L’esopianeta più vicino fotografato

Rappresentazione artistica del pianeta VHS 1256b con la sua stella nana rossa sullo sfondo. Crediti: Gabriel Pérez – SMM (IAC)

Uno studio appena pubblicato su The Astrophysical Journal, condotto dall’Istituto di Astrofisica delle Canarie (IAC) e da altri centri di ricerca spagnoli, racconta la scoperta di un pianeta gigante, di circa 11 volte la massa di Giove, che orbita attorno a una nana rossa a soli 40 anni luce di distanza da noi. Si tratta dell’esopianeta più vicino alla Terra per cui sia stata ottenuta sia un’immagine che uno spettro.

Attualmente sono noti molti pianeti extrasolari, di cui la maggior parte sono stati scoperti utilizzando metodi indiretti, come lo studio delle variazioni nelle velocità radiali delle loro stelle madri, oppure delle variazioni di luminosità durante i transiti planetari davanti alla stella. Molti di questi pianeti sono giganti gassosi che, orbitando attorno a stelle relativamente lontane dal Sole, sono molto difficili da rilevare. In effetti, esistono ancora un numero limitato di fotografie che ritraggano dal vero questi cugini extrasolari.

Un’eventualità che per l’esopianeta denominato VHS 1256b si è presentata appena “venuto alla luce”, cioè nel momento della sua scoperta da parte degli astronomi. Questo super-Giove orbita attorno a una stella nana rossa ad una distanza di circa 100 Unità Astronomiche, ovvero 100 volte volte la distanza tra la Terra e il Sole. Per avere un’idea, questo significa che VHS 1256b si trova circa 20 volte più distante dalla stella madre di quanto lo sia Giove dal Sole, e due volte e mezzo rispetto a Plutone.

Si tratta di un giovane sistema stellare, con un’età compresa tra i 150 ei 300 milioni di anni, tra le 15 e le 30 volte più giovane del nostro Sistema Solare. Secondo gli scienziati, VHS 1256b ha un aspetto simile a quello che Giove probabilmente presentava al momento della sua formazione, circa 4.200 milioni di anni fa. La relativa vicinanza del sistema alla Terra rende questo esopianeta uno dei più brillanti rilevati finora e, grazie proprio alla grande separazione tra VHS 1256b e la stella madre, è stato possibile osservarlo e studiarlo in grande dettaglio.

Riquadro a sx: immagine della stella nana VHS 1256 e del pianeta distante 100 Unità Astronomiche, ottenuta dal telescopio VISTA dell’ESO. A dx: spettri ottico e infrarosso ottenuti con i telescopi GTC, alle Canarie, e NTT in Cile. Crediti: Gabriel Pérez, SMM (IAC)

«È un pianeta gigante gassoso con una dimensione simile a quella di Giove, ma 11 volte più massiccio. Siccome è giovane, la sua atmosfera è ancora relativamente calda, intorno ai 1.200° C, ed è ancora sufficientemente luminosa da poter essere rilevata con il telescopio VISTA dell’ESO», spiega Bartosz Gauza, ricercatore IAC d’origine polacca che ha apposto la prima firma sullo studio.

VHS 1256b ha un’intensa colorazione rossa se misurato nelle lunghezze d’onda del vicino infrarosso, dove emette la maggior parte della sua luce, e la sua atmosfera presenta caratteristiche peculiari che possono renderlo un punto di riferimento per la ricerca futura.

«Nella sua atmosfera», commenta Victor Sánchez Béjar, un altro ricercatore dello IAC coinvolto nello studio, «abbiamo trovato tracce di vapore acqueo e di metalli alcalini, normali per questo tipo di pianeti, ma non di metano, che pure sarebbe previsto a queste temperature. Grazie alla sua giovinezza e vicinanza, siamo stati in grado di ottenere per la prima volta in dettaglio lo spettro di un pianeta extrasolare nelle lunghezze d’onda del visibile, utilizzando il Gran Telescopio CANARIAS (GTC) con lo strumento OSIRIS».

Poiché è luminoso e ampiamente separato dalla sua stella, il pianeta VHS 1256b può essere osservato lungo tutta la gamma spettrale, dalle onde radio fino ai raggi X. Questa caratteristica peculiare può permettere di rivelare fenomeni assai difficili – se non impossibili – da misurare per altri sistemi planetari, come impatti di comete o la presenza di lune di dimensioni paragonabili alla Terra.

Il nuovo gigante gassoso è stato trovato correlando due grandi basi di dati: la Two Micron All Sky Survey (2MASS), catalogo che copre il cielo nell’infrarosso, e il VISTA Hemisphere Survey (VHS), uno studio di tutto il cielo visibile dall’emisfero sud, anche nell’infrarosso, attualmente in corso con il telescopio VISTA dell’ESO.

«Questo studio è stato possibile», precisa Antonio Pérez-Garrido dell’Università Politecnica di Cartagena, «grazie alle tecniche software che abbiamo sviluppato nel nostro gruppo, che ci hanno permesso di selezionare, tra decine di milioni di sorgenti, quelle che si muovono nel cielo, estraendo poi quelle che presentano un compagno. In questo caso, un pianeta che orbita una nana rossa con un moto proprio comune».

«Lo studio della nana rossa, una stella sulla linea di confine tra stelle di piccola massa e lnane brune, ci ha permesso di determinare la distanza e l’età del sistema con grande precisione, facendo di VHS 1256b uno dei pochi pianeti extrasolari per il quale tali parametri siano noti», conclude Maria Rosa Zapatero Osorio, del Centro di Astrobiologia (CAB), co-autorice dello studio.

Animazione artistica dell’esopianeta VHS 1256b con la sua stella nana rossa sullo sfondo. Crediti: IAC / Gabriel Pérez – SMM (IAC)

Per saperne di più:

• Il preprint dello studio “Discovery of a young planetary mass companion to the nearby M dwarf VHS J125601.92{125723.9”, di B. Gauza, V. J. S. Béjar, A. Pérez-Garrido, M. R. Zapatero Osorio, N. Lodieu, R. Rebolo, E. Pallé, G. Nowak, pubblicato su The Astrophysical Journal

Fonte: Media INAF | Scritto da Stefano Parisini