I sistemi stellari binari sono comuni nella nostra galassia, eppure per molto tempo gli astronomi hanno creduto che il tiro alla fune gravitazionale tra due stelle rendesse più difficile la formazione di pianeti circumbinari, ovvero mondi che orbitano attorno a entrambe. Pianeti immaginari, come Tatooine di Star Wars, con i suoi iconici tramonti gemelli, erano considerati curiosità cosmiche più che qualcosa che la natura produce abitualmente. Tuttavia, una nuova ricerca pubblicata questa settimana sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Mnras) suggerisce che potrebbe essere vero il contrario.
Simulazione al computer di pianeti in formazione attorno a una stella binaria. Crediti: Teasdale, M. & Stamatellos, University of Lancashire
Servendosi di simulazioni al computer all’avanguardia, i due autori dello studio, entrambi dell’University of Lancashire (Regno Unito), hanno modellato l’evoluzione dei dischi di gas che circondano giovani stelle binarie. Le simulazioni mostrano che le regioni interne di tali dischi costituiscono una vera e propria “zona proibita”, dove i forti effetti gravitazionali impediscono la formazione dei pianeti. Oltre questa regione, però, il disco diventa un terreno fertile per la nascita di pianeti giganti, frammentandosi sotto la propria gravità e producendo molteplici protopianeti.
«In prossimità di una stella binaria l’ambiente è semplicemente troppo violento perché i pianeti possano formarsi», spiega Matthew Teasdale, che ha guidato la ricerca nell’ambito del suo dottorato. «Ma allontanandosi, il disco diventa un ambiente ideale per la formazione planetaria».
I ricercatori hanno scoperto che i dischi attorno ai sistemi binari possono generare più pianeti attraverso la frammentazione rispetto a quelli attorno alle stelle singole, e che una percentuale maggiore di questi oggetti finisce per diventare giganti gassosi più massicci di Giove. Alcuni pianeti possono inoltre essere espulsi dai loro sistemi, trasformandosi in pianeti vagabondi che percorrono solitari lo spazio interstellare.
«Le stelle binarie erano un tempo considerate ambienti ostili alla formazione planetaria. Quello che stiamo scoprendo è che in realtà possono essere straordinariamente produttive», commenta Dimitris Stamatellos, supervisore del progetto. «Una volta superata la zona di pericolo, i pianeti possono formarsi rapidamente e in gran numero».
I risultati suggeriscono che i pianeti circumbinari potrebbero essere molto più comuni di quanto si credesse e che l’instabilità gravitazionale – in cui dischi massicci si frammentano sotto la propria gravità – potrebbe rappresentare un meccanismo chiave per la loro formazione.
Con oltre cinquanta esopianeti circumbinari già scoperti, inclusi diversi su orbite ampie, questi risultati aiutano a spiegare come tali mondi possano formarsi e sopravvivere. Aprono inoltre nuove prospettive per future osservazioni con Alma, con il telescopio spaziale James Webb e con il futuro Extremely Large Telescope (Elt).
Insomma, se i pianeti faticano a sopravvivere nelle vicinanze di due soli, più lontano questi sistemi si rivelano ambienti dinamici e prolifici, lasciando intendere che i Tatooine reali potrebbero essere molto meno rari di quanto immaginassimo.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “The formation of circumbinary planets through disc fragmentation” di Matthew Teasdale e Dimitris Stamatellos
Guarda su YouTube l’animazione di Dimitris Stamatellos: