Crediti: Tokyo Institute of Technology
Un gruppo di scienziati guidati dal Tokyo Institute of Technology ha confermato l’esistenza di 16 esopianeti transitanti attorno a 12 piccole e fredde nane rosse (dette anche stelle nane di tipo M), la cui temperatura superficiale è di solito inferiore a 4000 gradi Kelvin. Tra gli oggetti studiati ci sono alcuni mini-Nettuno e tre super-Terre, di cui una presenterebbe caratteristiche favorevoli all’eventuale presenza di acqua allo stato liquido (importante indicatore di abitabilità). Lo studio è stato pubblicato su The Astronomical Journal sfruttando i dati raccolti con K2 (la seconda fase della missione della Nasa Kepler) e con diversi telescopi a terra, come il Subaru Telescope alle Hawaii, il Nordic Optical Telescope in Spagna e strumenti come lo spettrografo ad altra risoluzione Harps-N montato al Telescopio Nazionale Galileo dell’Inaf sull’Isola di La Palma in Spagna.
«Le nane rosse sono molto interessanti per lo studio dei pianeti extrasolari, tuttavia sono intrinsecamente poco luminose pertanto non è facile scovarle! O meglio: riusciamo a studiare le stelle M più vicine (entro poche decine di parsec) perché sono quelle più luminose. Le altre le identifichiamo ma sono troppo deboli per rivelare e studiare sistemi planetari attorno ad esse», spiega a Media Inaf uno degli autori dello studio, l’astrofisico Davide Gandolfi dell’Università di Torino. «L’importanza della nostra scoperta sta nel fatto che abbiamo aumentato significativamente il numero di pianeti noti che transitano attorno a nane rosse. Di questi pianeti abbiamo misurato il raggio ed il semi-asse maggiore dell’orbita, così come i parametri delle loro stelle. Questo ci ha permesso di studiare statisticamente alcune proprietà dei pianeti in funzione, ad esempio, della metallicità delle stelle e dell’intensità della radiazione che i pianeti ricevono da queste». Nel team di ricerca, Gandolfi si è occupato delle osservazioni spettroscopiche, della riduzione degli spettri, dell’analisi delle velocità radiale e della determinazione dei parametri stellari.
Davide Gandolfi, Università di Torino
Lo studio ha permesso di chiarire che i pianeti che orbitano attorno alle fredde nane rosse hanno molte caratteristiche in comune con pianeti che invece si trovano attorno a stelle simili al Sole (una nana gialla), anche se il numero di pianeti attorno alle nane rosse di solito risulta essere inferiore. «Le nane rosse sono molto interessanti per la ricerca di potenziali pianeti abitabili», osserva Gandolfi. «La fascia di abitabilità attorno ad una nana rossa si trova molto più vicina alla stella di quanto non lo sia quella di una stella come il Sole. Più il pianeta è vicino, più è facile misurare la sua massa usando l’effetto Doppler e più è alta la probabilità di vederlo transitare».
A colpire positivamente gli astronomi sono stati alcuni pianeti che dovrebbero trovarsi molto vicino o addirittura all’interno della fascia di abitabilità della loro stella madre – cioè quella zona all’interno di un sistema planetario dove è più probabile trovare l’acqua allo stato liquido perché le temperature non sono né troppo alte né troppo gelide. Chiaramente, quando si parla di “acqua allo stato liquido” in questo tipo di osservazioni, si fa riferimento alla sua eventuale presenza e non a dati certi al cento per cento. «Noi non parliamo di acqua o di potenziale presenza di acqua», sottolinea Gandolfi, «diciamo solo che il pianeta si trova vicino alla potenziale zona di abitabilità, cioè la zona attorno ad una stella in cui l’acqua può trovarsi allo stato liquido. Nell’articolo affermiamo che K2-123b è sicuramente molto interessante per future osservazioni volte, ad esempio, allo studio dell’atmosfera del pianeta. La presenza di acqua su un pianeta dipende da molti altri fattori, come la presenza di un’atmosfera, la composizione chimica di questa, pressione e temperatura superficiale, attività magnetica della stella».
I ricercatori hanno anche analizzato la relazione tra il raggio del pianeta e la metallicità della stella madre. Teruyuki Hirano, primo autore dello studio e ricercatore al Tokyo Institute of Technology, ha spiegato: «I grandi pianeti sono stati scoperti solo intorno a stelle ricche di metalli e ciò che abbiamo osservato è in linea con le nostre previsioni. I pochi pianeti con un raggio di circa 3 volte quello della Terra sono stati trovati intorno alle nane rosse più ricche di metalli».
Rappresentazione artistica del telescopio spaziale Kepler. Crediti: NASA
«Le nane rosse sono intrinsecamente poco luminose. Questo fino ad oggi ha limitato la nostra conoscenza sui sistemi planetari attorno a queste stelle. La missione spaziale Tess della Nasa – il cui lancio è previsto il prossimo aprile – ha come obbiettivo principale quello di cercare pianeti transitanti nella fascia di abitabilità attorno a nane brune», conclude Gandolfi. «Il vantaggio di Tess è che effettuerà questa ricerca osservando quasi tutta la volta celeste».
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo pubblicato su The Astronomical Journal: “Exoplanets around Low-mass Stars Unveiled by K2”, di Teruyuki Hirano et al.