Credits: Max Planck Institutes for Astronomy and Extraterrestrial Physics

Introduzione

La stragrande maggioranza dei pianeti vicini a stelle straniere viene scoperta dagli astronomi con l’aiuto di metodi sofisticati. L’esopianeta non appare nell’immagine, ma si rivela indirettamente nello spettro. Un team di scienziati del Max Planck Institutes for Astronomy and Extraterrestrial Physics è riuscito ad ottenere la prima conferma diretta di un esopianeta scoperto in precedenza con il metodo della misura della velocità radiale.

Utilizzando lo strumento GRAVITY del VLT in Cile, gli astronomi hanno osservato il debole luccichio del pianeta Beta Pictoris c, a circa 63 anni luce dalla Terra, accanto ai raggi luminosi della sua stella madre. I ricercatori possono ora determinare sia la luminosità che la massa dinamica di un esopianeta da queste osservazioni e quindi restringere meglio i modelli di formazione di questi oggetti.

Le tecniche impiegate

Combinando la luce dei quattro grandi telescopi VLT, gli astronomi della collaborazione GRAVITY sono riusciti ad osservare direttamente il luccichio della luce proveniente da un esopianeta vicino alla sua stella madre. Il pianeta chiamato “b Pictoris c” è il secondo pianeta trovato ad orbitare attorno alla sua stella madre. È stato originariamente rilevato con il metodo della “velocità radiale“, che misura la resistenza e l’attrazione della stella madre dovuta all’orbita del pianeta. b Pictoris c è così vicino alla sua stella madre che anche i migliori telescopi non sono stati finora in grado di visualizzare direttamente il pianeta.

Credits: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

Questa è la prima conferma diretta di un pianeta rilevato con il metodo della velocità radiale“, dice Sylvestre Lacour, leader del programma di osservazione ExoGRAVITY. Le misurazioni della velocità radiale sono state utilizzate per molti decenni dagli astronomi e hanno permesso di rilevare centinaia di esopianeti. Ma mai prima d’ora gli astronomi sono stati in grado di ottenere l’osservazione diretta di uno di questi pianeti. Ciò è stato possibile solo perché lo strumento GRAVITY, situato in un laboratorio sotto i quattro telescopi che utilizza, è uno strumento molto preciso. Esso osserva la luce della stella madre con tutti e quattro i telescopi VLT contemporaneamente e li combina in un telescopio virtuale con il dettaglio necessario per rivelare b Pictoris c.

È incredibile, quale livello di dettaglio e sensibilità possiamo raggiungere con GRAVITY“, afferma lo stupefatto Frank Eisenhauer, scienziato capo del progetto GRAVITY alla MPE. “Abbiamo appena iniziato ad esplorare nuovi mondi sorprendenti, dal buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia ai pianeti al di fuori del sistema solare“.

La rilevazione diretta con GRAVITY, tuttavia, è stata possibile solo grazie ai nuovi dati sulla velocità radiale che stabiliscono con precisione il moto orbitale di b Pictoris c, presentati in un secondo articolo. Questo ha permesso al team di individuare e prevedere con precisione la posizione prevista del pianeta in modo che GRAVITY fosse in grado di trovarlo.

b Pictoris c è quindi il primo pianeta che è stato rilevato e confermato con entrambi i metodi, le misure di velocità radiale e l’imaging diretto. Oltre alla conferma indipendente dell’esopianeta, gli astronomi possono ora combinare le conoscenze di queste due tecniche precedentemente separate. “Questo significa che ora possiamo ottenere sia la luminosità che la massa di questo esopianeta“, spiega Mathias Nowak, l’autore principale del documento. “Come regola generale, più il pianeta è massiccio, più è luminoso“.

Dati sconcertanti

In questo caso, tuttavia, i dati sui due pianeti sono alquanto sconcertanti: la luce proveniente da b Pictoris c è sei volte più debole del suo fratello maggiore, b Pictoris b. b Pictoris c ha 8 volte la massa di Giove. Quanto è grande b Pictoris b? I dati sulla velocità radiale risponderanno in ultima analisi a questa domanda, ma ci vorrà molto tempo per ottenere dati sufficienti: un’orbita completa per il pianeta b intorno alla sua stella richiede 28 dei nostri anni!

Prima abbiamo usato GRAVITY per ottenere gli spettri di altri esopianeti direttamente osservati, che a loro volta contenevano già indizi sul loro processo di formazione“, aggiunge Paul Molliere, che come postdoc a MPIA sta elaborando modelli degli spettri degli esopianeti. “Questa misurazione della luminosità di b Pictoris c, combinata con la sua massa, è un passo particolarmente importante per limitare i nostri modelli di formazione dei pianeti“.

Ulteriori dati potrebbero essere forniti anche da GRAVITY+, lo strumento di nuova generazione già in fase di sviluppo.

Citazioni e Approfondimenti