Per un secolo, gli astronomi hanno studiato la Stella di Barnard nella speranza di trovare pianeti attorno ad essa. Scoperta per la prima volta da EE Barnard allo Yerkes Observatory nel 1916, è il sistema stellare singolo più vicino alla Terra. La Stella di Barnard è classificata come una nana rossa, stelle di piccola massa che spesso ospitano sistemi planetari molto fitti, spesso con più pianeti rocciosi. Le nane rosse sono estremamente numerose nell’Universo, quindi gli scienziati sono interessati a comprendere gli ambienti dei pianeti che ospitano. Uno di questi sforzi è stato guidato da Jacob Bean dell’Università di Chicago, il cui team ha creato uno strumento chiamato MAROON-X, progettato specificamente per cercare pianeti lontani attorno a stelle nane rosse. MAROON-X è montato sul telescopio Gemini North, una metà dell’International Gemini Observatory, finanziato in parte dalla US National Science Foundation e gestito da NSF NOIRLab.
MAROON-X va a caccia di esopianeti usando la tecnica della velocità radiale, il che significa che rileva la sottile oscillazione avanti e indietro di una stella mentre i suoi esopianeti la tirano gravitazionalmente, il che fa sì che la luce emessa dalla stella si sposti leggermente in lunghezza d’onda. Il potente strumento misura questi piccoli spostamenti di luce in modo così preciso che può persino distinguere il numero e le masse dei pianeti che devono orbitare attorno alla stella per avere l’effetto osservato. E’ quanto riferito da noirlab.
I dettagli
Dopo aver calibrato e analizzato rigorosamente i dati raccolti durante 112 notti in un periodo di tre anni, il team ha trovato solide prove di tre esopianeti attorno alla Stella di Barnard, due dei quali erano stati precedentemente classificati come candidati. Il team ha anche combinato i dati di MAROON-X con i dati di uno studio del 2024 condotto con lo strumento ESPRESSO presso il Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo australe in Cile per confermare l’esistenza di un quarto pianeta, elevandolo anche da candidato a esopianeta autentico.
“È una scoperta davvero emozionante: la stella di Barnard è la nostra vicina cosmica, eppure ne sappiamo così poco”, afferma Ritvik Basant, dottorando presso l’Università di Chicago e primo autore dell’articolo apparso su The Astrophysical Journal Letters. “Sta segnalando una svolta nella precisione di questi nuovi strumenti delle generazioni precedenti”.
I pianeti appena scoperti sono molto probabilmente pianeti rocciosi, piuttosto che pianeti gassosi come Giove. Tuttavia, sarà difficile stabilirlo con certezza poiché, a causa dell’angolazione con cui li osserviamo dalla Terra, i pianeti non si incrociano davanti alla loro stella, che è il metodo usuale per determinare la composizione di un pianeta. Ma con le informazioni da pianeti simili attorno ad altre stelle, il team sarà in grado di fare stime migliori della loro composizione.
Sono stati tuttavia in grado di escludere con un discreto grado di certezza l’esistenza di altri esopianeti con masse paragonabili a quella della Terra nella zona abitabile della Stella di Barnard, ovvero la regione di spazio attorno a una stella che è perfetta per consentire la presenza di acqua liquida sulla superficie di un pianeta in orbita. La Stella di Barnard è stata definita la “grande balena bianca” per i cacciatori di pianeti; diverse volte nel corso dell’ultimo secolo, gruppi hanno annunciato prove che suggerivano pianeti attorno alla Stella di Barnard, solo per vederle poi smentite. Ma queste ultime scoperte danno un grado di sicurezza molto più elevato di qualsiasi risultato precedente.
“Abbiamo osservato in orari diversi della notte in giorni diversi. Loro sono in Cile; noi siamo alle Hawaii. I nostri team non si sono coordinati tra loro per niente”, dice Basant. “Questo ci dà molte garanzie che non si tratti di fantasmi nei dati”.
I quattro pianeti, ciascuno con una massa pari solo al 20-30% di quella della Terra, sono così vicini alla loro stella natale che le girano attorno in pochi giorni. Il quarto pianeta è il meno massiccio scoperto finora usando la tecnica della velocità radiale. Il team spera che questo inneschi una nuova era di scoperta di sempre più esopianeti sub-terrestri nell’Universo. La maggior parte dei pianeti rocciosi finora scoperti sono molto più grandi della Terra e sembrano essere abbastanza simili in tutta la Via Lattea. Ma ci sono ragioni per pensare che gli esopianeti più piccoli abbiano composizioni più ampiamente varie. Man mano che gli scienziati ne scoprono di più, possono iniziare a estrarre più informazioni su come si formano questi pianeti e cosa li rende probabilmente abitabili.
“La National Science Foundation degli Stati Uniti sta collaborando con la comunità astronomica in un’avventura per guardare più in profondità nell’Universo per rilevare pianeti con ambienti che potrebbero assomigliare a quello della Terra”, afferma Martin Still, direttore del programma NSF per l’International Gemini Observatory. “Le scoperte di pianeti fornite da MAROON-X montato su Gemini North rappresentano un passo significativo lungo questo viaggio”.
MAROON-X è ancora uno strumento ospite presso Gemini North. Date le sue prestazioni eccezionali e la popolarità presso la comunità di utenti, è in fase di conversione in uno strumento di struttura permanente. “Questo risultato dimostra le capacità competitive e all’avanguardia che Gemini offre alla sua comunità di utenti. L’osservatorio è nel mezzo del ringiovanimento del suo portafoglio di strumentazione e MAROON-X fa parte della prima ondata di nuovi strumenti, insieme a GHOST su Gemini South e IGRINS-2 su Gemini North”, afferma Andreas Seifahrt, Associate Director of Development per l’International Gemini Observatory, coautore del documento e membro del team che ha progettato e costruito MAROON-X.