Abbiamo rilevato migliaia di esopianeti, ma per la maggior parte nessuno li ha mai visti. Sono davvero solo dati e grafici di curve di luce . Le immagini degli esopianeti che vedi qui su Universe Today e altri siti web spaziali sono creazioni di illustratori molto abili, dati in parti uguali e licenza creativa. Ma questo sta iniziando a cambiare.
L'Osservatorio Europeo Australe Telescopio molto grande (VLT) ha catturato immagini di due esopianeti in orbita attorno a una giovane stella simile al Sole.
Queste immagini fanno parte di uno studio intitolato “ Due pianeti giganti in orbita ampia e direttamente ripresi intorno al giovane analogico solare TYC 8998-760-1 .” L'autore principale è Alexander Bohn, uno studente di dottorato presso l'Università di Leiden nei Paesi Bassi. La ricerca è pubblicata su The Astrophysical Journal Letters.
La stella si chiama TYC 8998-760-1. Si trova a circa 300 anni luce di distanza e, sebbene sia simile al nostro Sole, è più giovane; solo 17 milioni di anni. Ciò significa che in qualche modo, almeno, è come guardare il nostro Sistema Solare nei suoi giorni più giovani.
Questo grafico mostra la posizione del sistema TYC 8998-760-1. Questa mappa mostra la maggior parte delle stelle visibili ad occhio nudo in buone condizioni e il sistema stesso è contrassegnato da un cerchio rosso. Credito immagine: ESO
'Il nostro team è ora in grado di scattare la prima immagine di due compagni giganti gassosi che orbitano attorno a un giovane analogo solare', ha affermato la coautrice Maddalena Reggiani, in un comunicato stampa . L'autore principale Bohn ha aggiunto: 'Questa scoperta è un'istantanea di un ambiente molto simile al nostro sistema solare, ma in una fase molto precedente della sua evoluzione'.
Le immagini reali di esopianeti sono molto rare, e questa è solo la terza immagine di due esopianeti in orbita attorno alla loro stella e la prima immagine di due in orbita attorno a una stella simile al Sole. Oltre ad essere una rarità, queste immagini avranno un'importanza scientifica crescente. 'Anche se gli astronomi hanno rilevato indirettamente migliaia di pianeti nella nostra galassia, solo una piccola parte di questi esopianeti è stata ripresa direttamente', ha affermato il coautore Matthew Kenworthy, professore associato presso l'Università di Leiden. Ha aggiunto che 'le osservazioni dirette sono importanti nella ricerca di ambienti che possano supportare la vita'.
Questi due pianeti potrebbero supportare la vita? Non probabile.
Entrambi questi pianeti sono giganti gias e orbitano attorno alla loro stella a distanze di 160 e 320 UA. Questi pianeti sono molto più lontani dalla loro stella di quanto Giove e Saturno siano dal nostro Sole. I due sono anche più massicci di Giove e Saturno, con quello più vicino che ha 14 masse di Giove e l'altro sei masse di Giove. Probabilmente c'è una migliore possibilità di trovare condizioni abitabili su qualsiasi lune che questi due potrebbero avere, proprio come alcune delle lune di Giove nel nostro sistema.
Nelle immagini, la stella ospite è in alto a sinistra, mentre i due giganti gassosi formano una linea in basso ea sinistra. Le frecce bianche segnano i pianeti. Prendendo più immagini del sistema in momenti diversi, sono stati in grado di escludere quali punti fossero stelle di sfondo e quali pianeti.
Questa immagine, catturata dallo strumento SPHERE sul Very Large Telescope dell'ESO, mostra la stella TYC 8998-760-1 accompagnata da due esopianeti giganti, TYC 8998-760-1b e TYC 8998-760-1c. Questa è la prima volta che gli astronomi osservano direttamente più di un pianeta in orbita attorno a una stella simile al Sole. Credito immagine: ESO/Bohn et al, 2020.
Il VLT dell'ESO ha contribuito a fare questa scoperta con uno strumento speciale chiamato SFERA , o strumento di ricerca sugli esopianeti spettro-polarimetrico ad alto contrasto. L'imaging diretto degli esopianeti è estremamente difficile, ma SPHERE è stato progettato e costruito per questo. Normalmente, la luce brillante di una stella rende difficile vedere i pianeti deboli che la orbitano, ma il coronografo di SPHERE lo rende possibile.
E i futuri telescopi saranno ancora migliori nell'imaging di esopianeti. Gli ESO Telescopio estremamente grande (ELT) dovrebbe vedere la prima luce nel 2025 e sarà ancora più potente del VLT.
Il team ha imparato alcune cose su questi pianeti da queste immagini. Pensano che le orbite circolari siano relativamente stabili, ma c'è il caos su scale temporali più lunghe. Questo dice loro qualcosa su come si sono formati e se potrebbero esserci altri pianeti, non ancora visti, nel sistema. Nel loro articolo scrivono: 'Mostriamo che le orbite circolari sono stabili, ma che orbite leggermente eccentriche per entrambi i componenti (e> 0.1) sono caotiche su scale temporali di gigayear, implicando una formazione in situ o un'espulsione molto specifica da parte di un terzo compagno invisibile.
Osservazioni future con l'ELT, o altre strutture, dovrebbero confermare o escludere la presenza di altri pianeti.
“La possibilità che strumenti futuri, come quelli disponibili sull'ELT, siano in grado di rilevare pianeti di massa ancora inferiore attorno a questa stella segna un'importante pietra miliare nella comprensione dei sistemi multi-pianeti, con potenziali implicazioni per la storia del nostro Sistema Solare. ', ha affermato l'autore principale Bohn.
Sottolineando questo punto, gli autori scrivono nel loro articolo che 'questi sistemi multiplanet sono laboratori intriganti per studiare le interazioni dinamiche e gli eventi di dispersione tra diversi compagni di massa planetaria, che è cruciale per comprendere la formazione e l'evoluzione dinamica dei sistemi planetari'.
Questa figura dello studio mostra la giovane stella simile al Sole e i suoi due compagni esopianeti. Sebbene non siano così avvincenti come le illustrazioni di alcuni artisti, progettate per catturare l'immaginazione, immagini come queste sono ricche di dati. Ciascuno dei sei pannelli sono immagini della stella e dei suoi pianeti con diverse riduzioni dei dati applicate. Nella parte inferiore sinistra di ogni immagine, all'interno del proprio riquadro, è presente il flusso non coronagrafico PSF ( Funzione di diffusione del punto ), che informa gli astronomi sul filtraggio utilizzato. È un po' complicato per i non scienziati, motivo per cui gli illustratori professionisti vengono spesso utilizzati per aiutare le persone a comprendere scoperte come queste. Credito immagine: Bohn et al, 2020.
Questo sistema è maturo per ulteriori studi. Nel loro articolo gli autori scrivono che questo sistema è un 'sistema primo per studiare ulteriormente le proprietà dinamiche e chimiche di due'. coevo , pianeti giganti gassosi legati gravitazionalmente”.
Ma per capire di più su come potrebbero essersi formati, e per estensione imparare qualcosa su come si è formato il nostro Sistema Solare, i ricercatori devono limitare meglio le orbite dei due pianeti. 'Continuo monitoraggio astrometrico limiterà le soluzioni orbitali per entrambi i compagni e quindi consentirà di testare potenziali scenari di formazione”.
Il potente strumento SPHERE ha reso possibili queste immagini. Ma anche SPHERE ha i suoi limiti. Il suo coronografo è in grado di bloccare la luce brillante della stella e rendere visibili i pianeti deboli. Purtroppo, questo funziona solo nei sistemi solari più giovani come questo. In quelli come il nostro, i pianeti sono troppo belli per essere visti. I giovani pianeti in questo sistema sono più caldi e quindi sono più luminosi nell'infrarosso, rendendoli visibili.
Di più:
- Comunicato stampa: La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta attorno a una stella simile al Sole catturata dal telescopio dell'ESO
- Documento di ricerca: Due pianeti giganti in orbita ampia e direttamente ripresi intorno al giovane analogico solare TYC 8998-760-1
- Universo oggi: Gli astronomi hanno trovato la combinazione stella/esopianeta che è il miglior gemello del Sole/Terra
