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La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole catturata da uno dei telescopi dell'ESO

22 Luglio 2020

Il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO (Osservatorio Europeo Australe) ha catturato la prima immagine in assoluto di una giovane stella simile al Sole accompagnata da due esopianeti giganti. Le immagini di sistemi con più esopianeti sono estremamente rare e - fino ad ora - gli astronomi non avevano mai osservato direttamente più di un pianeta in orbita intorno a una stella simile al Sole. Le osservazioni possono aiutare gli astronomi a capire come si sono formati e come si sono evoluti i pianeti intorno al nostro Sole.

Solo poche settimane fa, l'ESO ha rivelato in una nuova, straordinaria immagine VLT, un sistema planetario nascente. Ora, lo stesso telescopio, usando lo stesso strumento, ha catturato la prima immagine diretta di un sistema planetario intorno a una stella simile al nostro Sole, situata a circa 300 anni luce di distanza e chiamata TYC 8998-760-1.

"Questa scoperta ci mostra un'istantanea di un ambiente molto simile al nostro Sistema Solare, ma in una fase molto precedente della propria evoluzione", afferma Alexander Bohn, uno studente di dottorato all'Università di Leida nei Paesi Bassi, che ha guidato la nuova ricerca pubblicata oggi dalla rivista The Astrophysical Journal Letters.

"Anche se gli astronomi conoscono ormai indirettamente migliaia di pianeti nella nostra galassia, solo una piccolissima parte di questi esopianeti è stata fotografata direttamente", afferma il co-autore Matthew Kenworthy, professore associato presso l'Università di Leida, aggiungendo che "le osservazioni dirette sono importanti nella ricerca di ambienti in grado di sostenere la vita". La produzione dell'immagine diretta di due o più esopianeti intorno alla stessa stella è un evento ancora più raro; solo due di questi sistemi sono stati osservati direttamente finora, entrambi intorno a stelle decisamente diverse dal Sole. La nuova immagine VLT dell'ESO è la prima immagine diretta di più di un esopianeta intorno a una stella simile al Sole. Il VLT dell'ESO fu anche il primo telescopio a raffigurare direttamente un esopianeta, nel 2004, quando catturò un puntino di luce intorno a una nana bruna, un tipo di stella "mancata".

"Il nostro gruppo di lavoro è stato ora in grado di catturare la prima immagine di due giganti gassosi in orbita intorno a una giovane gemella del Sole", afferma Maddalena Reggiani, ricercatrice post-dottorato di KU Leuven, Belgio, che ha partecipato allo studio. I due pianeti appaiono nella nuova immagine come due punti luminosi distanti dalla stella madre, che si trova nella zona in alto a sinistra del riquadro (fare clic sull'immagine per visualizzare l'immagine completa). Prendendo immagini diverse in momenti diversi, l'equipe è stata in grado di distinguere i pianeti dalle stelle di sfondo.

I due giganti gassosi orbitano intorno alla stella madre a distanze di 160 e circa 320 volte la distanza Terra-Sole. Questo colloca i pianeti molto più lontano dalla stella rispetto a quanto due giganti gassosi del Sistema Solare, Giove o Saturno siano dal Sole: solo 5 e 10 volte la distanza Terra-Sole, rispettivamente. L'equipe ha anche scoperto che i due pianeti extrasolari sono molto più pesanti di quelli del nostro Sistema Solare: il pianeta interno ha una massa pari a 14 volte la massa di Giove e quello esterno sei volte.

Il gruppo di lavoro di Bohn ha ottenuto le immagini di questo sistema durante la ricerca di pianeti giovani e giganti intorno a stelle simili al Sole, ma molto più giovani. La stella TYC 8998-760-1, nella costellazione australe della Mosca, ha solo 17 milioni di anni. Bohn la descrive come una "versione molto giovane del nostro Sole".

La produzione di queste immagini è stata possibile grazie alle elevate prestazioni dello strumento SPHERE installato sul VLT dell'ESO nel deserto cileno di Atacama. SPHERE blocca la luce intensa della stella usando un dispositivo chiamato coronagrafo, che permette perciò di vedere i pianeti, molto più deboli della stella. Mentre i pianeti più vecchi, come quelli del nostro Sistema Solare, sono troppo freddi per essere individuati con questa tecnica, i pianeti giovani sono più caldi e quindi risplendono di luce infrarossa. Acquisendo diverse immagini durante lo scorso anno e utilizzando anche dati più vecchi, fino a quelli del 2017, il gruppo di ricerca ha confermato che i due pianeti appartengono al sistema della stella.

Ulteriori osservazioni di questo sistema, anche con il futuro ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, consentiranno agli astronomi di verificare se questi pianeti si sono formati nella loro posizione attuale, distante dalla stella, o sono migrati da una diversa posizione. L'ELT dell'ESO aiuterà anche a sondare l'interazione tra due giovani pianeti nello stesso sistema. Bohn conclude: “La possibilità che strumenti futuri, come quelli disponibili sull'ELT, saranno in grado di rilevare anche pianeti di massa inferiore intorno a questa stella segna un'importante pietra miliare nella comprensione dei sistemi multi-pianeta, con potenziali implicazioni per la storia di formazione del nostro Sistema Solare."

Ulteriori Informazioni

Il lavoro è stato presentato nell'articolo “Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1” pubblicato dalla rivista The Astrophysical Journal Letters.

L'equipe è composta da Alexander J. Bohn (Leiden Observatory, Leiden University, Paesi Bassi), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory), Christian Ginski (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Paesi Bassi e Leiden Observatory), Steven Rieder (University of Exeter, Physics Department, Regno Unito), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA e Department of Physics & Astronomy, University of Rochester, USA), Tiffany Meshkat (IPAC, California Institute of Technology, USA), Mark J. Pecaut (Rockhurst University, Department of Physics, USA), Maddalena Reggiani (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgio), Jozua de Boer (Leiden Observatory), Christoph U. Keller (Leiden Observatory), Frans Snik (Leiden Observatory) e John Southworth (Keele University, Regno Unito).

Per commenti esterni sull'articolo, è possibile contattare l'astronomo dell'ESO Carlo Manara (cmanara@eso.org), che non ha partecipato allo studio.

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e di gran lunga l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile e l'Australia come partner strategico. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di APEX e di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente, sulla piana di Chajnantor. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 (0)71 527 8150
E-mail: bohn@strw.leidenuniv.nl

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 64 172 0331
E-mail: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Maddalena Reggiani
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2011.

Sul Comunicato Stampa

Comunicato Stampa N":eso2011it
Nome:TYC 8998-760-1
Tipo:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE

Immagini

La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole
La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole
La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole (immagine intera, con note)
La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole (immagine intera, con note)
La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole (immagine intera, senza annotazioni)
La prima immagine in assoluto di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al sole (immagine intera, senza annotazioni)
Ubicazione del sistema TYC 8998-760-1 nella costellazione della Mosca
Ubicazione del sistema TYC 8998-760-1 nella costellazione della Mosca

Video

ESOcast 226 "in pillole": La prima immagine di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al Sole
ESOcast 226 "in pillole": La prima immagine di un sistema multi-pianeta intorno a una stella simile al Sole
Una veduta dell'orbita di due esopianeti intorno a TYC 8998-760-1
Una veduta dell'orbita di due esopianeti intorno a TYC 8998-760-1
In volo verso TYC 8998-760-1
In volo verso TYC 8998-760-1

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