Comunicato Stampa

Un pianeta sorprendente con tre soli

07 Luglio 2016

Un'equipe di astronomi ha usato lo strumento SPHERE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO per ottenere un'immagine del primo pianeta trovato in orbita allargata intorno a un sistema triplo di stelle. L'orbita di questo pianeta dovrebbe essere instabile, causando l'espulsione del pianeta dal sistema. In qualche modo però questo sopravvive. Questo risultato inaspettato suggerisce che questo tipo di sistemi possano essere più comuni del previsto. I risultati verranno pubblicati on-line dalla rivista Science il 7 luglio 2016.

Tatooine, il pianeta di Luke Skywalker nella saga di Star Wars, era uno strano mondo con due soli nel cielo, ma gli astronomi sono riusciti a trovare un sistema ancora più esotico, un pianeta in cui l'osservatore vedrebbe sempre la luce del giorno, oppure tre diverse albe e tramonti ogni giorno, a seconda della stagione, che comunque dura molto di più di una vita umana.

Questo mondo è stato scoperto da un'equipe di astronomi guidata dall'Università dell'Arizona (USA) sfruttando le immagini dirette del VLT (Very Large Telescope) dell'ESO in Cile. Il pianeta, HD 131399Ab [1], è diverso da tutti gli altri mondi conosciuti - la sua orbita intorno alla stella più brillante delle tre è la più ampia che si conosca in un sistema multiplo. Queste orbite sono spesso instabili, a causa dei campi gravitazionali complessi e mutevoli delle altre due stelle del sistema, e si pensava che fosse molto improbabilie trovare pianeti su orbite stabili.

A circa 320 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Centauro, HD 131399Ab ha circa 16 milioni di anni, uno dei più giovani esopianeti finora scoperti, ed è anche uno dei pochi di cui si sia ottenuta un'immagine diretta.

"HD 131399Ab è uno dei pochi esopianeti di cui sia stata fatta una fotografia diretta e il primo in una configurazione dinamica così interessante", ha commentato Daniel Apai, dell'Università dell'Arizona (USA), uno dei coautori dell'articolo.

"Per circa metà dell'orbita del pianeta, che dura circa 550 anni terrestri, si vedono tre stelle in cielo; le due più deboli sono sempre più vicine tra loro e la loro separazione apparente dalla stella più brillante cambia durante l'anno", aggiunge Kevin Wagner, il primo autore dell'articolo e della scoperta di HD 131399Ab [2].

Kevin Wagner, studente di Dottorato all'Università dell'Arizona, ha identificato il pianeta tra centinaia di candidati e ha diretto le osservazioni successive per verificarne la natura.

Il pianeta segna anche la prima scoperta di un esopianeta con lo strumento SPHERE sul VLT. SPHERE è sensibile alla luce infrarossa e può perciò vedere l'impronta fornita dal calore dei pianeti giovani, oltre ad avere strumenti sofisticati per correggere i disturbi atmosferici e bloccare la luce, altrimenti accecante, della stella madre.

Anche se osservazioni ripetute e a lungo termine sono necessarie per determinare la traiettoria del pianeta tra le stelle che lo ospitano, le osservazioni e le simulazioni sembrano suggerire questo scenario: la stella più brillante (HD 131399A) è circa l'80% più massiccia del Sole e intorno a lei orbitano le stelle meno massicce, B e C, a circa 300 UA (una UA, o unità astronomica, è la distanza media tra la Terra e il Sole). Nel frattempo, B e C ruotano l'una intorno all'altra separate da una distanza pari a circa quella tra il Sole e Saturno (10 UA).

In questo scenario, il pianeta HD 131399Ab viaggia intorno alla stella A in un'orbita di raggio pari a circa 80 UA, il doppio dell'orbita di Plutone nel Sistema Solare, che porta il pianeta a circa un terzo della distanza tra A e la coppia B/C. Gli autori sottolineano che sono possibili molti diversi scenari orbitali e il verdetto sulla stabilità a lungo termine del sistema deve attendere altre osservazioni già pianificate che daranno una miglior misura dell'orbita.

"Se il pianeta fosse più lontano dalla stella più massiccia del sistema, ne verrebbe lanciato fuori", spiega Apai. "Le nostre simulazioni al computer hanno mostrato che questo tipo di orbita può essere stabile, ma se si cambiano le cose di poco può diventare instabile molto rapidamente".

I pianeti nei sistemi multipli sono molto interessanti per gli astronomi e gli scienziati planetari perchè forniscono un esempi di come agisce il meccanismo di formazione planetaria in questi scenari estremi. Sistemi con molti soli potrebbero sembrare esotici, per noi in orbita intorno a una stella solitaria, ma in effetti sono altrettanto comuni del nostro.

"Non è chiaro come questo pianeta sia finito su questa orbita così ampia in un sistema estremo e non possiamo ancora dire cosa ciò significhi per la nostra comprensione di questo tipo di sistemi planetari, ma si vede che c'è più varietà di quello che molti avrebbero ritenuto possibile", conclude Kevin Wagner. "Quello che sappiamo è che i pianeti in sistemi stellari multipli sono stati studiati molto meno, ma sono potenzialemente altrettanto numerosi di quelli con una singola stella."

 

Note

[1] Le tre componenti del sistema stellare triplo si chiamano rispettivamente HD 131399A, HD 131399B e HD 131399C, in ordine decrescente di luminosità. Il pianeta è in orbita intorno alla stella più brillante e perciò si chiama HD 131399Ab.

[2] Per la maggior parte dell'anno del pianeta, le stelle appaiono vicine a loro in cielo, fornendo così una familiare alternanza di dì e notte con un unico tramonto triplo e un'unica alba tripla ogni giorno. A mano a mano che il pianeta si muove lungo l'orbita le stelle si spostano sempre più lontane le une dalle altre, fino a quando il tramonto di una coincide con l'alba dell'altra - a questo punto il pianeta ha un dì costante per circa un quarto della sua orbita, o circa 140 anni terrestri.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo “Direct Imaging Discovery of a Jovian Exoplanet Within a Triple Star System”, di K. Wagner et al., che verrà pubblicato online dalla rivista Science il 7 luglio 2016.

L'equipe è composta da Kevin Wagner (Steward Observatory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Dániel Apai (Steward Observatory e Lunar and Planetary Laboratory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Markus Kasper (ESO, Garching, Germania), Kaitlin Kratter (Steward Observatory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Melissa McClure (ESO, Garching, Germania), Massimo Robberto (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA) e Jean-Luc Beuzit (Université Grenoble Alpes, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Grenoble, Francia; Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Grenoble, Francia).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

• Fotografie del VLT: http://www.eso.org/public/images/archive/category/paranal/

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1624.