Immagine diretta di un pianeta extrasolare

A tutt’oggi i pianeti in orbita attorno ad altre stelle di cui è confermata l’esistenza sono 851 mentre quelli che attendono una conferma sono circa...

A tutt’oggi i pianeti in orbita attorno ad altre stelle di cui è confermata l’esistenza sono 851 mentre quelli che attendono una conferma sono circa 2.500, ma soltanto una piccola frazione è stata vista direttamente con immagini astronomiche. Quasi tutti sono stati scoperti in maniera indiretta. La ragione di questo sta nel fatto che le stelle sono estremamente più luminose rispetto ai pianeti (tipicamente di un fattore 1 miliardo), per cui, utilizzando delle tecniche tradizionali per l'osservazione, il pianeta rimarrebbe completamente immerso nella luce abbagliante della stella. Adesso però un gruppo di ricercatori guidati da Joseph Carson, del College of Charleston e del Max Planck Institute for Astronomy, è riuscito in questa impresa e ha ottenuto delle immagini dirette di un pianeta super-Gioviano, che orbita attorno alla massiccia stella denominata k And (kappa Andromedae) alla distanza di circa 55 unità astronomiche (una volta e mezzo la distanza di Nettuno dal Sole). La loro scoperta si basa sulla potenza dello specchio da 8 metri del telescopio giapponese Subaru, situato presso l’osservatorio astronomico di Mauna Kea (Hawaii).

Rappresentazione artistica del pianeta extrasolare k And b. (NASA Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger)

k And è una stella molto giovane, con un'età stimata in soli 30 milioni di anni ed una massa di 2,5 masse solari, potremmo definirla una stella neonata, se confrontata con i circa 5 miliardi di anni del Sole. Per riuscire ad ottenere una foto diretta del pianeta k And b è stato necessario l'uso di alcune delle più avanzate tecniche sia di osservazione sia di analisi dell'immagine. Una particolare sfida risiedeva nel fatto che l'orbita di questo nuovo pianeta è solo un pò più larga di quella di Nettuno. La maggior parte delle altre immagini dirette sono infatti di pianeti con orbite molto più ampie.

Tre immagini a falsi colori che mostrano la stella k And ed il suo pianeta k And b. (NAOJ/Subaru/J. Carson, College of Charleston/T. Currie (University of Toronto)

Con una massa di poco inferiore a 13 volte quella di Giove ed una temperatura superficiale di circa 1.700 °K, quest'oggetto si trova quasi sul confine tra pianeta è nana bruna (oggetto quest’ultimo che è a sua volta la via di mezzo tra un pianeta ed una stella). Potrebbe persino essere in realtà una nana bruna poco massiccia, ma per adesso i dati disponibili indicano che si tratta di un pianeta. Un aspetto interessante di questo nuovo esopianeta super-Gioviano è che orbita intorno ad una stella che è molto giovane ad una distanza tutto sommato comparabile a quella dei pianeti nel Sistema Solare. Questo è un po' un indicazione di come si formano i pianeti, in generale, a partire da un disco protoplanetario di polveri e gas. Negli ultimi anni si è discusso molto sul fatto che stelle così massicce hanno più probabilità di formare pianeti rispetto a stelle più piccole come il Sole, anche se queste emettono quantità enormi di radiazione che potrebbe facilmente dissipare parti del disco proto-planetario, impedendo così la formazione dei pianeti.

Mappa celeste con la posizione della stella k And, visibile ad occhio nudo. A sinistra e leggermente in basso di k And la posizione di M 31, la galassia di Andromeda. (NASA Goddard Space Flight Center/DSS)

La scoperta di questo esopianeta suggerisce perciò che stelle con persino 2,5 la massa del Sole sono ancora capaci permettere e mantenere la formazione  di pianeti nei propri dischi protoplanetari e questa è un informazione importantissima per chiarire questo aspetto della formazione planetaria. Un vantaggio importante della rilevazione diretta di un esopianeta è la possibilità di analizzarlo tramite tecniche tradizionali come la spettroscopia, la quale permette di mettere in evidenza la composizione della luce riflessa dal pianeta. Questo è quello che viene fatto attualmente, cercando di capire quale è la composizione chimica di questo gigante, oltre a stabilire con maggiore precisione la sua orbita. Ulteriori indagini permetteranno anche di trovare eventualmente tracce di altri pianeti appartenenti a questo sistema. Alla fine, si spera di poterne uscire con un quadro migliore di come pianeti super-Gioviani nascono e di come può comunque procedere la formazione planetaria anche attorno a stelle così massicce.
20 Novembre 2012 | Mario Di Martino