2013: Benvenuto, pianeta!

In relazione agli ultimi post pubblicati su TuttiDentro e dedicati alle piu’ importanti scoperte fatte al TNG-Telescopio Nazionale Galileo (Isola di La Palma, Canarie) oggi pubblichiamo una notizia correlata con quella di ieri e dedicata alla scoperta del primo pianeta extrasolare piu’ giovane scoperto finora. Nel 2013 venne individuato il primo esopianeta in formazione che abbassava l’eta’ del pianeta osservato dal TNG.

Questo pianeta in formazione deve ancora essere confermato tale e solo le osservazioni nei prossimi due anni potranno, o meno, confermarlo. 

Due immagini del disco di polvere e di gas intorno alla stella HD 100546. A sinistra, un’immagine nel visibile ottenuta da HST-Hubble Space Telescope della NASA/ESA. A destra, un’immagine nell’infrarosso ottenuta dal VLT-Very Large Telescope dell’ESO, Cile. In entrambe le immagini la croce rossa segna la posizione del nuovo protopianeta. Crediti: ESO/NASA/ESA/Ardila et al.

Due immagini del disco di polvere e di gas intorno alla stella HD 100546. A sinistra, un’immagine nel visibile ottenuta da HST-Hubble Space Telescope della NASA/ESA. A destra, un’immagine nell’infrarosso ottenuta dal VLT-Very Large Telescope dell’ESO, Cile. In entrambe le immagini la croce rossa segna la posizione del nuovo protopianeta. Crediti: ESO/NASA/ESA/Ardila et al.

Nel febbraio 2013 con osservazioni compiute al VLT-Very Large Telescope dell’ESO-European Southern Observatory in Cile un gruppo di astronomi diede notizia della prima osservazione diretta della formazione di un pianeta giovanissimo ancora avvolto nel suo disco spesso di gas e di polvere, il più giovane pianeta mai osservato. Il pianeta non aveva avuto il tempo per accumulare massa sufficiente per ripulire la zona tutto attorno ad esso. Gli altri pianeti extrasolari scoperti nel 2011 e nel 2012 erano un pochino più vecchi e avevano già “fatto pulizia” all’interno del disco della loro stella ospite.

La scoperta, portata avanti da un team internazionale di astronomi e guidata da Sascha Quanz dell’ETH di Zurigo, Svizzera, permetteva di comprendere meglio il meccanismo di formazione dei pianeti e di verificare le teorie di formazione con degli oggetti effettivamente osservabili, andando a capire “da’ vivo” l’interazione di un pianeta in formazione con il suo ambiente natale in uno stadio molto precoce.  Fino a quel momento, infatti, si era affrontato l’argomento soprattutto attraverso simulazioni numeriche.

Il pianeta in formazione apparve come una piccola macchia nel disco circumstellare nelle immagini ottenute dallo strumento NACO ad ottica adattiva montato sul VLT dell’ESO, in combinazione con tecniche pioneristiche di analisi dati. Con il coronografo di NACO in particolare, che operava nel vicino infrarosso, occultando luce luminosa della stella nella posizione del candidato pianeta che risultò estremamente luminoso probabilmente a causa della cattura e caduta di gas su di esso. Si stimava che il pianeta gassoso dovesse avere una massa confrontabile con quella di Giove.

I dati che Quanz e il suo team avevano a disposizione portavano tutti nella direzione di un pianeta in formazione. Secondo le teorie di formazione planetarie, infatti, i giganti gassosi crescono catturando una grande quantità di gas e polvere che si trovano nel loro percorso dopo che la stella si e’ formata. Di questo c’e’ evidenza osservativa negli oltre 1800 pianeti scoperti e confermati tali. Dal momento della scoperta del primo pianeta extrasolare attorno ad una stella di tipo solare, infatti, e’ stato possibile osservare come si forma un sistema planetario.

Una rappresentazione artistica del gigantesco pianeta in formazione nel disco di povere intorno alla giovane stella HD 100546. La distanza di questo oggetto dalla sua stella dovrebbe essere oltre 70 volte la distanza Terra-Sole (in chilometri la distanza Terra-Sole e’ dell’ordine di 150 milioni di chilometri). Il pianeta in formazione e’ circondato da una nuvola di materiale così spessa che, osservato dalla nostra posizione, rende quasi del tutto invisibile la sua stella, che appare arrossata a causa dello scattering o diffrazione della luce da parte della polvere. Si fa l’ipotesi che il sistema sia formato da un altro pianeta gigante che orbita ancora più vicino alla stella Crediti: ESAO/L. Calçada.

Una rappresentazione artistica del gigantesco pianeta in formazione nel disco di povere intorno alla giovane stella HD 100546. La distanza di questo oggetto dalla sua stella dovrebbe essere oltre 70 volte la distanza Terra-Sole (in chilometri la distanza Terra-Sole e’ dell’ordine di 150 milioni di chilometri). Il pianeta in formazione e’ circondato da una nuvola di materiale così spessa che, osservato dalla nostra posizione, rende quasi del tutto invisibile la sua stella, che appare arrossata a causa dello scattering o diffrazione della luce da parte della polvere. Si fa l’ipotesi che il sistema sia formato da un altro pianeta gigante che orbita ancora più vicino alla stella Crediti: ESAO/L. Calçada.

Si pensò dunque ad un proto pianeta in formazione. Un’altra possibilità avrebbe potuto essere quella di un oggetto che veniva espulso dal suo sistema planetario. Sulla base dei loro dati e non di osservazioni dirette, si poteva pure affermare che HD100546 avesse un altro pianeta in orbita stretta, quindi più interno del pianeta in formazione. Interazioni tra i due pianeti vicini alla stella avrebbero potuto sparare uno dei due pianeti fuori, sull’anello di polvere. Le osservazioni naturalmente sarebbero continuate per almeno cinque anni aiutando a chiarire meglio la natura dell’oggetto. Dalla nostra posizione infatti, si poté dedurre che il pianeta descriveva un’intera orbita in 360 anni. Nel corso di cinque anni il pianeta avrebbe dovuto muoversi di cinque  gradi se fosse stato davvero in orbita attorno alla stella.

Nel mese di aprile 2014 Quanz e il suo team hanno comunque potuto fare richiesta di osservazioni nuovamente al VLT dell’ESO per tentare delle misure di temperatura dell’oggetto. Al momento non ci sono ancora pubblicazioni al riguardo.

 Open Exoplanet Catalogue – HD 100546 – http://www.openexoplanetcatalogue.com/planet/HD%20100546%20b/

ESO – The Birth of a Giant Planet? http://www.eso.org/public/news/eso1310/ e http://www.eso.org/public/images/eso1310a/

ESO- Universe Awareness – Congratulations, it’s a Planet! – http://www.eso.org/public/news/eso1310/kids/

Fonte: Popular Science – Astronomers think they’ve captured the birth of the youngest planet ever – http://www.popsci.com/science/article/2013-02/youngest-ever-probable-forming-planet-observed

Popular Science – Birth of Youngest Planet ever seen is witnessed with telescopic trick – http://www.popsci.com/science/article/2011-10/telescope-trick-helps-astronomers-see-birth-pangs-distant-planet

Articoli correlati:

2013:

Sascha P. Quanz et al., Confirmation and characterization of the protoplanet HD100546 b – Direct evidence for gas giant planet formation at 50 au, arXiv:1412.5173 [astro-ph.SR] (or arXiv:1412.5173v1 [astro-ph.SR] for this version), http://arxiv.org/abs/1412.5173 e

Sascha P. Quanz et al., A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar Disk of HD100546, accepted for publication by ApJ Letters, http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1310/eso1310a.pdf

Thayne Currie et al., Recovery of the Candidate Protoplanet HD 100546 b with Gemini/NICI and Detection of Additional (Planet-Induced?) Disk Structure at Small Separations, arXiv:1411.0315 [astro-ph.EP] (or arXiv:1411.0315v1 [astro-ph.EP] for this version), http://arxiv.org/abs/1411.0315

Jaime E. Pineda et al., Resolved images of the protoplanetary disk around HD 100546 with ALMA, arXiv:1405.5773 [astro-ph.SR] (or arXiv:1405.5773v1 [astro-ph.SR] for this version), Thu, 22 May 2014 14:44:57 GMT (543kb,D), http://arxiv.org/abs/1405.5773

2014:

Sean D Brittain et al., NIR Spectroscopy of the HAeBe Star HD 100546: III. Further Evidence of an Orbiting Companion?, arXiv:1409.0804 [astro-ph.SR] (or arXiv:1409.0804v1 [astro-ph.SR] for this version), http://arxiv.org/abs/1409.0804  e Sean D. Brittain et al. 2014 ApJ 791 136 doi:10.1088/0004-637X/791/2/136, http://iopscience.iop.org/0004-637X/791/2/136

Sci-News.com – Astronomers Spot Birth of Giant Exoplanet around HD 100546 – http://www.sci-news.com/astronomy/science-birth-giant-exoplanet-hd100546-02138.html

Sabrina

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Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.

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