Comunicato Stampa

Molti miliardi di pianeti rocciosi nella zona abitabile intorno alla nane rosse della Via Lattea.

28 Marzo 2012

Un nuovo risultato di HARPS, il cacciatore di pianeti del'ESO, dimostra che i pianeti rocciosi non molto più grandi della Terra sono comuni nelle zone abitabili intorno a deboli stelle rosse. L'equipe internazionale stima che ci siano decine di miliardi di pianeti come questi nella sola Via Lattea e probabilmente un centinaio nelle immediate vicinanze del Sole. Questa è la prima misura diretta dell'abbondanza di super-Terre intorno alle nane rosse, che rappresentano circa l'80% delle stelle della Via Lattea.

La prima stima diretta del numero dei pianeti "leggeri" intorno alle nane rosse è stata appena annunciata da un'equipe internazionale che ha utilizzato osservazioni dello spettrografo HARPS montato sul telescopio di 3,6 metri di diametro dell'ESO a La Silla in Cile [1]. Un annuncio recente (eso1204) sul fatto che i pianeti siano diffusi nella nostra galassia utilizza un metodo diverso, non sensibile a questa classe di esopianeti così importante.

L'equipe di HARPS cerca esopianeti in orbita intorno alle stelle più comuni della Via Lattea -- le nane rosse (note anche come stelle nane M [2]). Queste stelle sono deboli e fredde rispetto al Sole, ma sono molto comuni e vivono a lungo e perciò rappresentano circa l'80% di tutte le stelle della Via Lattea.

"Le nostre nuove osservazioni con HARPS indicano che circa il 40% di tutte le nane rosse ha una super-Terra in orbita nella zona abitabile, dove l'acqua può esistere allo stato liquido sulla superficie del pianeta", dice Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Francia) che guida l'equipe. "Poichè le nane rosse sono così comuni -- ce ne sono circa 160 milliardi solo nella Via Lattea -- questo ci porta al sorprendente risultato che ci sono decine di miliardi di questi pianeti solo nella Via Lattea".

L'equipe di HARPS ha analizzato un campione ben selezionato di 102 nane rosse nei cieli australi, osservate per un periodo di sei anni. Sono state identificate in totale nove super-Terre (pianeti con massa tra una e dieci volte quella della Terra) tra cui due nella zona abitabile, una in Gliese 581 (eso0915) e una in Gliese 667 C. Gli astronomi hanno potuto stimare la massa del pianeta e la dimensione dell'orbita, cioè quanto il pianeta sia lontano dalla stella.

Combinando tutti i dati a disposizione, comprese le osservazioni di stelle senza pianeti, e stimando la frazione di pianeti che potrebbero ancora essere scoperti, l'equipe è stata in grado di valutare quanto diversi tipi di pianeti siano comuni intorno alle nane rosse. La stima della frequenza di super-Terre [2] nella zona abitabile è del 41%, con un intervallo d'errore tra il 28% e il 95%.

D'altra parte i pianeti più massicci, simili a Giove e Saturno nel nostro Sistema Solare, sono più rari intorno alle nane rosse: meno del 12% delle nane rosse avrebbero pianeti giganti (con massa cioè tra 100 e 1000 volte quella della Terra).

Poichè ci sono molte nane rosse vicine al Sole, la nuova stima implica che probabilmente nei nostri paraggi c'è un centinaio di super-Terre, che orbitano nelle zone abitabili di stelle a distanza inferiore a circa 30 anni luce dal Sole [4].

"La zona abitabile, cioè la regione in cui la temperatura permette all'acqua di essere liquida sulla superficie del pianeta, è molto più vicina alla stella per una nana rossa che per il Sole." spiega Stéphane Udry (Geneva Observatory e membro dell'equipe scientifica). "Ma le nane rosse sono soggette a eruzioni stellari e brillamenti che potrebbero inondare il pianeta di raggi X o ultravioletti e che renderebbero la presenza di vita molto meno probabile".

Uno dei pianeti scoperti dalla survey HARPS di nane rosse è Gliese 667 Cc [5]. È il secondo pianeta trovato in questo sistema stellare triplo (si veda eso0939 per il primo) e sembra trovarsi vicino al centro della zona abitabile. Anche se questo è un pianeta pesante quattro volte la Terra, è il parente più prossimo alla Terra finora trovato e quasi certamente ha le condizioni adatte per l'esistenza di acqua allo stato liquido sulla superficie. Questa è la seconda super-Terra all'interno della zona abitabile di una nana rossa scoperto nella survey HARPS, dopo Gliese 581d annunciato nel 2007 e confermato nel 2009.

"Ora che sappiamo che ci sono molte super-Terre attorno a nane rosse vicine, dobbiamo identificarne sempre di più usando sia HARPS che futuri strumenti. Alcuni di questi pianeti dovrebbero passare di fronte alla loro stella madre durante l'orbita -- questo apre l'entusiasmante possibilità di studiare l'atmosfera del pianeta e cercarvi segni di vita", conclude Xavier Delfosse, un altro membro dell'equipe (eso1210).

Note

[1] HARPS misura la velocità radiale delle stelle con estrema precisione. Un pianeta in orbita intorno a una stella la fa muovere con regolarità avanti e indietro, rispetto ad un osservatore distante, sulla Terra.  A causa dell'effetto Doppler, questo cambiamento della velocità radiale induce uno spostamento dello spettro della stella verso lunghezze d'onda maggiori quando si allontana (si parla di red-shift, o spostamento verso il rosso) e verso lunghezze d'onda più corte (blue-shift o spostamento verso il blu) quando si avvicina. Questi piccolissimi spostamenti dello spettro della stella possono essere misurati con uno spettrografo ad alta precisione come HARPS e usati per dedurre la presenza di un pianeta.

[2] Queste stelle sono dette stelle nane M poichè sono di classe spettrale M. Queste sono le più fredde tra le sette classi nello schema di classificazione più semplice secondo la temperatura decrescente e la forma dello spettro di emissione.

[3] Pianeti di massa compresa tra una e dieci volte quella della Terra sono detti super-Terre. Non ci sono questi pianeti nel nostro Sistema Solare, ma sembrano molto comuni intorno ad altre stelle. La scoperta di questi pianeti nelle zone abitabili delle loro stelle madri è emozionante perchè -- se i pianeti sono rocciosi e hanno acqua come la Terra -- sarebbero potenzialmente in grado di ospitare la vita.

[4] Gli astronomi usano dieci parsec come definizione di "vicino". Questo corrisponde a circa 32,6 anni luce.

[5] Il nome significa che il pianeta è il secondo scoperto (c) in orbita intorno alla terza componente (C) del sistema stellare triplo noto come Gliese 667. I compagni Gliese 667 A e B risulterebbero molto brillanti nel cielo di Gliese 667 Cc. La scoperta di Gliese 667 Cc è stata annunciata indipendentemente da Guillem Anglada-Escude e colleghi nel febbraio 2012, circa due mesi dopo la pubblicazione elettronica in preprint dell'articolo di Bonfils et al. Questa conferma dei pianeti Gliese 667 Cb e Cc da parte di Anglada-Escude e collaboratori era basata in gran parte su osservazioni con HARPS e sui dati ridotti da parte dell'equipe europea messi pubblicamente a disposizione attraverso gli archivi dati dell'ESO.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca è stata presentata nell'articolo  "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample", di Bonfils et al. che verrà pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.

L'equipe è composta da  X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Francia [IPAG]; Geneva Observatory, Svizzera), X. Delfosse (IPAG), S. Udry (Geneva Observatory), T. Forveille (IPAG), M. Mayor (Geneva Observatory), C. Perrier (IPAG), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Francia; Observatoire de Haute-Provence, Francia), M. Gillon (Université de Liège, Belgio; Geneva Observatory), C. Lovis (Geneva Observatory), F. Pepe (Geneva Observatory), D. Queloz (Geneva Observatory), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portogallo), D. Ségransan (Geneva Observatory), J.-L. Bertaux (Service d’Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, Francia) e Vasco Neves (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portogallo e UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, IPAG).

Nel 2012 cade il 50^o anniversario della fondazione dell'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo).  L'ESO è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. 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 europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), della classe dei 40 metri, che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

Links

• Articoli scientifici: Bonfils et al. and Delfosse et al.
• Immagini del telescopio dell'ESO da 3,6 metri a La Silla

Contatti

Xavier Bonfils
Université Joseph Fourier - Grenoble 1/Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Tel.: +33 47 65 14 215
E-mail: xavier.bonfils@obs.ujf-grenoble.fr

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1214.