Un vero "tramonto protoplanetario" può essere osservato quando strani circuiti di gas e polvere appaiono sopra i dischi planetari.
Dagli anni '80, gli astronomi hanno combattuto su questo segreto raggio infrarosso intorno ai giovani sistemi stellari, e il telescopio spaziale Spitzer della NASA ha contribuito a risolverlo.
Le stelle appaiono come risultato della concentrazione di nuvole di polvere e gas e dei loro effetti gravitazionali l'una sull'altra. Quando la nube compressa raggiunge una certa densità, il nucleo si scioglie e una nuova stella giovane appare nella luce. Mentre questo processo di concentrazione procede, la stella continua a ruotare naturalmente nella nuvola, fino a quando la stella raggiunge la maturità. Varie sostanze formate durante la nascita di una nuova stella si accumulano attorno ad esso, formando dischi protoplanetari rotanti piatti che si trasformano in corpi solidi come asteroidi e, in definitiva, in pianeti.
Negli anni '80 fu lanciato in orbita un satellite astronomico a infrarossi (IRAS). Ciò ha permesso di considerare i giovani sistemi stellari che emettono luce infrarossa. I dischi protoplanetari di gas e polvere producono un forte segnale a infrarossi, poiché la giovane stella riscalda costantemente il disco e propagando le onde a infrarossi.
Tuttavia, anche durante quelle prime osservazioni, gli astronomi notarono una discrepanza: secondo loro, i giovani sistemi stellari producevano troppa radiazione infrarossa.
Nel corso degli anni di ulteriore osservazione e utilizzo di tecnologie avanzate, gli scienziati hanno suggerito che la semplice struttura "piatta" dei dischi protoplanetari potrebbe dover essere rivista. Nuovi modelli teorici includevano una modifica del disco protoplanetario "classico", con l'aggiunta di un alone di materiale polveroso, in cui, come in una capsula, è racchiusa una giovane stella calda. Di conseguenza, questa polvere aggiunge anche calore, che potrebbe spiegare la radiazione infrarossa in eccesso.
Ma usando il telescopio Spitzer e le nuove tecnologie di modellazione 3D, gli astronomi hanno ricevuto una risposta ancora più completa.
Mentre la nuvola che forma le stelle si concentra, la nuova stella non solo preserva il momento angolare della nube rotante, ma concentra anche tutti i campi magnetici in essa contenuti. Il campo magnetico passa attraverso il disco protoplanetario e crea enormi anelli, intrappolando gas, polvere e plasma come una trappola e aumentando la sfera gassosa del disco. Questi enormi archi, come una luminosa corona di anelli pieni di plasma caldo, che si innalzano sopra la fotosfera del Sole, possono essere proprio ciò che causa un eccesso di luce stellare. Questi enormi archi, riscaldandosi, producono ancora più luce infrarossa. "Se potessimo in qualche modo entrare in uno di questi dischi, formare pianeti futuri e guardare la stella al centro, vedremmo un'immagine molto simile al tramonto", ha detto Neil Turner del Jet Propulsion Laboratory della NASA (Pasadena, CA). Il disco in questo caso non è liscio e non piatto: i campi magnetici creano sfocature e la luce delle stelle riscalda ancora più polvere.
"Il materiale ritardante di stelle non è in un alone, e non nel disco stesso, ma in un'atmosfera disco sostenuta da campi magnetici", ha dichiarato Turner. Ha aggiunto: "La formazione di tali atmosfere magnetizzate è spiegata dal fatto che il disco attrae il gas nelle nuvole, che a sua volta contribuisce alla crescita della stella".
Gli astronomi ora sperano in un ulteriore miglioramento di questo modello e osserveranno più sistemi protoplanetari con apparecchiature come il telescopio SOFIA della NASA, il telescopio ALMA in Cile e il telescopio spaziale James Webb della NASA.
