Fotografato un pianeta supermassiccio

Gli astronomi hanno puntato l'occhio infrarosso del telescopio hawaiiano Subaru per ottenere le prime immagini di un pianeta massiccio attorno alla stella Kappa Andromedae. Si tratta della stella più massiccia ad ospitare un esopianeta osservato direttamente.

Ciò che rende questo pianeta diverso dagli altri sono le sue dimensioni: è 12,8 volte il gigante gassoso Giove, il pianeta più grande del nostro sistema solare. Kappa Andromedae b – il nuovo esopianeta – è dunque posto accanto al confine che divide i pianeti dalle nane brune, le stelle meno massicce mai osservate. Questa sua caratteristica, secondo gli astronomi, è affascinante, e per questo l'hanno definito un "super-Giove", accogliendo tutti e due i casi.
«Secondo i modelli tradizionali della formazione planetaria, Kappa And b di pochissimo non raggiunge i requisiti necessari per generare energia tramite la fusione, il che lo renderebbe una nana bruna e non un pianeta» ha commentato Michael McElwain del Centro Spaziale Goddard. «Ma non è definitivo, e altre osservazioni potranno spingere l'oggetto oltre la linea, in territorio stellare».

I pianeti massicci disperdono lentamente nello spazio il calore generato dalla loro stessa formazione: Giove, ad esempio, emette due volte più radiazioni di quante ne riceva dal Sole. Eppure, Kappa And b è un caso ben diverso, addirittura estremo: con 12,8 masse gioviane è appena sotto il limite di 13 nel quale vi sono già casi di stelle vere e proprie, con processi interni di fusione nucleare in cui viene fusa una forma pesante dell'idrogeno, il deuterio.

«Kappa And b, i pianeti precedentemente fotografati attorno ad HR 8799 e Beta Pictoris e i pianeti massicci non scoperti direttamente probabilmente rappresentano tutti una classe di oggetti che si sono formati in modo molto simile agli esopianeti meno massicci» ha commentato Joseph Carson del College of Charleston e del Max Planck Institute for Astronomy.

La scoperta di Kappa And b mette alla prova anche l'esistenza di un altro limite teorico, che impedisce alle stelle più massicce di generare pianeti, anch'essi massicci. Questa affermazione deriva dal fatto che le stelle massicce, poco dopo la nascita, sono ben più calde e luminose delle stelle normali, e dunque le loro potenti radiazioni sconvolgono i dischi circumstellari in cui dovrebbero formarsi i pianeti. Questo limite è rappresentato da stelle con due masse solari: oltre questi casi, teoricamente, non si potrebbero formare pianeti – o, almeno, pianeti massicci.

«Questo oggetto dimostra che stelle grandi quanto Kappa And, con 2.5 volte la massa del Sole, rimangono totalmente in grado di produrre pianeti» aggiunge Carson.

La scoperta rientra nella campagna SEEDS, un progetto di 5 anni che coinvolge il telescopio Subaru e che ha lo scopo di fotografare direttamente esopianeti e dischi protoplanetari attorno a centinaia di stelle del nostro vicinato. Subaru opera alle lunghezze d'onda del vicino infrarosso ed è in grado, con i suoi strumenti, di eliminare buona parte dell'influenza dell'atmosfera terrestre, in modo da non alterare troppo i dati raccolti.

Osservare direttamente gli esopianeti è incredibilmente difficile, perché è come osservare da un grande distanza una lucciola accanto al faro di un'auto: la luce emessa dalla lucciola verrebbe quasi completamente mescolata a quella del faro.

Kappa And ha circa 30 milioni di anni, ossia lo 0,7% dell'età del nostro sistema solare. La sua età è stata calcolata partendo dal presupposto che essa appartenga ad un'associazione stellare nota come Associazione della Colomba – a cui appartiene anche il pianeta gigante attorno ad HR 8799. Kappa And è visibile anche ad occhio nudo nella costellazione dell'Andromeda. Dista 170 anni luce dal nostro pianeta.

Kappa And b orbita attorno alla sua stella ad una distanza 55 volte maggiore di quella della Terra rispetto al Sole – ossia a quasi il doppio dell'altezza di Nettuno. Questo dato non è però stato confermato, in quanto deve ancora essere stabilito l'orientamento del sistema rispetto al nostro punto di vista. L'esopianeta ha una temperatura di 1400 gradi centigradi, e perciò apparirebbe rossastro visto da un ipotetico astronauta.

L'esopianeta è stato osservato tra Gennaio e Luglio a quattro diverse lunghezze d'onda dell'infrarosso. Gli astronomi hanno poi confrontato le osservazioni, accorgendosi che l'oggetto seguiva il moto della stella e dunque vi era unito da un legame gravitazionale.

L'articolo sulla scoperta sarà pubblicato in un'edizione futura della rivista The Astrophysical Journal.

Il team sta continuando a monitorare il sistema, cercando di determinare la composizione chimica dell'atmosfera dell'esopianeta e cercando di confermare la sua orbita. Gli scienziati non hanno escluso che vi possano essere altri pianeti attorno a Kappa And.

© immagini

NASA's Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

NOAJ/Subaru/J. Carson, College of Charleston

NASA's Goddard Space Flight Center/DSS