IN UN AMMASSO STELLARE

Il primo pianeta attorno a gemello del Sole

Grazie al cacciatore di pianeti dell'ESO, HARPS, un gruppo di astronomi ha scoperto tre pianeti nell''ammasso stellare Messier 67, che si trova a circa 2500 anni luce da noi. Alla scoperta, non comune, anche quella del primo pianeta, in un ammasso stellare, in orbita intorno a una stella gemella del Sole

Rappresentazione artistica di un esopianeta in orbita intorno a una stella dell'ammasso Messier 67. Crediti: ESO/L. Calçada

Rappresentazione artistica di un esopianeta in orbita intorno a una stella dell’ammasso Messier 67. Crediti: ESO/L. Calçada

I pianeti in orbita intorno a stelle al di fuori dal Sistema Solare sono molto comuni. Questi esopianeti sono stati trovati intorno a stelle di una grande varietà di età e composizione chimica e sono sparsi in tutto il cielo. Ma finora solo pochissimi pianeti sono stati trovati in ammassi stellari. Questo è particolarmente strano poiché è noto che la maggior parte delle stelle nasce negli ammassi. Gli astronomi si sono chiesti se ci fosse qualche diverso meccanismo nella formazione dei pianeti negli ammassi stellari per spiegare questa scarsità.

Anna Brucalassi, del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germania, prima autrice del nuovo lavoro, e il suo gruppo volevano saperne di più. “Nell’ammasso stellare Messier 67 le stelle hanno più o meno la stessa età e composizione del Sole. Questo lo rende un laboratorio perfetto per studiare quanti pianeti si formano in questo ambiente affollato e se si formano preferenzialmente intorno a stelle più o meno massicce.”

L’equipe, di cui fanno parte tre ricercatori dell’INAF (Luigi Bedin dell’Osservatorio di Padova, Katia Biazzo dell’Osservatorio di Catania e Sofia Randich dell’Osservatorio di Arcetri) ha usato il cercatore di pianeti HARPS montato sul telescopio da 3,6 m dell’ESO all’Osservatorio di La Silla. Questi risultati sono stati integrati con le osservazioni di altri osservatori in tutto il mondo. Questo lavoro usa anche osservazioni dello strumento SOPHIE all’Osservatorio dell’Alta-Provenza in Francia, il telescopio svizzero Leonhard Euler da 1,2 m all’Osservatorio dell’ESO a La Silla in Cile e il telescopio Hobby Eberly in Texas, USA. Sono state seguite 88 stelle accuratamente selezionate in Messier 67 per un periodo di sei anni allo scopo di cercare i caratteristici piccoli moti delle stelle in avvicinamento o allontamento dalla Terra che rivelano la presenza dei pianeti in orbita.

Sono stati scoperti tre pianeti, due in orbita a stelle simili al Sole e uno in orbita intorno a una stella gigante rossa più massiccia ed evoluta. I primi due pianeti hanno circa un terzo della massa di Giove e le loro orbite sono di sette e cinque giorni, rispettivamente. Il terzo pianeta invece impiega 122 giorni a compiere un giro intorno alla stella ospite ed è più massiccio di Giove. Le stime della massa dei pianeti ottenute con il metodo della velocità radiale sono limiti inferiori: se l’orbita del pianeta è molto inclinata, questo potrebbe avere una massa maggiore e creare gli stessi effetti osservati.

Il primo di questi pianeti è in orbita intorno a una stella straordinaria – una di quelle più simili al Sole, un gemello solare quasi identico al Sole. È il primo gemello solare in ammasso di cui sia stato scoperto un pianeta. Due dei tre pianeti sono “pianeti gioviani caldi” – pianeti simili a Giove in dimensione ma molto più vicini alla loro stella madre e perciò molto più caldi. Tutti e tre sono più vicini alla loro stella ospite della zona abitabile, dove potrebbe esistere acqua allo stato liquido.

Questa immagine a grande campo del cielo intorno al vecchio ammasso stellare Messier 67 è stata ottenuta a partire da immagini della DSS2 (Digitized Sky Survey 2). L'ammasso è il ricco raggruppamento di stelle al centro della fotografia. Messier 67 contiene stelle che hanno più o meno la stessa età e la stessa composizione chimica del Sole. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin

Questa immagine a grande campo del cielo intorno al vecchio ammasso stellare Messier 67 è stata ottenuta a partire da immagini della DSS2 (Digitized Sky Survey 2). L’ammasso è il ricco raggruppamento di stelle al centro della fotografia. Messier 67 contiene stelle che hanno più o meno la stessa età e la stessa composizione chimica del Sole. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2
Acknowledgement: Davide De Martin

Gli ammassi stellari si dividono in due classi principali. Gli ammassi aperti sono gruppi di stelle formate insieme da una sola nube di gas e polvere nel recente passato. Si trovano soprattutto nei bracci a spirale delle galassie come la Via Lattea. Invece gli ammassi globulari sono collezioni sferiche molto più grandi di stelle molto più vecchie che orbitano intorno al centro di una galassia. La maggior parte degli ammassi aperti si disperde dopo alcune decine di milioni di anni. Gli ammassi che si formano con un’alta densità di stelle possono rimanere insieme più a lungo. Messier 67 è un esempio di questi ammassi di lunga durata e uno dei più vecchi e meglio studiati vicino alla Terra. L’ammasso si trova a circa 2500 anni luce da noi nella costellazione del Cancro e contiene circa 500 stelle. Molte di queste stelle sono più deboli di quelle che di solito si osservano nelle ricerche di esopianeti e cercare di rivelare un debole segnale dai possibili pianeti ha spinto HARPS al limite.

“Questi nuovi risultati mostrano che i pianeti negli ammassi aperti sono comuni quasi come nelle stelle isolate – ma non sono facili da individuare”, ha aggiunto Luca Pasquini (ESO, Garching, Germania), coautore del nuovo articolo. “I nuovi risultati sono in contrasto con lavori precedenti che non hanno trovato pianeti negli ammassi, ma è in accordo con altre osservazioni più recenti. Stiamo continuando a osservare questo ammasso per scoprire come le stelle con e senza pianeti differiscono in massa e composizione chimica.”

[Fonte: Eso]