TRE ASTRONOMI INAF TRA GLI SCOPRITORI

GGG, il Giovane Gigante Gioviano

Grande 11 volte Giove, lontano dalla sua stella madre 650 volte quanto la Terra lo è dal Sole, l’esopianeta HD 106906b naviga al di là del suo disco di detriti. E può aiutarci a risolvere alcuni enigmi della formazione planetaria. Ne parla uno studio uscito questo mese su ApJ Letters

Simulazione del disco di detriti di HD 106906, con un anello di formazione planetaria di materiale roccioso. Crediti: Erika Nesvold / Carnegie Institution for Science

È appena nato, è enorme, batte strade mai battute prima. Il suo nome è HD 106906b ed è un pianeta extrasolare di tipo gioviano in orbita attorno a una stella a circa 300 anni luce da noi. Le sue caratteristiche estreme potrebbero aiutare gli astronomi a comprendere alcuni meccanismi ancora non chiariti dell’evoluzione planetaria: lo spiega uno studio – pubblicato questo mese su ApJ Letters – riguardante le perturbazioni indotte dal pianeta gigante sul disco di detriti che avvolge la giovane stella ospite.

Con una massa stimata pari a circa 11 volte quella di Giove, HD 106906b è un pianeta di taglia XXXL, davvero mastodontico persino per gli standard dei gioviani. Ed è anche straordinariamente giovane: il sistema nel quale orbita ha appena 13 milioni di anni, che confrontati ai 4.6 miliardi di anni del Sistema solare ne fanno un pianeta ancora in fasce. “Fasce”, nel caso dei pianeti in formazione, rappresentate di solito dal disco di detriti che li avvolge. Ma non è così per HD 106906b: lui naviga al di là della cintura asteroidale, a una distanza dalla baby-stella ospite pari ad almeno 650 volte quella che separa la Terra dal Sole. Una distanza abissale, tale che per compiere una rivoluzione completa impiega ben 1500 anni.

Come ci è finito? Un’ipotesi, della quale abbiamo reso conto su Media Inaf qualche tempo fa (vedi l’articolo “HD 106906b: il pianeta esiliato”), è che una perturbazione gravitazionale lo abbia “allontanato” dalle regioni più vicine al centro. Ma gli autori del nuovo studio uscito su ApJ Letters non ne sono così convinti. «Le attuali teorie sulla formazione planetaria attuale non contemplano la possibilità di un pianeta al di là del suo disco di detriti», spiega infatti una delle autrici dello studio, Smadar Naoz, della University of California a Los Angeles (Ucla).

L’orbita fortemente ellittica prevista per il pianeta. Crediti: Erika Nesvold / Carnegie Institution for Science

Una spiegazione alternativa, quella suggerita da Naoz e colleghi, è che il pianeta si sia formato già in origine dove lo si vede ora. Una conclusione, questa, alla quale gli scienziati sono giunti grazie a un algoritmo chiamato Smack (Superparticle-Method Algorithm for Collisions in Kuiper belts and debris disks) e che spiegherebbe alla perfezione la forma marcatamente ellittica del disco di detriti attorno alla stella HD 106906, senza dover ipotizzare la presenza di altri pianeti nel sistema.

La scoperta di HD 106906b risale al 2013, e a compierla fu un team del quale facevano parte anche tre astronomi dell’Inaf di Arcetri  – Runa Briguglio, Alfio Puglisi e Marco Xompero – che ancora conservano vivido il ricordo di quella notte. «Durante l’osservazione eravamo nella control room», raccontano a Media Inaf, «in supporto al sistema di ottica adattiva. Lo strumento, chiamato MagAO (Magellan Adaptive Optics), è composto da un sensore di fronte d’onda che misura la turbolenza atmosferica e invia comandi allo specchio secondario deformabile, che cambia forma mille volte al secondo per correggere l’errore introdotto dalla turbolenza atmosferica. In questo modo gli astronomi ripristinano l’alta risoluzione del telescopio, con due grandissimi vantaggi: si possono osservare dettagli molto fini (ad esempio pianeti extrasolari o dischi, come in questo caso) e si concentra la luce delle sorgenti permettendo di vedere oggetti più deboli». Il sistema, che è la copia di quello installato a Lbt – il Large Binocular Telescope, in Arizona – è stato sviluppato ad Arcetri da tutto il gruppo di ottica adattiva, guidato da Simone Esposito, e dai loro colleghi dell’università dell’Arizona.

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