UN GIOVIANO CALDO ATTORNO A UNA STELLA FREDDA

Toi-1899b, un Tes(s)oro di pianeta

Si chiama Toi-1899b, ed è un gioviano caldo dalle caratteristiche inusuali: è uno di soli cinque pianeti scoperti finora a orbitare una stella di piccola massa, ed è l’unico con un “lungo” periodo orbitale. A individuarlo, dopo due mesi di osservazione, il cacciatore di esopianeti della Nasa, Tess. La conferma grazie all'Habitable-zone Planet Finder dello Hobby-Eberly Telescope

     16/09/2020
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Illustrazione artistica che mostra Toi-1899 b in orbita attorno alla sua stella madre, una stella di piccola massa distante 419 anni luce dalla Terra. Crediti: Nasa

I gioviani caldi sono una classe di esopianeti  simili a Giove per composizione e dimensioni ma con periodi di rivoluzione molto brevi (inferiore a 10 giorni). Questo significa che orbitano molto vicini alla loro stella madre – solitamente stelle di tipo solare – e che le loro temperature sono elevatissime, da cui l’aggettivo ‘caldi’ con il quale vengono chiamati.

Appartiene a questa classe 51 Pegasi b: il primo esopianeta scoperto attorno a una stella simile al Sole un quarto di secolo fa. Da allora, di gioviani caldi con brevi periodi di rivoluzione e in orbita a stelle di tipo solare ne sono stato scoperti centinaia. Tuttavia, ne sono stati trovati anche alcuni che rispetto a queste caratteristiche rappresentano delle eccezioni. Toi-1899b è uno di questi.

Scoperto dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) della Nasa su un singolo transito, e confermato successivamente grazie allo Habitable-zone Planet Finder (lo spettrografo montato sultTelescopio Hobby-Eberly all’osservatorio McDonald, in Texas), il pianeta è uno dei 67  finora confermati dei 2174 potenziali candidati tali individuati dal cacciatore di esopianeti. Si tratta di un gigante gassoso la cui massa è circa due terzi di quella di Giove.

Un gioviano caldo che, come dicevamo, rispetto alla maggior parte dei suoi simili mostra due caratteristiche che lo rendono un’eccezione. La prima ha a che fare con la sua stella madre: Toi-1899, una nana di tipo M, piccola e relativamente fredda, distante circa 419 anni luce dalla Terra: le sue 0.63 masse solari rendono il pianeta uno dei pochi gioviani caldi scoperti finora in orbita a una stella di così piccola massa. La seconda riguarda il periodo orbitale: ben 29 giorni terrestri – corrispondenti a una distanza dalla stella di 0.16 unità astronomiche. Rispetto a quello degli altri gioviani caldi, è un periodo lungo.

«È il quinto pianeta di taglia gioviana osservato transitare una stella di piccola massa e il primo con un periodo orbitale così lungo, il che rende questa scoperta davvero emozionante», sottolinea Caleb Cañas , dottorando presso l’Università della Pennsylvania (Usa) e primo autore dell’articolo che riporta i dettagli della scoperta, pubblicato sulla rivista The Astronomical Journal.

Il singolo transito di Toi-1899b osservato da Tess. Il calo della luminosità della stella nana di tipo M Toi-1899 è il segno rivelatore di un oggetto in orbita che attraversa il suo disco. La caratterizzazione dettagliata dell’oggetto è stata ottenuta grazie ai dati dallo spettrografo Planet Finder del telescopio Hobby-Eberly all’Osservatorio McDonald in Texas, confermandone la natura planetaria. Crediti: Caleb Cañas, Penn State

«Gioviani caldi come  Toi-1899b orbitano sorprendentemente vicini alla loro stella», aggiunge Rebekah Dawson, professoressa di astronomia e astrofisica presso la stessa università e co-autrice dell’articolo. «Pur significativamente lungo rispetto a molti altri giganti rilevati e caratterizzati attraverso il metodo di transito, il periodo orbitale del pianeta lo colloca ancora molto più vicino alla sua stella di quanto ci aspetteremmo dalle teorie di formazione classica. La caratterizzazione dettagliata delle proprietà fisiche e orbitali, dell’architettura del sistema e delle stelle ospiti di questi pianeti, come il team di Hpf ha fatto per Toi-1899b, ci permettono di testare le teorie su come questi possono formarsi o essere spostati così vicini alla loro stella».

«Questo gioviano caldo è un buon obiettivo per la caratterizzazione atmosferica con missioni imminenti come il telescopio spaziale James Webb», conclude  Suvrath Mahadevan, principal investigator dello spettrografo Habitable-zone Planet Finder. «Hpf è stato fondamentale per aiutarci a confermarlo, ma il rilevamento di un secondo transito è importante per definire con precisione il suo periodo».

Per saperne di più:

  • Leggi su The Astronomical Journal l’articolo “A Warm Jupiter Transiting an M Dwarf: A TESS Single-transit Event Confirmed with the Habitable-zone Planet Finder” di Caleb I. CañasGudmundur StefanssonShubham KanodiaSuvrath MahadevanWilliam D. CochranMichael EndlPaul RobertsonChad F. BenderJoe P. NinanCorey BeardJack LubinArvind F. GuptaMark E. EverettAndrew MonsonRobert F. Wilson, Hannah M. LewisMary BrewerSteven R. MajewskiLeslie HebbRebekah I. DawsonScott A. DiddamsEric B. FordConnor FredrickSamuel HalversonFred HeartyAndrea S. J. LinAndrew J. MetcalfJayadev RajagopalLawrence W. RamseyArpita RoyChristian SchwabRyan C. Terrien e Jason T. Wright