This artist's impression shows a view of the triple star system HD 131399 from close to the giant planet orbiting in the system. The planet is known as HD 131399Ab and appears at the lower-left of the picture. Located about 320 light-years from Earth in the constellation of Centaurus (The Centaur), HD 131399Ab is about 16 million years old, making it also one of the youngest exoplanets discovered to date, and one of very few directly-imaged planets. With a temperature of around 580 degrees Celsius and having an estimated mass of four Jupiter masses, it is also one of the coldest and least massive directly-imaged exoplanets.

Un pianeta sorprendente con tre soli


Un’equipe di astronomi ha usato lo strumento SPHERE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per ottenere un’immagine del primo pianeta trovato in orbita allargata intorno a un sistema triplo di stelle. L’orbita di questo pianeta dovrebbe essere instabile, causando l’espulsione del pianeta dal sistema. In qualche modo però questo sopravvive. Questo risultato inaspettato suggerisce che questo tipo di sistemi possano essere più comuni del previsto. I risultati verranno pubblicati on-line dalla rivista Science il 7 luglio 2016.

Tatooine, il pianeta di Luke Skywalker nella saga di Star Wars, era uno strano mondo con due soli nel cielo, ma gli astronomi sono riusciti a trovare un sistema ancora più esotico, un pianeta in cui l’osservatore vedrebbe sempre la luce del giorno, oppure tre diverse albe e tramonti ogni giorno, a seconda della stagione, che comunque dura molto di più di una vita umana.

 

Artist’s impression of planet in the HD 131399 system

Questa rappresentazione artistica mostra una veduta del sistema stellare triplo HD 131399 da un punto vicino al pianeta gigante in orbita nel sistema. Il pianeta, visibile nell’angolo in basso a sinistra nell’immagine, si chiama HD 131399Ab.

Questo mondo è stato scoperto da un’equipe di astronomi guidata dall’Università dell’Arizona (USA) sfruttando le immagini dirette del VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile. Il pianeta, HD 131399Ab, è diverso da tutti gli altri mondi conosciuti – la sua orbita intorno alla stella più brillante delle tre è la più ampia che si conosca in un sistema multiplo. Queste orbite sono spesso instabili, a causa dei campi gravitazionali complessi e mutevoli delle altre due stelle del sistema, e si pensava che fosse molto improbabilie trovare pianeti su orbite stabili.

A circa 320 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Centauro, HD 131399Ab ha circa 16 milioni di anni, uno dei più giovani esopianeti finora scoperti, ed è anche uno dei pochi di cui si sia ottenuta un’immagine diretta.

The orbits of the planet and stars in the HD 131399 system

Questo grafico mostra l’orbita del pianeta nel sistema HD 131399 (linea rossa) e le orbite delle stelle (linee blu). Il pianeta è in orbita intorno alla stella più brillante del sistema, HD 131399A.

“HD 131399Ab è uno dei pochi esopianeti di cui sia stata fatta una fotografia diretta e il primo in una configurazione dinamica così interessante”, ha commentato Daniel Apai, dell’Università dell’Arizona (USA), uno dei coautori dell’articolo.

“Per circa metà dell’orbita del pianeta, che dura circa 550 anni terrestri, si vedono tre stelle in cielo; le due più deboli sono sempre più vicine tra loro e la loro separazione apparente dalla stella più brillante cambia durante l’anno”, aggiunge Kevin Wagner, il primo autore dell’articolo e della scoperta di HD 131399Ab.

Kevin Wagner, studente di Dottorato all’Università dell’Arizona, ha identificato il pianeta tra centinaia di candidati e ha diretto le osservazioni successive per verificarne la natura.

Il pianeta segna anche la prima scoperta di un esopianeta con lo strumento SPHERE sul VLT. SPHERE è sensibile alla luce infrarossa e può perciò vedere l’impronta fornita dal calore dei pianeti giovani, oltre ad avere strumenti sofisticati per correggere i disturbi atmosferici e bloccare la luce, altrimenti accecante, della stella madre.

SPHERE observations of the planet HD 131399Ab

Questa immagine composita con note mostra l’esopianeta HD 131399Ab appena scoperto nel sistema stellare triplo HD 131399. L’immagine del pianeta è stata ottenuta con la camera di SHPERE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile. È il primo esopianeta scoperto da SPHERE e uno dei pochi di cui sia stato possibile ottenere una fotografia.

Anche se osservazioni ripetute e a lungo termine sono necessarie per determinare la traiettoria del pianeta tra le stelle che lo ospitano, le osservazioni e le simulazioni sembrano suggerire questo scenario: la stella più brillante (HD 131399A) è circa l’80% più massiccia del Sole e intorno a lei orbitano le stelle meno massicce, B e C, a circa 300 UA (una UA, o unità astronomica, è la distanza media tra la Terra e il Sole). Nel frattempo, B e C ruotano l’una intorno all’altra separate da una distanza pari a circa quella tra il Sole e Saturno (10 UA).

In questo scenario, il pianeta HD 131399Ab viaggia intorno alla stella A in un’orbita di raggio pari a circa 80 UA, il doppio dell’orbita di Plutone nel Sistema Solare, che porta il pianeta a circa un terzo della distanza tra A e la coppia B/C. Gli autori sottolineano che sono possibili molti diversi scenari orbitali e il verdetto sulla stabilità a lungo termine del sistema deve attendere altre osservazioni già pianificate che daranno una miglior misura dell’orbita.

“Se il pianeta fosse più lontano dalla stella più massiccia del sistema, ne verrebbe lanciato fuori”, spiega Apai. “Le nostre simulazioni al computer hanno mostrato che questo tipo di orbita può essere stabile, ma se si cambiano le cose di poco può diventare instabile molto rapidamente”.

The sky around the triple-star system HD 131399

Il cielo intorno al sistema stellare triplo HD 131399

I pianeti nei sistemi multipli sono molto interessanti per gli astronomi e gli scienziati planetari perchè forniscono un esempi di come agisce il meccanismo di formazione planetaria in questi scenari estremi. Sistemi con molti soli potrebbero sembrare esotici, per noi in orbita intorno a una stella solitaria, ma in effetti sono altrettanto comuni del nostro.

“Non è chiaro come questo pianeta sia finito su questa orbita così ampia in un sistema estremo e non possiamo ancora dire cosa ciò significhi per la nostra comprensione di questo tipo di sistemi planetari, ma si vede che c’è più varietà di quello che molti avrebbero ritenuto possibile”, conclude Kevin Wagner. “Quello che sappiamo è che i pianeti in sistemi stellari multipli sono stati studiati molto meno, ma sono potenzialmente altrettanto numerosi di quelli con una singola stella.”

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