Un allineamento tra la stella nana ultra-fredda TRAPPIST-1 e i suoi 7 pianeti

Concetto artistico del sistema di TRAPPIST-1 (Immagine cortesia NAOJ)
Concetto artistico del sistema di TRAPPIST-1 (Immagine cortesia NAOJ)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta uno studio sull’allineamento della stella nana ultra-fredda TRAPPIST-1 con i 7 pianeti del suo sistema. Un team di ricercatori guidato da Teruyuki Hirano del Tokyo Institute of Technology ha usato il telescopio Subaru sul monte Mauna Kea, alle Hawaii, per osservare quel sistema non trovando un significativo disallineamento dei pianeti rispetto alla loro stella. Gli astronomi che hanno condotto lo studio avvertono che la precisione delle misurazioni non è tale da escludere completamente un piccolo disallineamento ma il risultato è significativo nello studio dell’evoluzione dei sistemi planetari di stelle molto piccole.

Il sistema di TRAPPIST-1 è diventato celebre dopo la conferma dei suoi sette pianeti rocciosi, avvenuta il 22 febbraio 2017. Tre di quei pianeti orbitano nella zona abitabile del sistema ma anche su altri vi sono almeno alcune aree dove potrebbe esserci acqua liquida se avessero un’atmosfera paragonabile a quella terrestre. Questo sistema è diventato una sorta di laboratorio spaziale per mettere alla prova modelli riguardanti gli esopianeti con la speranza di capire in particolare se qualcuno di essi sia realmente abitabile.

Negli ultimi anni il sistema di TRAPPIST-1 è stato oggetto di osservazioni con diversi strumenti per aggiungere informazioni sui suoi pianeti ma i ricercatori offrono ancora teorie senza alcuna certezza. La storia di un sistema stellare è importante nella comprensione delle caratteristiche attuali dei pianeti e l’allineamento tra l’asse di rotazione di una stella e il piano orbitale dei suoi pianeti ci dice qualcosa di quella storia. Per questo motivo, il team di Teruyuki Hirano ha provato a misurare quell’allineamento nel sistema di TRAPPIST-1.

Nella loro indagine, i ricercatori hanno sfruttato l’effetto Rossiter-McLaughlin, illustrato nell’immagine in basso (Nicholas Shanks). L’osservatore è situato in basso. La luce proveniente dalla stella, che ruota in senso antiorario, è spostata verso il blu sul lato in avvicinamento, e spostata verso il rosso nel lato opposto. Man mano che l’oggetto transitante passa di fronte alla stella esso blocca prima la luce spostata verso il blu, poi quella verso il rosso, dando l’impressione che la velocità radiale apparente della stella vari, anche se in realtà resta costante.

Finora, l’effetto Rossiter-McLaughlin è stato usato per misurare il disallineamento di esopianeti giganti gassosi in sistemi con stelle più grandi di TRAPPIST-1. Nessuno era ancora riuscito a misurare l’inclinazione dell’asse della stella TRAPPIST-1 ma il team di Teruyuki Hirano ha usato lo spettrografo IRD (InfraRed Doppler) montato sul telescopio Subaru e attivato all’inizio del luglio 2018. Grazie ad esso è stato possibile compiere la prima misurazione dell’inclinazione dell’asse di una stella molto piccola e in questo caso è risultato vicino allo zero.

La stella TRAPPIST-1 e i suoi sette pianeti sono risultati ben allineati, o almeno le misurazioni non indicano un disallineamento significativo. Tuttavia, la precisione non è sufficiente a escludere un piccolo disallineamento. In altri sistemi stellari, sono stati scoperti disallineamenti e ciò ha portato gli astronomi a chiedersi se siano nati così o se qualche perturbazione li abbia causati. Il sistema di TRAPPIST-1 non ha oggetti vicini che potrebbero causare perturbazioni perciò le orbite dei pianeti dovrebbero essere vicine a quelle in cui si sono formati. Ciò significa che gli astronomi pensano di poter indagare sulle condizioni primordiali di quel sistema anche se probabilmente è molto più antico del sistema solare. Ricostruire la sua evoluzione richiederà probabilmente ancora molto tempo ma conferma di essere molto interessante.

Effetto Rossiter-McLaughlin

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