PDS 70b è il primo pianeta in fase di formazione fotografato dallo strumento SPHERE

Il sistema PDS 70 (Immagine ESO/A. Müller et al.)
Il sistema PDS 70 (Immagine ESO/A. Müller et al.)

Due articoli in fase di pubblicazione sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrivono la scoperta e la descrizione di un pianeta in fase di formazione attorno alla giovane stella PDS 70. Due team di astronomi hanno usato lo strumento SPHERE montato sul VLT dell’ESO per ottenere per la prima volta immagini di un pianeta che si sta formando in quello che è ancora più o meno un disco di gas e polvere attorno alla stella. Chiamato PDS 70b, il pianeta è un gigante gassoso che potrebbe essere più grande del previsto per la sua età.

Distante circa 370 anni luce dalla Terra, la stella PDS 70 ha una massa che è circa l’80% di quella del Sole per un età stimata attorno ai dieci milioni di anni, il che significa che è molto giovane in termini astronomici. Nel 2006 venne individuato un disco protoplanetario attorno alla stella con un raggio circa 140 volte la distanza tra la Terra e il Sole. Nel settembre 2012 un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” descriveva l’ampia interruzione all’interno di quel disco, attribuita a un processo di formazione planetaria.

Negli anni successivi, gli astronomi scoprirono che ci sono regioni diverse all’interno del disco protoplanetario con un’asimmetria e differenze tra le dimensioni dei granelli di polvere. Ciò venne attribuito alla formazione di diversi pianeti. L’uso dello strumento SPHERE installato sul VLT (Very Large Telescope) ha permesso di ottenere fotografie chiare di uno di quei pianeti, ancora in fase di formazione.

Lo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) è stato testato per la prima volta nel giugno 2014 e ha come compito principale di SPHERE proprio quello di scoprire ed esaminare pianeti giganti che orbitano attorno a stelle che in termini astronomici sono vicine. A differenza di altri strumenti, permette di ottenere immagini dirette dei pianeti eliminando la luce delle loro stelle ed è per questo che nell’immagine del sistema PDS 70 si vede al centro un cerchio nero in corrispondenza della stella.

Miriam Keppler, che ha diretto il team che ha scoperto il pianeta PDS 70b, ha spiegato che finora solo una manciata di osservazioni ha potuto trovare tracce di pianeti neonati attorno a giovani stelle. Il problema è che finora la maggior parte dei candidati poteva essere solo una qualche struttura nel disco protoplanetario.

Non a caso, PDS 70b è il primo pianeta in fase di formazione confermato all’interno di due indagini su 600 giovani stelle basate sull’uso di SPHERE chiamate SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets) e DISK (sphere survey for circumstellar DISK). In questo caso, il pianeta è ben visibile nel cerchio luminoso subito alla destra della posizione della sua stella, oscurata da SPHERE.

Proprio per l’importanza di questa scoperta, André Müller ha già guidato un altro team che ha studiato il pianeta PDS 70b per cercare di capirne le caratteristiche. La stima delle sue dimensioni è ancora vaga, tra 1,4 e 3,7 volte quella del pianeta Giove e se la misura reale fosse vicina a quella più elevata sarebbe maggiore di quanto gli astronomi si aspettano per un pianeta così giovane, con un’età stimata attorno ai 5 milioni di anni.

C’è ancora molto da lavorare per capire bene le caratteristiche del pianeta PDS 70b, un lavoro non facile dato che si tratta di un tipo di studio all’avanguardia. Le strategie di osservazione devono essere pianificate accuratamente e i modelli usati per analizzare i dati vengono aggiornati continuamente. Tutti i dati raccolti portano nuovi progressi nella conoscenza di nuovi pianeti e nella comprensione dei processi di formazione planetaria.

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