Astronomi scoprono pianeta che non dovrebbe esserci

Un team internazionale di astronomi, guidato da uno studente della University of Arizona studente, ha scoperto il pianeta più distante trovato fino ad oggi in orbita intorno ad un’unica stella simile al Sole.

Con una massa 11 volte quella di Giove il pianeta orbita intorno alla sua stella a 650 volte la distanza media Terra-Sole. Il pianeta HD 106906 b è diverso da qualsiasi oggetto celeste nel nostro Sistema Solare e pone delle questioni sulla sua formazione.

Crediti: NASA/JPL-Caltech

“Questo sistema è particolarmente affascinante perché nessun modello di formazione planetaria o stellare spiega pienamente ciò che vediamo”, ha detto Vanessa Baile , che ha guidato la ricerca. 

Si pensa che i pianeti vicini alle loro stelle, come la Terra, si formino dalla fusione di piccoli corpi di asteroidi simili nati nel disco primordiale di gas e polveri che circonda una stella. Tuttavia, questo processo agisce troppo lentamente per far nascere pianeti giganti lontano dalla loro stella.

Un’altra ipotesi vorrebbe che i pianeti giganti si formino da un rapido collasso diretto di materiale del disco. Tuttavia, i dischi primordiali raramente contengono una massa sufficiente nei tratti esterni per consentire ad un pianeta come HD 106906 b di formarsi. Diverse ipotesi alternative sono state avanzate, tra cui la formazione da un mini sistema stellare binario.

“Un sistema binario può essere formato quando due ciuffi adiacenti di  gas collassano più o meno indipendentemente per formare stelle e queste stelle sono abbastanza vicine l’una all’altra per esercitare una attrazione gravitazionale reciproca e legarle insieme in un’orbita” ha spiegato Bailey. “E’ possibile che, nel caso del sistema di HD 106906 la stella e il pianeta siano crollati indipendentemente dai ciuffi di gas, ma per qualche motivo il ciuffo progenitore del pianeta  non è mai cresciuto abbastanza da diventare una stella.”

Secondo Bailey un problema con questo scenario è che il rapporto di massa delle due stelle in un sistema binario è tipicamente non più di 10  a  1.

“Nel nostro caso il rapporto di massa è superiore a 100  a  1,” ha spiegato. “Questo rapporto di massa, non è previsto dalle teorie di formazione stellare binaria – proprio come la teoria della formazione dei pianeti prevede che non si possano formare pianeti così lontani dalla stella ospite.”

Questo sistema è inoltre di particolare interesse perché i ricercatori possono ancora rilevare il residuo “disco di detriti” del materiale lasciato dal pianeta e dalla formazione stellare.

“Sistemi come questo,  nei quali abbiamo ulteriori informazioni sull’ambiente in cui il pianeta si trova, hanno il potenziale di aiutarci a distinguere i vari modelli di formazione,” ha aggiunto Bailey. “Le future osservazioni del moto orbitale del pianeta e il disco di detriti della stella primaria possono aiutare a rispondere a questa domanda.”

A solo 13 milioni di anni, questo giovane pianeta brilla ancora dal calore residuo della sua formazione. La Terra che si è formata 4,5 miliardi anni fa è circa 350 volte più vecchia di HD 106906 b.

Il team ha utilizzato il sistema Magellan Adaptive Optics  ( Magao ) e la fotocamera  Clio2, entrambe le tecnologie sviluppate presso l’ Univeristà, montate sul telescopio Magellan nel deserto di Atacama in Cile.

La squadra è stata in grado di confermare che il pianeta si sta muovendo insieme alla sua stella ospite esaminando i dati del telescopio spaziale Hubble scattate otto anni fa per un altro programma di ricerca. Utilizzando lo spettrografo FIRE, pure installato al telescopio Magellan, il team ha confermato la natura planetaria del pianeta. “Le immagini ci dicono che un oggetto è lì e ci danno anche alcune informazioni sulle sue proprietà, ma solo uno spettro ci darà  informazioni dettagliate sulla sua natura e composizione”, ha spiegato il co-ricercatore Megan Reiter. Ma queste informazioni non sono semplici da ottenere per i pianeti extrasolari. 

“Ogni nuovo pianeta rilevato direttamente spinge la nostra comprensione di come e dove i pianeti si possono formare,” ha detto il co -ricercatore Tiffany Meshkat.  “La scoperta di questo pianeta è particolarmente emozionante perché è in orbita così lontano dalla sua stella madre. Scoperte come HD 106906 b ci forniscono una comprensione più profonda della diversità degli altri sistemi planetari.”