LO STUDIO SU NATURE ASTRONOMY

Con Lofar, segnali radio da pianeti distanti

Utilizzando le antenne del radiotelescopio Lofar per “ascoltare” i segnali provenienti da 19 nane rosse lontane, un team di astronomi guidati dall’Università del Queensland (Australia) e dall'istituto di radioastronomia olandese Astron ha rilevato emissioni radio aurorali provenire da quattro delle stelle studiate, indicando la possibile presenza di sistemi stella-pianeta

     12/10/2021
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Rappresentazione artistica di una nana rossa e il suo pianeta. Crediti: Arndt Stelter

Un nuovo metodo di cui gli astronomi dispongono di recente per individuare candidati pianeti extrasolari consiste nel captare le onde radio emesse con le eso-aurore dall’interazione stella-pianeta.

Il metodo è stato applicato con successo per la prima volta lo scorso anno (ne abbiamo parlato qui su Media Inaf) da un team di radioastronomi, guidato da Harish Vedantham dell’istituto di radioastronomia Astron dei Paesi Bassi: utilizzando le antenne a bassa frequenza del Low Frequency Array (LoFar), hanno rilevato un segnale radio aurorale prodotto dall’interazione della nana rossa Gj 1151 con il pianeta candidato che le orbita attorno: Gj 1151 b.

Ora un team di astronomi guidato dall’Università del Queensland, in Australia, e dallo stesso istituto di radioastronomia olandese Astron ha fatto il bis. Utilizzando come ricevitore le medesime antenne del radiotelescopio LoFar, i ricercatori hanno infatti rilevato segnali radio provenienti da diverse nane rosse, alcuni dei quali attribuibili ad aurore extrasolari, indicando dunque la presenza di pianeti attorno a queste stelle.

«Abbiamo scoperto segnali provenienti da 19 nane rosse lontane, quattro dei quali sono ben spiegati dall’esistenza di pianeti che gli orbitano intorno», dice Benjamin Pope, ricercatore all’Università del Queensland e co-autore dello studio pubblicato ieri su Nature Astronomy che riporta i dettagli della scoperta.

Più nello specifico, i segnali di cui si parla in questa e nella ricerca precedente sono emissioni radio aurorali: luce prodotta con le aurore extrasolari dall’interazione tra il vento stellare e il sistema magnetosfera-ionosfera planetaria. Sono fenomeni che si verificano anche qui dalle nostre parti, nel Sistema solare, non prodotte però dall’interazione tra il Sole e la Terra o gli altri pianeti, bensì tra Giove e la sua luna Io.

«Come su Giove, anche sulla Terra si verificano aurore – comunemente conosciute come aurore boreali e australi – capaci di emettere potenti onde radio prodotte dall’interazione del campo magnetico del pianeta con il vento solare», sottolinea Joseph Callingham, ricercatore postdoc all’Università di Leida, nei Paesi Bassi, e primo autore della pubblicazione. «Tuttavia, nel caso di Giove queste aurore sono molto più forti. Ciò è dovuto alla materia che la sua luna vulcanica Io lancia nello spazio, riempiendo l’ambiente circostante il pianeta con particelle che guidano aurore insolitamente potenti».

È proprio da questa interazione luna-pianeta, studiata da decenni di osservazioni radio, che i ricercatori hanno preso spunto per condurre i loro studi. «Il nostro modello per l’emissione radio proveniente dalle nostre stelle è una versione in grande del sistema Giove-Io», aggiunge Callingham, «con un pianeta avvolto nel campo magnetico di una stella che alimenta di materia le vaste correnti che producono le luminose aurore».

Come è successo per Gj 1151 b, l’obiettivo sarà ora confermare l’esistenza di questi candidati pianeti con altre osservazioni e utilizzando altri metodi.

«Non possiamo essere sicuri al cento per cento che le quattro stelle che pensiamo abbiano pianeti siano effettivamente i pianeti ospiti», dice a questo proposito Pope, «ma possiamo dire che un’interazione pianeta-stella è la migliore spiegazione per ciò che stiamo vedendo. Le osservazioni di follow-up hanno escluso la presenza di pianeti più massicci della Terra, ma nulla esclude un’interazione con pianeti più piccoli».

Questo risultato, concludono i ricercatori, dimostra che la radioastronomia è sul punto di rivoluzionare la nostra comprensione dei pianeti al di fuori del Sistema solare. Una rivoluzione che potrebbe arrivare presto con i futuri array di radiotelescopi dello Square Kilometer Array Observatory (Skao).

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy l’articolo “The population of M dwarfs observed at low radio frequencies” di J. R. Callingham, H. K. Vedantham, T. W. Shimwell, B. J. S. Pope, I. E. Davis, P. N. Best, M. J. Hardcastle, H. J. A. Röttgering, J. Sabater, C. Tasse, R. J. van Weeren, W. L. Williams, P. Zarka, F. de Gasperin e A. Drabent