Un team di i astronomi, avvalendosi delle capacità uniche del telescopio spaziale James Webb (JWST) della NASA, ha acquisito prove significative che suggeriscono l’esistenza di un pianeta con una massa simile a quella di Saturno, denominato TWA 7 b poiché orbita attorno alla vicina e giovane stella TWA 7.
Se questa scoperta verrà confermata, rappresenterà la prima rilevazione diretta di un pianeta da parte del telescopio Webb e il corpo celeste più leggero mai osservato con questa metodologia al di fuori del nostro Sistema Solare.
Scoperto un potenziale pianeta simile a Saturno
Il team di ricerca internazionale ha individuato una debole sorgente infrarossa all’interno del disco di detriti che circonda TWA 7. Questa rilevazione è stata possibile grazie all’uso dello strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) di Webb. Si stima che la distanza di questa sorgente da TWA 7 sia approssimativamente 50 volte la distanza che separa la Terra dal Sole. Questa posizione corrisponde perfettamente a quella prevista per un pianeta che spiegherebbe le caratteristiche chiave già osservate nel disco di detriti della stella.
Per rendere visibile un oggetto così debole, i ricercatori hanno impiegato il coronografo di MIRI, uno strumento che permette di sopprimere l’intenso bagliore della stella madre. Questa tecnica avanzata, nota come imaging ad alto contrasto, consente agli astronomi di rilevare direttamente pianeti che altrimenti sarebbero inghiottiti dalla luce predominante della loro stella ospite.
Dopo un’accurata elaborazione delle immagini per sottrarre la luce stellare residua, la debole sorgente infrarossa è emersa con chiarezza in prossimità di TWA 7. Il team ha escluso che l’oggetto potesse essere un corpo celeste appartenente al nostro Sistema Solare, o una galassia di sfondo, nonostante una probabilità minima. Tutte le evidenze convergenti suggeriscono fortemente che la sorgente sia un pianeta finora sconosciuto.
TWA 7 b: un pianeta in formazione che modella il suo ambiente
La sorgente infrarossa individuata si trova precisamente in una lacuna all’interno di uno dei tre anelli di polvere che erano stati precedentemente scoperti attorno alla stella TWA 7 tramite osservazioni terrestri. La luminosità, il colore, la distanza dalla stella madre e la posizione dell’oggetto all’interno di questo anello sono tutti parametri che si allineano perfettamente con le previsioni teoriche di un pianeta giovane e freddo, la cui massa è stimata essere simile a quella di Saturno. Un tale corpo celeste, infatti, è atteso modellare attivamente il disco di detriti circostante attraverso la sua interazione gravitazionale.
Anne-Marie Lagrange, ricercatrice del CNRS presso l’Osservatorio di Parigi-PSL e l’Université Grenoble Alpes in Francia, nonché autrice principale dello studio, ha affermato con entusiasmo: “Le nostre osservazioni rivelano un forte candidato per un pianeta che modella la struttura del disco di detriti TWA 7, e la sua posizione è esattamente dove ci aspettavamo di trovare un pianeta di questa massa“. Questa concordanza tra osservazione e teoria rafforza significativamente la validità della scoperta.
La coautrice Mathilde Malin della Johns Hopkins University e dello Space Telescope Science Institute di Baltimora ha aggiunto: “Questo osservatorio ci consente di catturare immagini di pianeti con masse simili a quelle del Sistema Solare, il che rappresenta un entusiasmante passo avanti nella nostra comprensione dei sistemi planetari, compreso il nostro“. Le capacità di imaging diretto del Webb stanno quindi aprendo nuove frontiere nell’esplorazione esoplanetaria.
Le prime analisi condotte sull’oggetto, provvisoriamente denominato TWA 7 b, suggeriscono che si tratti di un pianeta giovane e freddo. La sua massa è stimata essere pari a circa 0,3 volte quella di Giove, il che equivale approssimativamente a 100 masse terrestri, collocandolo quindi nella fascia di massa di Saturno. La sua temperatura superficiale è sorprendentemente bassa, prossima ai 47 gradi Celsius. La sua posizione all’interno di una lacuna nel disco di detriti non è casuale, ma indica una chiara interazione dinamica tra il pianeta e l’ambiente circostante, confermando il suo ruolo attivo nella scultura del disco protoplanetario.
Dischi di detriti e nascita dei pianeti: una scoperta cruciale
I dischi di detriti, composti da polvere e materiale roccioso, sono presenti sia attorno a stelle giovani che a quelle più mature, sebbene siano più facili da rilevare nelle stelle giovani a causa della loro maggiore luminosità. Spesso, questi dischi mostrano anelli o lacune visibili, strutture che si ipotizza siano create dalla presenza di pianeti in orbita attorno alla stella. Tuttavia, fino ad ora, un pianeta non era mai stato rilevato direttamente all’interno di uno di questi dischi, associandolo inequivocabilmente alla sua formazione.
Se questa recente scoperta verrà confermata, segnerà la prima volta che un pianeta è stato direttamente collegato alla scultura di un disco di detriti e potrebbe persino fornire la prima prova osservativa di un “disco troiano“, un accumulo di polvere che si forma e rimane intrappolato nell’orbita di un pianeta.
TWA 7, conosciuta anche come CE Antilae, è una giovane stella nana rossa con un’età stimata di circa 6,4 milioni di anni. Si trova a circa 34 anni luce dalla Terra ed è parte dell’associazione TW Hydrae. Il suo disco, quasi completamente frontale rispetto alla nostra linea di vista, l’ha resa un obiettivo ideale per le osservazioni ad alta sensibilità nel medio infrarosso condotte dal telescopio spaziale James Webb. Le capacità avanzate del Webb si sono dimostrate fondamentali per questa rilevazione.
I risultati di questa ricerca sottolineano in modo inequivocabile la straordinaria capacità del telescopio Webb di esplorare e catturare immagini di pianeti di piccola massa finora mai osservati, in orbita attorno a stelle vicine. Le osservazioni attuali e quelle future avranno l’obiettivo di affinare ulteriormente le proprietà di questo potenziale pianeta, verificarne lo status planetario e, in ultima analisi, approfondire la nostra comprensione della formazione planetaria e dell’evoluzione dei dischi nei sistemi stellari giovani.
Queste osservazioni sono state realizzate nell’ambito del programma di osservazione Webb 3662. Il telescopio spaziale James Webb rappresenta l’osservatorio spaziale più avanzato al mondo, dedicato a svelare i misteri del nostro Sistema Solare, a esplorare mondi lontani attorno ad altre stelle e a investigare le enigmatiche strutture e origini dell’Universo, incluso il nostro posto al suo interno. Webb è il risultato di una collaborazione internazionale, guidata dalla NASA con il supporto dei suoi partner, l’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e la CSA (Agenzia Spaziale Canadese).
Per maggiori informazioni, visita il sito ufficiale della NASA.
