Comunicato Stampa

Sotto sopra la teoria della rivoluzione dei pianeti.

13 Aprile 2010

Annunciata oggi al Congresso Nazionale di Astronomia del Regno Unito la scoperta di nove nuovi pianeti extrasolari (esopianeti). Quando questi nuovi risultati sono stati combinati con le più recenti osservazioni degli esopianeti nella fase di transizione davanti alla loro stella, gli astronomi sono rimasti sorpresi nel trovare che sei su 27 orbitavano nella direzione opposta alla rotazione del loro sole – l’esatto contrario di quanto accade nel nostro Sistema Solare. La nuova scoperta rappresenta una inaspettata quanto seria sfida all’attuale teoria sulla formazione dei pianeti. Tale scoperta ci suggerisce inoltre che i sistemi con pianeti extrasolari denominati Giove bollenti poco probabilmente potrebbero “ospitare” pianeti come la Terra.

“E’ una vera bomba quella che stiamo gettando nel campo degli esopianeti,” dice Amaury Triaud, uno studente PhD all’Osservatorio di Ginevra che, con Andrew Cameron e Didier Queloz, è alla guida della parte principale della campagna di osservazione.

Si pensa che i pianeti si formino nel disco di gas e polvere che circonda una giovane stella. Questo disco proto planetario ruota nella stessa direzione della sua stella, e fino ad  ora, si riteneva che tutti i pianeti formatisi da tale disco orbitassero più o meno sullo stesso piano e si muovessero su tali orbite nella stessa direzione della rotazione della stella. Questo ad esempio è quanto avviene nel Sistema Solare.

Dopo l’iniziale scoperta di nove nuovi esopianeti [1] con il Wide Angle Search for Planets (WASP, [2]), il team di astronomi ha usato lo spettrografo HARPS del telescopio ESO di 3,6 metri all’Osservatorio La Silla in Cile, insieme con i dati del telescopio Svizzero Euler, sempre a la Silla, e dati provenienti da altri telescopi per confermare le scoperte e le caratteristiche degli esopianeti [3] trovate sia nelle vecchie che nelle nuove indagini.  

Sorprendentemente, quando sono stati combinati i nuovi dati con le vecchie osservazioni è stato trovato che più della metà di tutti i Giove caldi [4] studiati hanno orbite disallineate rispetto all’asse di rotazione dei loro soli. I nuovi studi hanno rivelato che sei esopianeti, di cui due appena scoperti, hanno una rivoluzione contraria: orbitano intorno alla loro stella nella direzione “sbagliata”.

“I nuovi risultati sfidano la convenzionale opinione che i pianeti debbano sempre orbitare nella stessa direzione della rotazione della loro stella”, dice Andrew Cameron dell’Università di St Andrews, che ha presentato i nuovi risultati al Congresso Nazionale di Astronomia del Regno Unito che si tiene a Glasgow questa settimana.

Fin dalla scoperta del primo Giove caldo, avvenuta 15 anni or sono, l’origine di questi pianeti è sempre stata un rebus. Si tratta di pianeti con massa pari o più grande di Giove, con un’orbita molto vicina al loro sole. Gli astronomi credono che il nucleo di questi pianeti giganti si pensa sia composto da un mix di rocce e particelle di ghiaccio, una caratteristica che appartiene generalmente ai confini esterni dei sistemi planetari. Pertanto si è sempre pensato che i pianeti tipo Giove caldo dovessero essersi formati lontano dalla loro stella e successivamente siano migrati verso un’orbita più vicina al loro sole. Molti astronomi credevano questo fosse dovuto all’interazione gravitazionale con il disco di polvere dal quale si sono formati. Questo processo avviene in alcuni milioni di anni e produce come risultato un’orbita allineata con l’asse di rotazione della sua stella. Questo consente la formazione di pianeti rocciosi simili alla Terra. Sfortunatamente tutto questo non va d’accordo con le nuove scoperte.

Per tener conto dei nuovi esopianeti con moto di rivoluzione retrograda, è stata proposta una teoria alternativa: questa suggerisce che la vicinanza dei Giove caldi ai loro soli non sia affatto dovuta all’interazione con il disco di polvere, ma ad un più lento processo evolutivo dovuto ad una sorta di tiro alla fune con compagni planetari o stellari molto più distanti e durato centinaia di milioni di anni. Dopo che questi disturbi gravitazionali hanno portato l’esopianeta gigante in un’orbita inclinata e allungata, questi subirebbe l’effetto delle maree, perdendo energia a ogni giro passando vicino al suo sole. “Un drammatico effetto di questo processo è che ogni altro pianeta piccolo come la Terra esistente in questi sistemi verrebbe espulso” dice Didier Queloz dell’Osservatorio di Ginevra.

Gli astronomi hanno già verificato che due dei pianeti a rivoluzione retrograda recentemente scoperti hanno compagni massivi e distanti che potrebbero potenzialmente essere la causa del rovesciamento dell’orbita. Questi nuovi risultati potrebbero dare il via ad una ricerca intensiva di nuovi corpi celesti in altri sistemi planetari.

Questa indagine è stata presentata al Congresso Nazionale di Astronomia del Regno Unito (NAM) che si sta tenendo questa settimana a Glasgow, in Scozia. Nove pubblicazioni sottoposte alle riviste internazionali  saranno rilasciate durante questa occasione, Quattro delle quali sulla base dei dati provenienti dalle strutture dell’ESO. Nella stessa occasione, il consorzio WASP è stato premiato con il Royal Astronomical Society Group Achievement Award 2010.

Note

[1] Gli esopianeti conosciuti ad oggi sono 454

[2] I nove esopianeti recentemente scoperti sono stati trovati grazie al Wide Angle Search for Planets (WASP). WASP comprende due osservatori robotici, ciascuno consistente di otto camera wide-angle che monitorano simultaneamente e continuamente il cielo alla ricerca dei transiti planetary. Si definisce transito planetario quando un corpo celeste passa di fronte al suo sole e interrompe parte della luce della stella. Le otto camere wide-angle permettono di monitorare simultaneamente milioni di stelle alla ricerca di questo raro evento. Le camere WASP sono operate da un consorzio che include l’Università Queen di Belfast, le Università di Keele, Leicester e St Andrews, l’Università Open, il Gruppo Isaac Newton di La Palma e l’Istituto di Astrofisica delle Canarie.

[3] Per confermare la scoperta e la caratteristica del nuovo pianeta in transito, è necessario calcolare la velocità radiale a seguito della individuazione del tremolio della stella ospitante intorno al suo comune centro di massa con il pianeta. Questo viene realizzato con un network mondiale di telescopi equipaggiati con spettrometri molto sensibili. Nell’emisfero nord il Nordic Optical Telescope nelle isole Canarie e lo strumento SOPHIE collocato su telescopio 1.93-metri in Alta-Provenza in Francia, guida la ricerca. Nel sud, l’HARPS il cacciatore di esopianeti attaccato telescopio 3.6-metri dell’ESO e lo spettrometro CORALIE sul Euler Swiss telescope, entrambi a La Silla, sono stati usati per confermare i nuovi pianeti e la misura dell’angolo attraverso il quale ogni orbita del pianeta è inclinata rispetto all’equatore della sua stella. Il telescopio robotico Faulkes dell’Osservatorio di Las Cumbres, dislocate alle Hawaii e in Australia, fornisce la misurazione della brillantezza che permette di determinare la grandezza del pianeta. A seguito delle osservazioni di WASP i candidati esopianeti sono stati rilevati dal Swiss Euler Telescope di La Silla, Cile (in collaborazione con i colleghi dell’Osservatorio di Ginevra), dal Nordic Optical Telescope di La Palma, e dal 1.93-metri telescopio dell’Osservatorio dell’Alta-Provenza in Francia (in collaborazione con i colleghi dell’Istituto d'Astrofisica di Parigi e il Laboratorio  d'Astrofisica di Marsiglia).

Gli studi degli angoli orbitali inclinati dei pianeti sono stati fatti dal WASP con lo strumento HARPS montato sul telescopio 3.6-metri dell’ESO e con lo strumento CORALIE del telescopio Euler Swiss entrambi a La Silla nell’emisfero sud, e dal Tautenburg Observatory, McDonald Observatory e il Nordic Optical Telescope nell’emisfero nord.

[4] I Giove caldi sono pianeti orbitanti alter stelle che hanno massa simile o più grande di Giove, ma la cui orbita con la propria stella è assai più ravvicinata che quella di ogni pianeta nel nostro Sistema Solare. Hot Jupiters are planets orbiting other stars that have masses similar to, or greater than, that of Jupiter, but that orbit their parent stars much more closely than any of the planets in our own Solar System. Per il fatto che si tratti di pianeta così grandi e così vicini è più facile individuarli grazie agli effetti gravitazionali che provocano alle loro stelle oltre che per il loro transito davanti alla stella ospitante. La maggior parte dei primi esopianeti che sono stati trovati erano di questa classe.

Ulteriori Informazioni

L’ESO (European Southern Observatory) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 14 paesi: Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Olanda, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e Gran Bretagna. L’ESO mette in atto un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strutture astronomiche da terra che consentano agli astronomi di fare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo preminente nel promuovere e organizzare cooperazione nella ricerca astronomica. L’ ESO gestisce tre siti unici di livello mondiale in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. A Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, l’osservatorio astronomico nella banda visibile più d’avanguardia al mondo. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO sta pianificando al momento un Telescopio Europeo Estremamente Grande ottico/vicino-infrarosso di 42 metri, l’E-ELT, che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”.

Links

• Exoplanet media kit
• The WASP page

Contatti

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Geneva, Switzerland
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E-mail: didier.queloz@unige.ch

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Tel.: +44 1334 463147
E-mail: Andrew.Cameron@st-and.ac.uk

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