Il James Webb Space Telescope (JWST) ha catturato l’immagine diretta di un nuovo esopianeta in orbita attorno alla giovane stella TWA 7, segnando una tappa cruciale nello studio della formazione planetaria. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, rappresenta il primo esopianeta identificato dal JWST tramite immagine diretta ed è anche il più leggero mai osservato con questa tecnica: circa 0,3 volte la massa di Giove. Il pianeta, denominato TWA 7b, si trova a una distanza orbitale di circa 52 unità astronomiche (UA) dalla stella madre, esattamente nella zona compresa tra il primo e il secondo degli anelli di polveri che compongono il disco circumstellare. TWA 7 è una stella di tipo M, giovane (6,4 milioni di anni), situata a circa 34 parsec dalla Terra, nella regione della TW Hydrae Association. Il disco che la circonda mostra tre strutture ad anello (R1, R2 e R3), già ben note dagli studi precedenti, ma è con l’eccezionale sensibilità termica del JWST/MIRI che è stato possibile individuare per la prima volta un oggetto compatibile con un esopianeta nel cuore del disco R2.
Tecnologia e metodo: il ruolo del coronografo MIRI
La scoperta è stata resa possibile grazie a un coronografo realizzato dal CNRS in collaborazione con il CEA, installato sullo strumento MIRI del JWST. Il coronografo, simile a un’eclissi artificiale, oscura la luce diretta della stella, rivelando le deboli emissioni termiche di oggetti vicini. L’immagine ottenuta con il filtro F1140C ha mostrato una sorgente, denominata CC#1, a circa 1,5 arcosecondi da TWA 7, all’interno del disco R2, in una regione caratterizzata da una “lacuna” di polveri: una firma tipica di un’interazione gravitazionale planetaria.
Un pianeta, non una galassia
Sono state analizzate e scartate varie ipotesi alternative sulla natura della sorgente:
- Oggetto del Sistema Solare? Improbabile, date le velocità e le traiettorie attese.
- Galassia di fondo? Possibilità remota (0,34%) e non compatibile con i dati ALMA e SPHERE.
- Pianeta? I modelli HADES indicano una temperatura efficace tra 305 e 335 K, una massa di circa 0,3 MJ e un’atmosfera arricchita di metalli.
- Simulazioni dinamiche N-body confermano che un corpo di tale massa sarebbe in grado di creare la struttura osservata nel disco, rafforzando l’interpretazione planetaria.
Un passo verso l’imaging di pianeti simili alla Terra
TWA 7b è un esopianeta “sub-gioviano”, cioè con una massa inferiore a quella di Giove ma superiore a quella di Nettuno o Saturno. È circa dieci volte più leggero degli altri pianeti mai osservati finora con imaging diretto. La sua scoperta inaugura una nuova generazione di studi orientati a identificare pianeti sempre meno massicci, più freddi e potenzialmente rocciosi.
Secondo gli autori dello studio, questo risultato “apre la strada alla futura rilevazione diretta di pianeti terrestri” grazie a telescopi spaziali e terrestri dotati di strumenti ancora più avanzati, tra cui coronografi di nuova generazione e tecniche di post-processing basate su intelligenza artificiale.
Prospettive future
- Spettroscopia diretta: TWA 7b è angolarmente ben separato dalla sua stella, il che consente di avviare studi spettroscopici per analizzarne atmosfera e composizione interna.
- Modellazione dinamica: la sua interazione con il disco R2 rende il sistema un laboratorio ideale per studiare le interazioni disco–pianeta.
- Verso i pianeti terrestri: con ulteriori osservazioni JWST e nuove missioni come HabEx o LUVOIR, si spera di spingersi oltre, identificando pianeti con masse paragonabili alla Terra.
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