Scoperti 18 nuovi pianeti con massa simile a quella di Giove

Credit: Rick Peterson/ W.M. Keck Observatory

E’ il più grande annuncio singolo di pianeti in orbita attorno a stelle più massicce del sole, a parte le scoperte fatte dalla missione Keplero“, spiega John Johnson, professore di astronomia al Caltech e primo autore della scoperta, che è stata pubblicata nel numero di Dicembre  sul “The Astrophysical Journal Supplement Series”. Keplero è un telescopio spaziale che ha finora identificato oltre 1.200 possibili pianeti, anche se la maggior parte di essi non sono ancora stati confermati. Utilizzando l’Osservatorio Keck alle Hawaii i ricercatori hanno esaminato circa 300 stelle. Si sono concentrati su un tipo stelle che hanno una massa pari a una volta e mezzo quella del sole e che vengono soprannominate “stelle in pensione”. Queste stelle hanno appena passato il periodo principale della loro vita , quindi sono “in pensione”, e sono prossime a  gonfiarsi in quella che viene chiamata una stella subgigante. Per cercare pianeti, gli astronomi hanno cercato una sorta di oscillazione, che potrebbe essere causata dalla forza gravitazionale di un pianeta orbitante. Ricercando spettri delle stelle traballanti per spostamenti Doppler – il team ha scoperto 18 pianeti con massa simile a Giove. Questa nuova abbondanza segna un aumento del 50 per cento del numero di pianeti conosciuti orbitanti intorno a stelle di massa e, secondo Johnson, fornisce una popolazione inestimabile di sistemi planetari per capire come i pianeti – e il nostro sistema solare – potrebbero essersi formati.  I ricercatori dicono che i risultati danno inoltre un supporto alla teoria secondo la quale i pianeti crescono e si accumulano in particelle di gas e polveri in un disco che circonda una stella appena nata. Secondo questa teoria, le minuscole particelle cominciano a raggrupparsi insieme, sino ad aggregarsi e formare un pianeta. Se questa è la vera sequenza degli eventi, le caratteristiche del sistema risultante planetario – come il numero e le dimensioni dei pianeti, o le loro forme orbitali – dipende dalla massa della stella. Per esempio, una stella più massiccia significherebbe un disco più grande, che a sua volta significherebbe più materiale per produrre un maggior numero di pianeti giganti. In un’altra teoria, i pianeti si formano quando grandi quantità di gas e polveri presenti nel disco, crollano spontaneamente in grandi e densi ciuffi che poi diventano pianeti. Ma in questo quadro, si scopre che la massa della stella non influisce sul tipo di pianeti che vengono prodotti. Finora, il numero di pianeti scoperti è cresciuto notevolmente, e gli astronomi stanno scoprendo che la massa stellare sembra essere importante nel determinare la prevalenza di pianeti giganti. I pianeti di recente scoperta sostengono ulteriormente questo modello – e sono quindi coerenti con la prima teoria, quella che indica che i pianeti nascono da particelle elementari. C’è un altro aspetto interessante, aggiunge Jhonson: “Non solo troviamo pianeti della massa di Giove intorno a stelle più spesso massicce, ma li troviamo in una più ampia orbita“. Se prendessimo un campione di 18 pianeti attorno a stelle simile al Sole, spiega, la metà di loro sarebbe orbitante vicino alla loro stella. Ma nei casi di nuovi pianeti, tutti sono più lontani, almeno a 0,7 unità astronomiche dalle loro stelle. (Una unità astronomica è la distanza dalla Terra al Sole). Nei sistemi con stelle simili al Sole, i giganti gassosi come Giove acquisiscono l’orbita quando migrano verso la loro stella. Secondo le teorie della formazione dei pianeti, i giganti gassosi non potevano che essersi formati lontano dalla loro stella, dove c’è abbastanza freddo affinchè i loro gas costituenti e gelati possano esistere. La questione, dice Johnson, è perché questo non sembra accadere con pianeti gioviani caldi che orbitano intorno a stelle di massa, e se tale carenza è dovuta alla loro natura.
Il nuovo gruppo di pianeti presenta un altro modello interessante: le loro orbite sono principalmente circolari, mentre i pianeti intorno alle stelle simili al sole abbracciano una vasta gamma di percorsi circolari a forma ellittica. Gli scienziati quindi cercano una spiegazione plausibile. La ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation e dalla NASA.