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La prima immagine diretta di un esopianeta

Credit: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

La stragrande maggioranza degli esopianeti viene scoperta dagli astronomi con l’aiuto di metodi sofisticati. Essi non appaiono nell’immagine, ma si rivelano indirettamente nello spettro.

Ora, un team di scienziati del Max Planck Institutes for Astronomy and Extraterrestrial Physics è riuscito a ottenere la prima conferma diretta di un esopianeta scoperto in precedenza utilizzando il metodo di misurazione della velocità radiale. Usando lo strumento GRAVITY dei telescopi VLT in Cile, gli astronomi hanno osservato il debole bagliore del pianeta Beta Pictoris c, a circa 63 anni luce dalla Terra, accanto ai raggi luminosi della sua stella madre. I ricercatori, attraverso queste osservazioni,  possono ora ricavare sia la luminosità che la massa dinamica di un esopianeta e quindi restringere i modelli di formazione di questi oggetti.

Il pianeta chiamato è il secondo trovato in orbita attorno alla sua stella madre. È stato originariamente rilevato dalla cosiddetta “velocità radiale“, che misura la resistenza e la trazione sulla stella madre a causa dell’orbita del pianeta. Esso è così vicino alla sua stella che anche i migliori telescopi, fino ad ora, non erano stati in grado di visualizzare direttamente la sua luce.

Questa è la prima conferma diretta di un pianeta rilevato dal metodo della velocità radiale“, afferma Sylvestre Lacour, leader del programma di osservazione ExoGRAVITY. Le misurazioni della velocità radiale sono state utilizzate per molti decenni dagli astronomi e hanno consentito il rilevamento di centinaia di esopianeti. Ma mai prima d’ora gli astronomi erano stati in grado di ottenere un’osservazione diretta di uno di quei pianeti. Questo è stato possibile solo perché lo strumento, situato in un laboratorio sotto i quattro telescopi che utilizza, è uno strumento molto preciso. Osserva la luce della stella con tutti e quattro i telescopi VLT contemporaneamente e li combina in un telescopio virtuale con i dettagli necessari.

È incredibile il livello di dettaglio e sensibilità che possiamo ottenere con GRAVITY“, si meraviglia Frank Eisenhauer, lo scienziato capo del progetto GRAVITY presso MPE. “Stiamo appena iniziando a esplorare nuovi e sbalorditivi mondi, 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 di velocità radiale che stabiliscono con precisione il moto orbitale di b Pictoris c, presentati in un secondo articolo pubblicato anche oggi. Ciò ha consentito al team di individuare e prevedere con precisione la posizione prevista del pianeta in modo che GRAVITY fosse in grado di trovarla.

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

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

Abbiamo utilizzato GRAVITY in precedenza per ottenere spettri di altri esopianeti con immagini dirette, che a loro volta contenevano già suggerimenti sul loro processo di formazione“, aggiunge Paul Molliere, presso MPIA che sta modellando gli spettri degli esopianeti. “Questa misurazione della luminosità, combinata con la sua massa, è un passo particolarmente importante per limare i nostri modelli di formazione planetaria“. Ulteriori dati potrebbero essere forniti anche da GRAVITY +, lo strumento di nuova generazione, che è già in fase di sviluppo.

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Renato Sansone: Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it
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