Scoperta di un Nuovo Sistema Stellare a 120 Anni Luce

Un esopianeta in orbita polare attorno a un binario di nane brune

Scoperta di un Sistema Stellare Unico a 120 Anni Luce

A soli 120 anni luce dalla Terra si trova un sistema stellare straordinario, composto da una collezione di oggetti celesti che sfida le convenzioni. Questo sistema è formato da due nane brune che orbitano l’una attorno all’altra in una configurazione nota come binario eclittico, e da un esopianeta di dimensioni relativamente contenute che ruota attorno a entrambe. Ciò che rende questa scoperta particolarmente affascinante è l’orientamento dell’esopianeta, il quale orbita su un piano perpendicolare rispetto ai poli delle nane brune. Si tratta della prima volta che un esopianeta viene identificato in un’orbita polare all’interno di un sistema binario, e in particolare in un binario composto da nane brune. Questo sistema, denominato 2M1510, rappresenta solo il secondo esempio conosciuto di binario di nane brune eclittiche. L’astronomo Amaury Triaud, dell’Università di Birmingham nel Regno Unito, ha commentato con entusiasmo: “Un pianeta che orbita non solo un binario, ma un binario di nane brune, e che si trova anche in un’orbita polare è davvero incredibile ed emozionante”.

Le Nane Brune: Caratteristiche e Importanza Astronomica

Le nane brune sono oggetti celesti affascinanti, la cui definizione di “piccole” è relativa. Questi corpi celesti occupano una posizione intermedia nella scala delle masse, collocandosi tra le stelle e i pianeti. La loro massa minima è di circa 13 volte quella di Giove, sufficiente per avviare la fusione nel nucleo, ma non abbastanza per innescare la fusione dell’idrogeno, che è tipica delle stelle vere e proprie. Infatti, le nane brune sono in grado di fondere deuterio, un isotopo dell’idrogeno che possiede un protone e un neutrone, rendendolo più pesante dell’idrogeno normale e richiedente meno calore e pressione per la fusione. Mentre le stelle neonate continuano a accumulare massa e a fondere idrogeno, le nane brune si formano nello stesso modo delle stelle, ma si fermano prima di raggiungere la massa necessaria per avviare la fusione dell’idrogeno. Per questo motivo, a volte vengono definite “stelle fallite”, anche se è più corretto considerarle come una delle estremità dello spettro stellare.

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Un’illustrazione della configurazione del sistema 2M1510.
ESO/L. Calçada

Il Ruolo delle Nane Brune nella Formazione Stellare

Le nane brune offrono preziose informazioni sulla formazione di stelle e pianeti, spunti che potrebbero rimanere inaccessibili attraverso l’osservazione di stelle o pianeti già formati. È proprio per questa ragione che la recente scoperta di 2M1510 suscita un grande interesse. La scoperta è avvenuta in modo piuttosto inusuale: un team di astronomi, guidato da Thomas Baycroft dell’Università di Birmingham, stava analizzando la luce emessa dal binario di nane brune per caratterizzarne le proprietà fisiche e orbitali, quando hanno notato un’anomalia. Il movimento delle stelle non poteva essere completamente spiegato dalla loro orbita reciproca. Questo ha portato a un’indagine approfondita che ha rivelato la presenza di un esopianeta in un’orbita polare.

Meccanismi di Rilevamento degli Esopianeti

È importante ricordare che le stelle non sono fisse nel cosmo; possono essere influenzate gravitazionalmente anche da corpi più piccoli. Pertanto, una stella con un esopianeta in orbita subisce una leggera perturbazione gravitazionale, che provoca una piccola “oscillazione” nella lunghezza d’onda della sua luce. Negli ultimi anni, gli astronomi, incluso Triaud, hanno fatto progressi nel rilevare pianeti in sistemi a più stelle, cercando attentamente queste oscillazioni. Quando è emersa un’anomalia nella luce di 2M1510, il team era pronto a indagare, portando a scoperte sorprendenti riguardo alla natura di questo sistema binario.

Dettagli sul Sistema 2M1510 e le Sue Nane Brune

Un’analisi approfondita del sistema ha rivelato la presenza di una terza nana bruna, situata a una distanza molto maggiore, troppo lontana per essere la causa dell’oscillazione osservata in 2M1510. Attraverso modelli teorici, il team ha trovato una spiegazione sorprendente: “Abbiamo esaminato tutti gli scenari possibili, e l’unico coerente con i dati è che un pianeta si trovi in un’orbita polare attorno a questo binario,” ha dichiarato Baycroft. Le due nane brune, denominate 2M1510 A e 2M1510 B, possiedono ciascuna una massa di circa 35 volte quella di Giove e orbitano l’una attorno all’altra con un periodo di soli 20,9 giorni. La loro configurazione eclittica implica che si passano davanti l’una all’altra lungo il loro percorso orbitale, come visto dalla Terra. La terza nana bruna, 2M1510 C, si trova a una distanza di circa 250 volte quella tra la Terra e il Sole, con un periodo orbitale di circa 11.000 anni.

Caratteristiche dell’Esopianeta 2M1510 (AB) b

Le caratteristiche dell’esopianeta, denominato 2M1510 (AB) b, sono ancora in fase di definizione, risultando per ora vaghe. Gli intervalli stimati per il suo periodo orbitale variano da 100 a diverse migliaia di giorni, mentre la sua massa oscilla tra 10 e 1.000 masse terrestri, con l’intervallo più probabile che si colloca nelle centinaia di masse terrestri (per riferimento, Giove ha circa 318 masse terrestri). Il team prevede di effettuare osservazioni di follow-up più dettagliate per ridurre questa incertezza e comprendere meglio la natura di 2M1510. Nonostante le informazioni attuali siano ancora imprecise, la scoperta è di grande rilevanza. “È stata casuale, nel senso che le nostre osservazioni non erano state progettate per cercare un tale pianeta o una configurazione orbitale,” ha affermato Triaud. “Pertanto, è stata una grande sorpresa. In generale, penso che questo dimostri a noi astronomi, ma anche al pubblico, cosa sia possibile nell’affascinante universo che abitiamo.” La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Advances, contribuendo così a un campo di studio in continua espansione e ricco di sorprese.

Una stranezza della luce ha rivelato il sistema planetario più strano finora
Le due nane brune come immagini dal sondaggio DESI.
Sondaggio Legacy DESI/D. Lang/Istituto Perimeter