DA UN SISTEMA A 22 ANNI LUCE DA NOI

Aurore extrasolari in onde radio

Emissioni in banda radio da interazioni fra una stella e il suo pianeta: un tipo di “trasmissioni” che gli astronomi attendevano di ascoltare da almeno trent’anni. Ora, grazie alle antenne a bassa frequenza dell’array LoFar, ci sono riusciti. Il segnale arriva dalla nana rossa Gj 1151 e dal pianeta che le orbita attorno. Il risultato è pubblicato oggi su Nature Astronomy e apre le porte a una nuova tecnica per scoprire pianeti extrasolari

     17/02/2020
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Rappresentazione artistica dell’interazione magnetica fra una nana rossa e il suo pianeta. Crediti: Danielle Futselaar (artsource.nl)

Quando si manifestano nei cieli al di sopra delle regioni polari, attorno alla Terra, le aurore danno origine a spettacoli cromatici di bellezza struggente. Ma l’interazione fra una stella e un pianeta può generare anche intense onde radio. A volte intense al punto da poter essere captate ad anni luce di distanza, dunque da altri sistemi planetari. Il fenomeno, previsto dagli astronomi oltre trent’anni fa, non era fino a oggi mai stato osservato: troppo debole per essere effettivamente captato dalle antenne qui sulla Terra. Ora però, grazie a un’accoppiata inedita formata da un ricevitore sensibilissimo e un “trasmettitore” potentissimo, un team di radioastronomi guidato da Harish Vedantham della olandese Astron – l’istituto di radioastronomia dei Paesi Bassi – ci è finalmente riuscito.

Il ricevitore è l’array di antenne a bassa frequenza LoFar, non nuovo nella rivelazione di aurore al di fuori del Sistema solare (nel giugno scorso era riuscito a captarne una addirittura fra due ammassi di galassie). Il trasmettitore, invece, è un sistema stella-pianeta situato a 22 anni luce da noi, in direzione dell’Orsa Maggiore. La stella – nome in codice Gj 1151 – è una nana rossa, dunque molto più piccola e fredda del Sole. Ma con campi magnetici assai più intensi: intensi al punto da arrivare a scaldare il pianeta che le ruota attorno a distanza ravvicinata e a “eroderne l’atmosfera”, scrivono gli scienziati di Astron. Ebbene, le emissioni radio associate a questo processo sono uno fra i pochi strumenti disponibili per misurare la potenza di questo effetto.

«Il moto del pianeta attraverso il forte campo magnetico della nana rossa agisce come un generatore elettrico, secondo lo stesso principio di una dinamo da bicicletta. È un processo che produce un’enorme corrente, che alimenta le aurore e l’emissione radio sulla stella», spiega Vedantham, primo autore dello studio pubblicato oggi su Nature Astronomy.

È un fenomeno che si registra anche qui da noi, nel Sistema solare, ma non tra il Sole e i pianeti – il campo magnetico del Sole è troppo debole e i pianeti troppo lontani –  bensì tra Giove e la sua luna Io. Ed è proprio analizzando i dati di questa interazione che il team di Astron ha capito che qualcosa di analogo doveva accadere su Gj 1151.

«Abbiamo adattato la conoscenza di decenni di osservazioni radio di Giove al caso di questa stella», dice Joe Callingham, ricercatore postdoc ad Astron e coautore dello studio. «Da tempo si era previsto che dovesse esistere una versione in grande del sistema Giove-Io sotto forma di un sistema stella-pianeta, e l’emissione che abbiamo ora osservato si adatta molto bene a questa teoria».

Ora che ne hanno trovato uno, di questi sistemi, gli astrofisici di Astron sono impazienti di scovarne altri. Usando le antenne di Lofar – in attesa di quelle del futuro Square Kilometre Array – qui nei dintorni del Sistema solare prevedono di trovare almeno un centinaio di stelle con aurore simili a quelle di Gj 1151. Ma la prospettiva più interessante è poter usare la rilevazione radio di aurore stella-pianeta come metodo inedito per scoprire nuovi pianeti extrasolari.

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