Il telescopio Gemini spia la danza orbitale di un mondo alieno

Notizia inizialmente pubblicata a Settembre 2015 - Un gruppo di astronomi è riuscito ad ottenere le più nitide immagini del moto di un esopianeta lungo la sua orbita. Le osservazioni, effettuate tra Novembre 2013 ed Aprile 2015, ritraggono Beta Pictoris b, un mondo alieno distante una sessantina di anni luce dalla Terra. Le immagini documentano circa il 7% di un anno su Beta Pictoris b, che dura 23 anni terrestri.

Il protagonista del filmato è un gigante gassoso di 10-12 masse gioviane situato in un'orbita simile a quella tracciata da Saturno nel nostro sistema solare. Questo nuovo mondo, scoperto nel 2008, fa parte di un complesso e dinamico sistema planetario che comprende una vasta popolazione di comete, nubi di gas e un massiccio disco di detriti che si estende da 23 ad almeno 140 unità astronomiche dalla stella. A causa dei delicati equilibri gravitazionali che regnano nel sistema, Beta Pictoris b è un perfetto laboratorio per far luce sui meccanismi di formazione planetaria.

Le immagini sono state realizzate usando lo strumento Gemini Planet Imager (GPI), montato sul telescopio Gemini South in Cile.

"Questa sequenza di immagini rappresenta le più accurate misurazioni della posizione del pianeta mai effettuate," spiega Maxwell Millar-Blanchaer dell'Università di Toronto. "Inoltre, grazie a GPI, siamo in grado di vedere sia il pianeta che il disco nello stesso momento. Unendo le nostre conoscenze sul disco e sul pianeta, possiamo ottenere un'immagine completa dell'architettura di questa sistema planetario e delle interazioni al suo interno."

Le immagini hanno inoltre permesso agli scienziati di calcolare con grande precisione l'orbita del pianeta, che risulta essere caratterizzata da un semiasse maggiore di 9,25 unità astronomiche - un importante miglioramento rispetto al vasto intervallo di incertezza (da 4 a 40 unità astronomiche) calcolato in passato.

Secondo i calcoli degli scienziati, l'orbita del pianeta è inclinata di circa 89,01 gradi rispetto al piano perpendicolare al vettore che collega Beta Pictoris b e la Terra. Ciò significa che la probabilità che un transito del pianeta di fronte al disco della propria stella sia visibile dalla Terra è pari allo 0,06% - una percentuale 50 volte inferiore rispetto alle stime precedenti. Nonostante ciò, l'elevata massa del pianeta - circa 11 masse gioviane, secondo le stime più recenti - gli conferisce una vasta sfera di Hill (la regione di dominio gravitazionale), larga ben un'unità astronomica. Nel sistema solare esterno, lune ed anelli possono trovarsi su orbite stabili fino a 0.5-0.7 volte il raggio della sfera di Hill, a seconda che le orbite siano prograde o retrograde. Di conseguenza, sebbene i transiti di Beta Pictoris b siano difficilmente osservabili dalla Terra, è possibile che il transito di eventuali anelli o lune risulti ben visibile dai nostri cieli.

Le nuove osservazioni indicano che il periodo orbitale del pianeta è compreso tra 20,9 e 27,7 anni, con un valore nominale di 22,4 anni. Il prossimo pericentro dovrebbe avvenire tra il 20 Novembre 2017 e il 4 Aprile 2018.

"È notevole che Gemini non sia solo in grado di fotografare direttamente gli esopianeti, ma che sia perfino capace di creare dei filmati delle loro rivoluzioni orbitali," spiega Chris Davis della National Science Foundation. "Beta Pictoris è un bersaglio speciale. Il disco di gas e polveri da cui stanno nascendo nuovi pianeti fu uno dei primi ad essere osservati ed è ancora oggi un fantastico laboratorio dove studiare giovani sistemi solari."