Lo strumento GRAVITY ha permesso la prima osservazione diretta di un esopianeta utilizzando la tecnica dell’interferometria ottica

Concetto artistico dell'esopianeta HR 8799 e (Immagine ESO/L. Calçada)
Concetto artistico dell’esopianeta HR 8799 e (Immagine ESO/L. Calçada)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy and Astrophysics” riporta la prima osservazione diretta di un esopianeta utilizzando la tecnica dell’interferometria ottica. La collaborazione GRAVITY, chiamata così perché i ricercatori che vi appartengono gestiscono i lavori dello strumento con lo stesso nome installato sul Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dell’ESO, ha osservato l’esopianeta HR 8799 e, un super-gioviano che ha un’atmosfera che contiene nubi ricche di ferro e silicati che si muovono vorticosamente in una tempesta che attraversa l’intero pianeta.

L’esopianeta HR 8799 e è stato scoperto nel 2010 ed è uno di quattro super-gioviani scoperti nel sistema della giovane stella HR 8799, che ha una massa e una dimensione circa una volta e mezza quella del Sole ed è distante circa 129 anni luce dalla Terra. Quei pianeti sono chiamati super-gioviani perché sono molto più massicci di Giove e quindi rappresentano l’ultimo gradino possibile per un pianeta dato che a un certo punto una massa maggiore li porta a sconfinare nella categoria delle nane brune.

Dopo la loro scoperta, questi esopianeti sono già stati studiati ma in questa nuova ricerca HR 8799 e è stato osservato usando per la prima volta una rilevazione diretta utilizzando la tecnica dell’interferometria ottica che permette di ottenere la risoluzione di un telescopio con un diametro di 130 metri. In sostanza, lo strumento GRAVITY ha sfruttato quattro telescopi del VLT dell’ESO usandoli come se fossero uno solo, che è appunto il principio dell’interferometria. Ciò ha permesso di ottenere un’analisi spettroscopica circa dieci volte più dettagliata rispetto alle osservazioni compiute in passato e quindi ad esempio di ottenere maggiori informazioni sulla composizione dell’atmosfera.

Sylvestre Lacour, ricercatore CNRS all’Osservatorio di Parigi – Psl e all’Istituto Max Planck di fisica extraterrestre, che ha guidato il team di ricercatori, ha spiegato che la loro analisi ha dimostrato che l’esopianeta HR 8799 e ha un’atmosfera che contiene molto più monossido di carbonio rispetto al metano, una scoperta sorprendente che potrebbe essere spiegata con la presenza di venti verticali nella parte superiore dell’atmosfera che impediscono al monossido di carbonio di reagire con l’idrogeno per formare metano. Un’altra scoperta è quella di nubi ricche di ferro e silicati. Tutto ciò suggerisce che sul pianeta vi sia una violenta tempesta che lo attraversa tutto.

L’impressione ricevuta dalle osservazioni è quella di un pianeta illuminato dall’interno con raggi di luce calda che passano attraverso aree tempestose con nubi scure. La convezione sposta qua e là le nubi di silicati e particelle di ferro, che si disgregano e piovono verso il basso, all’interno del pianeta. È il ritratto di un’atmosfera dinamica di un esopianeta gigante alla nascita che sta passando attraverso complessi processi fisici e chimici. L’età della stella HR 8799 è stata stimata attorno ai 30 milioni di anni perciò si tratta di un sistema stellare giovane in termini astronomici.

Questa ricerca dimostra ulteriormente la validità dello strumento GRAVITY nell’effettuare osservazioni di elevata qualità. La possibilità di sfruttare quattro telescopi del VLT grazie alla tecnica dell’interferometria permette di ottenere risultati straordinari, in questo caso offrendo un modo per studiare meglio gli esopianeti.

La stella HR 8799 e il suo vicinato (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide de Martin.)
La stella HR 8799 e il suo vicinato (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide de Martin.)

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