La prima immagine diretta di un esopianeta in orbita intorno a una stella simile al Sole
Un recente studio ha confermato la scoperta di un pianeta da otto masse gioviane, in orbita intorno a una stella di tipo solare, a una distanza oltre 300 volte maggiore di quella che separa la Terra dal Sole. Il pianeta è il meno massiccio finora noto che orbiti a una così grande distanza dalla sua stella. Per la scoperta e la sua conferma sono state utilizzate le ottiche adattive ad alta risoluzione dell’Osservatorio Gemini, che hanno permesso di ottenere immagini dirette e spettri del pianeta.
Il pallino in alto a sinistra è il pianeta da circa 8 masse gioviane scoperto intorno alla stella 1RXS J160929.1-210524 nel 2008 con il telescopio Gemini Nord. Cortesia: Gemini Observatory
Osservato la prima volta nel settembre 2008, il possibile sistema planetario ha richiesto ulteriori osservazioni distanziate nel tempo, per verificare che il pianeta e la stella si muovessero davvero insieme nello spazio. Già all’epoca della scoperta era improbabile che i due oggetti fossero indipendenti, data la loro estrema vicinanza in termini astronomici. Restava tuttavia la possibilità di un mero allineamento ottico di due corpi celesti posti a distanze differenti. Ma David Lafrenière, primo autore dello studio in via di pubblicazione su The Astrophysical Journal, può ora affermare con sicurezza che si tratta di un sistema stella/pianeta:
Le nostre nuove osservazioni escludono questa possibilità dell’allineamento casuale; confermano invece che il pianeta e la stella sono legati l’uno all’altra.
Con la conferma da parte di Lafrenière e colleghi, il sistema, noto come 1RXS J160929.1-210524 o, più brevemente, 1RXS 1609, rappresenta per gli scienziati una sfida alle teorie di formazione planetaria, a causa della larghissima separazione tra stella e pianeta. «L’improbabile scenario di questo mondo alieno sembrerebbe dirci che la natura conosce più di una strada per formare pianeti», dice il co-autore Ray Jayawardhana dell’Università di Toronto. «Oppure potrebbe essere l’indizio di una gioventù violenta, in cui incontri ravvicinati tra pianeti neonati scagliarono alcuni fratelli ben lontano dai dintorni di casa».
Nuove immagini del sistema 1RXS 1609 a 3,05 micron (a sinistra) e 3,8 micron (a destra), ottenute usando il Gemini Near Infrared Imager (NIRI) con il sistema di ottiche adattive Altair. I nuovi dati sono serviti per ottenere una migliore stima della massa del pianeta. Cortesia: David Lafrenière et al. 2010 ApJ 719 497 doi:10.1088/0004-637X/719/1/497
1RXS 1609b fu il primo candidato pianeta in orbita intorno a una stella simile al Sole ad essere rivelato da un’immagine diretta. All’epoca della scoperta, il team di ricercatori ottenne anche uno spettro del pianeta, il primo mai ottenuto di un pianeta extrasolare. Fu così rilevata nell'atmosfera di 1RXS 1609b la presenza di vapore acqueo, monossido di carbonio e idrogeno molecolare, caratteristiche ora confermate dal nuovo studio.
Numerosi altri mondi alieni sono stati scoperti in seguito usando tecniche di immagine diretta, tra cui un sistema di tre pianeti intorno alla stella HR 8799, anch’esso individuato dall'osservatorio Gemini. Tuttavia i pianeti intorno a HR 8799 orbitano molto più vicini alla loro stella rispetto a 1RXS 1609b, per il quale le ultime osservazioni hanno invece verificato che non esiste alcun altro pianeta di grandi dimensioni (tra 1 e 8 masse gioviane) su un’orbita più vicina alla stella.
Future osservazioni potranno forse chiarire l’origine di questo misterioso e insolito pianeta. In particolare, entro pochi anni dovrebbe essere possibile rilevare sottili differenze nel moto relativo di 1RXS 1609b rispetto alla stella. Il co-autore Marten van Kerkwijk dell’Università di Toronto avverte però che la differenza sarà davvero molto esigua, poiché anche il periodo orbitale più veloce, tra quelli possibili, dura più di mille anni terrestri. Ma aggiunge anche che, grazie alla strumentazione di cui dispone l'osservatorio Gemini, dovrebbe essere possibile comunque misurare con precisione la velocità del pianeta rispetto a quella della stella. Ciò permetterà di verificare se il pianeta si trova, come è probabile, su un’orbita grosso modo circolare, come ci si aspetterebbe se si è formato realmente molto lontano dalla sua stella, oppure se si trova su un’orbita per nulla circolare o addirittura non vincolata, come sarebbe il caso se si fosse formato, sì, nelle vicinanze della stella, ma fosse poi stato “calciato” lontano, in seguito ad un incontro ravvicinato con un altro corpo.
La temperatura di 1RXS 1609b dedotta dall'analisi spettrale è di 1800 gradi Kelvin (circa 1500 gradi Celsius). È dunque molto più caldo di Giove, la cui temperatura atmosferica alla sommità dello strato di nuvole è di 160 Kelvin (-110 gradi Celsius). La giovane età del sistema può spiegare l’alta temperatura del pianeta. La contrazione avvenuta sotto la spinta della sua stessa gravità durante la fase di formazione fece innalzare rapidamente la temperatura fino a migliaia di gradi. Una volta terminata la fase di contrazione, il pianeta cominciò poi lentamente a raffreddarsi, irradiando luce infrarossa, cosa che sta facendo tuttora. Ci vorranno miliardi di anni, ma raggiungerà alla fine una temperatura paragonabile a quella di Giove.
La stella madre, che ha una massa pari a circa l’85 per cento di quella del Sole, fa parte di un gruppo di giovani stelle chiamato associazione dello Scorpione Superiore, che si formò intorno a cinque milioni di anni fa e dista più o meno 500 anni luce dalla Terra.
I parametri stellari e planetari del sistema 1RXS 1609, tratti dallo studio del 2008. Cortesia: David Lafrenière et al. 2008 ApJ 689 L153 doi:10.1086/595870
Riferimenti
First Picture of Likely Planet around Sun-like Star | Gemini Observatory
Full resolution TIFF, 900kb Science Contacts: For Immediate Release September 15, 2008 Astronomers have unveiled what is likely the first picture of a planet around a normal star similar to the Sun
We present Gemini near-infrared adaptive optics imaging and spectroscopy of a planetary-mass candidate companion to 1RXS J160929.1-210524, a roughly solar-mass member of the 5 Myr old Upper Scorpius
Giant planets are usually thought to form within a few tens of AU of their host stars, and hence it came as a surprise when we found what appeared to be a planetary mass (~0.008 M ☉) companion ...
http://iopscience.iop.org/0004-637X/719/1/497?fromSearchPage=true
APOD: 2010 July 4 - Companion of a Young, Sun-like Star Confirmed
A different astronomy and space science related image is featured each day, along with a brief explanation.
The Extrasolar Planet Encyclopaedia - 1RXS1609 b
World's most comprehensive interactive database of extrasolar planets updated daily since 1995. Detailed information on planet 1RXS1609 b orbiting around star 1RXS1609.
1RXS J160929.1−210524 - Wikipedia, the free encyclopedia
On 8 September 2008, it was announced that astronomer David Lafrenière and collaborators used the Gemini Observatory to take pictures of the star which appeared to show a planet (designated 1RXS ...
Overview of NIRI's Capabilities Gemini's Near Infra Red I mager and Spectrometer, NIRI, was built by the University of Hawaii's Institute for Astronomy. It provides a range of imaging and ...
ALTAIR uses a 177 actuator deformable mirror (DM) and a separate tip-tilt mirror (TTM) to correct for image blurring and distortion caused by atmospheric turbulence. It is equipped with a ...
Tag: esopianeti, articoli, Osservatorio Gemini, 1RXS 1609b, direct imaging, ottiche adattive
La tua opinione