NE PARLIAMO CON JEREMY SMALLWOOD, PRIMO AUTORE DELLO STUDIO

Il primo pianeta che gira attorno a tre stelle

Cento volte più lontano della Terra dal Sole, un pianeta gassoso in formazione orbiterebbe attorno a tre stelle contemporaneamente, in un giovanissimo sistema stellare triplo chiamato GW Ori. È quanto si legge in uno studio appena pubblicato su Mnras, che ha simulato il sistema già noto per ospitare dischi di polvere disallineati attorno alle tre stelle. Se confermato, sarebbe il primo pianeta “circumtriplo” della storia

     01/10/2021
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Immagine Alma del disco protoplanetario (in cui si distinguono i tre anelli di polvere) intorno alla stella giovane tripla GW Orionis. L’anello più interno sembra quasi circolare perché è visto di faccia, ma i due anelli esterni sono visti ad angolo e appaiono ovali. Le stelle triple centrali non sono visibili in questa immagine. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), Bi et al., Nrao/Aui/Nsf, S. Dagnello

Sono più di 30 i pianeti osservati orbitare attorno a una stella in un sistema triplo, ma nessun pianeta finora è stato visto orbitare attorno a tre stelle. Non è un gioco di parole, ma la necessaria premessa per parlare di uno studio pubblicato di recente su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Mediante simulazioni 3D di un sistema triplo già noto a 1300 anni luce dalla Terra, GW Orionis, i ricercatori hanno dimostrato che, a una distanza dalla stella circa cento volte maggiore della distanza Terra-Sole, dovrebbe orbitare (almeno) un pianeta massiccio in un’orbita “circumtripla”.

Ma cominciamo dall’inizio. GW Ori è un sistema stellare triplo molto giovane – meno di 10 milioni di anni – nel quale la binaria “stretta” (formata dalle due stelle più vicine, distanti appena un’unità astronomica, au) è orbitata da una terza compagna (distante circa 8 au). Le osservazioni hanno rilevato che attorno alle tre stelle di GW Ori c’è un disco di polvere che le avvolge tutte, un disco circumtriplo. Circa un anno fa, i telescopi della rete Alma sono riusciti a distinguere tre anelli di polvere: il primo con un raggio di 46 au, il secondo di 188 au e il terzo di 366 au. Per avere un’idea, l’orbita di Nettuno è dieci volte più vicina al Sole (30 au) dell’ultimo anello del sistema di GW Ori. Ma la stranezza è un’altra: i dischi non sono allineati fra loro, ed è presente una regione vuota all’interno di uno di essi, a circa 100 au dal centro di massa delle stelle.

La possibilità che un pianeta (o più di uno) si formi da questi dischi di polvere è giustificata dal fatto che gli astronomi hanno misurato che i tre anelli contengono abbastanza massa da ospitare, ciascuno, almeno un pianeta gigante: rispettivamente 75, 170, e 245 volte la massa della Terra. Quando un pianeta si forma, inoltre, esso raccoglie materiale dal disco di polvere – il disco protoplanetario, appunto – ripulendo lo spazio circostante e creando un anello vuoto lungo la sua orbita proprio simile a quello osservato. Considerando l’età stimata del sistema, comunque, il pianeta sarebbe ancora in fase di formazione.

Questo non basta, però, per dire di aver trovato il primo pianeta della storia con un’orbita circumtripla (e cioè che orbita attorno alle tre stelle). Un simile effetto potrebbe essere il risultato dell’interazione mareale fra le tre stelle e i loro dischi, interazione che potrebbe causare anche il disallineamento osservato fra i tre dischi. Due studi recenti sullo stesso sistema, poi, avevano prodotto risultati opposti: il primo dimostrava che era impossibile che quel vuoto nel disco fosse causato dall’interazione gravitazionale fra le stelle, mentre il secondo sosteneva che fosse proprio quella la causa.

Per capirlo, gli astronomi hanno studiato l’origine degli anelli di polvere con simulazioni numeriche tridimensionali, e scoprendo che un pianeta massiccio può aprire un varco all’interno di un disco di polveri sottile mentre la sua orbita oscilla dentro e fuori il piano del disco.

«Stiamo pianificando di lavorare su un altro progetto, più generale, sulla stabilità dei pianeti circumtripli e di questo sistema, in particolare», spiega a Media Inaf il primo autore dello studio, Jeremy Smallwood, ricercatore al dipartimento di fisica e astronomia dell’università del Nevada. «Il pianeta che proponiamo in GW Ori è abbastanza lontano dalle stelle triple per avere un’orbita stabile, ma è anche possibile che ci sia più di un pianeta nel disco protoplanetario».

«Il panorama, laggiù», continua lo scienziato, «sarebbe poi molto particolare: poiché il pianeta è molto lontano dal centro di massa delle tre stelle, la binaria più stretta apparirebbe come un unico punto di luce nel cielo, separato poi dalla terza stella. Considerando che il pianeta sia un gigante (forse simile a Giove), poi, non penso che il suo cielo sarebbe blu».

Due albe, due tramonti e poche stelle, dunque, nel cielo del pianeta che si sta formando attorno a GW Ori. Ora non resta che osservarlo davvero, questo gigante gassoso, e capire se esso sia solo o in buona compagnia.

Per saperne di più:

  • Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “GW Ori: circumtriple rings and planets”, di Jeremy L. Smallwood, Rebecca Nealon, Cheng Chen, Rebecca G. Martin, Jiaqing Bi, Ruobing Dong e Christophe Pinte