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Usando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), alcuni astronomi hanno trovato il possibile “gemello” di un pianeta in orbita intorno a una stella lontana. L’equipe ha rilevato una nuvola di detriti che sembra condividere l’orbita del pianeta e che, ritengono gli scienziati, potrebbe rappresentare il materiale costitutivo per un nuovo pianeta oppure i resti di uno formato in precedenza. Se confermata, questa scoperta sarebbe la prova più stringente finora che due esopianeti possono condividere la stessa orbita.
“Vent’anni fa era stato previsto in teoria che coppie di pianeti di massa simile potessero condividere la stessa orbita intorno alla propria stella, i cosiddetti pianeti troiani o co-orbitali. Per la prima volta, abbiamo trovato prove a favore di questa idea“, afferma Olga Balsalobre-Ruza, una studentessa del Centro di astrobiologia di Madrid, in Spagna, che ha guidato l’articolo pubblicato oggi su Astronomy & Astrophysics.
I Troiani, corpi rocciosi nella stessa orbita di un pianeta, sono comuni nel Sistema Solare [1]: l’esempio più famoso sono gli asteroidi troiani di Giove – più di 12.000 corpi rocciosi che condividono la stessa orbita intorno al Sole del gigante gassoso. Gli astronomi prevedono che i troiani, in particolare i pianeti troiani, potrebbero esistere anche intorno a una stella diversa dal Sole, ma le prove di questo sono scarse. “Gli “esotroiani” [i pianeti troiani al di fuori del sistema solare] sono stati finora come unicorni: in teoria possono esistere, ma nessuno li ha mai visti”, afferma il coautore Jorge Lillo-Box, ricercatore senior presso il Center for Astrobiology.
Adesso, un gruppo internazionale di scienziati ha utilizzato ALMA, di cui l’ESO è partner, per trovare la prova osservativa più forte dell’esistenza dei pianeti troiani, nel sistema PDS 70. Si sa che questa giovane stella ospita due pianeti giganti simili a Giove, PDS 70b e PDS 70c. Analizzando le osservazioni ALMA d’archivio del sistema, l’equipe ha individuato una nube di detriti nella posizione dell’orbita di PDS 70b in cui si prevede si possano trovare i troiani.
I troiani occupano le cosiddette zone lagrangiane, due regioni estese nell’orbita di un pianeta dove la materia può rimanere intrappolata grazie all’attrazione gravitazionale combinata della stella e del pianeta. Studiando queste regioni dell’orbita di PDS 70b, gli astronomi hanno rilevato un segnale debole da una di esse, che indica la possibile presenza di una nube di detriti con una massa fino a circa due volte quella della Luna.
L’equipe ritiene che questa nube di detriti potrebbe indicare un mondo troiano o un pianeta in via di formazione in questo sistema. “Chi potrebbe immaginare due mondi che condividono la durata dell’anno e le condizioni di abitabilità? Il nostro lavoro è la prima prova che questo tipo di mondo potrebbe esistere“, afferma Balsalobre-Ruza. “Possiamo immaginare che un pianeta possa condividere la sua orbita con migliaia di asteroidi come nel caso di Giove, ma per me è strabiliante pensare che due pianeti possano condividere la stessa orbita“.
“La nostra ricerca è il primo passo per cercare pianeti coorbitali in epoche molto iniziali di formazione“, afferma la coautrice Nuria Huélamo, ricercatrice senior presso il Center for Astrobiology. “Apre nuove domande sulla formazione dei troiani, su come si evolvono e quanto sono frequenti nei diversi sistemi planetari“, aggiunge Itziar De Gregorio-Monsalvo, capo dell’Ufficio dell’ESO per la scienza in Cile, che pure ha contribuito alla ricerca.
Per confermare definitivamente la scoperta, l’equipe dovrà attendere fino a dopo il 2026, quando mireranno a utilizzare ALMA per vedere se sia PDS 70b che la sua nube gemella di detriti si sono mossi in modo significativo lungo la loro orbita comune intorno alla stella. “Questo sarebbe un notevole passo avanti nel campo esoplanetario“, afferma Balsalobre-Ruza.
“Il futuro in questo campo si mostra molto entusiasmante e attendiamo con impazienza le capacità della schiera estesa di ALMA, pianificata per il 2030, che miglioreranno notevolmente la possibilità dello strumento di caratterizzare i trioani in molte altre stelle“, conclude De Gregorio-Monsalvo.
Note
[1] Quando furono scoperti per la prima volta degli asteroidi nell’orbita di Giove, presero il nome dagli eroi della guerra di Troia, dando origine al nome di Troiani con cui ci si riferisce a questi oggetti.
Ulteriori Informazioni
Questo lavoro è stato presentato in un articolo pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.
L’equipe è composta da O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB], CSIC-INTA, Spagna), I. De Gregorio-Monsalvo (European Southern Observatory [ESO], Cile), J. Lillo-Box (CAB), N. Huélamo (CAB), Á. Ribas (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Regno Unito), M. Benisty (Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Francia e Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Francia), J. Bae (Department of Astronomy, University of Florida, USA), S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Italia), e R. Teague (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA).
ALMA, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l’ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) e gli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con la repubblica del Cile. ALMA è stato fondato dall’ESO per conto dei suoi stati membri, dall’NSF in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e dal National Science and Technology Council (NSTC) in Taiwan e dal NINS in cooperazione con l’Accademia Sinica di Taiwan (AS) e l’Istituto di Astronomia e Scienze Spaziali della Corea (KASI). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall’ESO per conto dei suoi stati membri, dall’Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell’Asia Orientale. L’osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.
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