L’esopianeta Epsilon Indi Ab ripreso dalla fotocamera per il medio infrarosso Miri di Webb. Al centro, nel cerchio scuro contrassegnato da una linea bianca tratteggiata, la posizione della stella oscurata dal coronografo. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci, E. Matthews (Max Planck Institute for Astronomy)
È grande, è fresco, è relativamente vicino. E il telescopio spaziale Webb gli ha scattato una foto. Parliamo di Epsilon Indi Ab, un gigante gassoso di massa pari a circa sei volte quella di Giove, temperatura di poco superiore agli 0 °C e un’orbita molto eccentrica, e molto ampia, che percorre in duecento anni attorno alla stella principale del sistema Epsilon Indi, una nana arancione ad appena 12 anni luce da noi.
Il pianeta era già noto, ma le sue vere caratteristiche sono emerse solo ora grazie, appunto, alle osservazioni compiute con Webb, e in particolare con le immagini acquisite dalla fotocamera per il medio infrarosso Miri. Caratteristiche che hanno destato stupore nel team di scienziati, guidato da Elisabeth Matthews del Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg (Germania), che ne riporta la scoperta in un articolo pubblicato oggi su Nature.
«Con nostra sorpresa, il punto luminoso apparso nelle immagini Miri non corrispondeva alla posizione che ci aspettavamo per il pianeta», dice infatti Matthews. «Studi precedenti avevano identificato correttamente un pianeta in questo sistema, ma avevano sottostimato la massa e la separazione orbitale di questo gigante gassoso».
Massa e separazione orbitale che, insieme alla distanza relativamente contenuta, hanno giocato un ruolo fondamentale nell’acquisizione dell’immagine diretta. Di solito, infatti, gli esopianeti vengono scoperti e studiati solo attraverso effetti indiretti, come l’ombra che producono passando fra l’osservatore e la loro stella ospite (il cosiddetto metodo dei transiti) o i lievi spostamenti che inducono sulla stella orbitandole attorno (è il caso del metodo delle velocità radiali). Due tecniche, queste, che ben si applicano a pianeti in orbite molto strette, assai meno a quelli come Epsilon Indi Ab, che arriva a spingersi fino a 20-40 unità astronomiche dalla propria stella. L’orbita ampia rappresenta però un vantaggio per il rilevamento diretto, soprattutto se il pianeta è grande, dunque più facilmente visibile, e il sistema si trova vicino alla Terra, presentando così un’ampia separazione angolare fra stella e pianeta.
Due immagini dirette di Eps Ind Ab, visibile in alto a sinistra dei due riquadri riportati in basso (in colori bluastri il canale a 10.65 micrometri e in colori rossastri quello a 15.55 micrometri), entrambi con la posizione dell’astro oscurato, al centro, indicata da una stellina gialla. Crediti: T. Müller (Mpia/Hda), E. Matthews (Mpia)
Serve comunque un coronografo, vale a dire uno strumento in grado di schermare la luce della stella al centro così da non rimanere accecati rispetto a quella – ovviamente molto più debole – del pianeta. Ed è proprio usando la modalità “Miri con coronografo” – una delle 17 modalità osservative previste da Jwst – che è stato possibile ottenere le straordinarie immagini che vediamo qui sopra. Miri, in particolare, si è dimostrato lo strumento perfetto per immortalare un gigante freddo come Epsilon Indi Ab.
«I pianeti freddi sono molto deboli e la maggior parte della loro emissione avviene nel medio infrarosso», spiega infatti Matthews. «Webb è l’ideale per acquisire immagini nel medio infrarosso, cosa estremamente difficile da fare da terra. Avevamo anche bisogno di una buona risoluzione spaziale per separare il pianeta dalla stella nelle nostre immagini, e il grande specchio di Webb si è dimostrato estremamente utile per questo aspetto».
Epsilon Indi Ab è uno fra gli esopianeti più freddi mai rilevati direttamente, con una temperatura stimata di due gradi Celsius – più fredda di qualsiasi altro pianeta fotografato al di fuori del Sistema solare e più fredda di tutte le nane brune libere, tranne una. Il pianeta è al tempo stesso più caldo di oltre cento gradi rispetto ai nostri giganti gassosi come Giove e Saturno, e questo offre la rara opportunità di studiare la composizione atmosferica di veri analoghi del Sistema solare.
«È da decenni che gli astronomi immaginano pianeti in questo sistema: i pianeti immaginari che orbitano attorno a Epsilon Indi sono stati oggetto di episodi di Star Trek, romanzi e videogiochi come Halo», ricorda una coautrice dello studio, Caroline Morley dell’Università del Texas ad Austin (Usa). «È emozionante poter vedere che lì c’è effettivamente un pianeta e iniziare a misurarne le proprietà».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “A temperate super-Jupiter imaged with JWST in the mid-infrared”, di E. C. Matthews, A. L. Carter, P. Pathak, C. V. Morley, M. W. Phillips, S. Krishanth P. M, F. Feng, M. J. Bonse, L. A. Boogaard, J. A. Burt, I. J. M. Crossfield, E. S. Douglas, Th. Henning, J. Hom, C.-L. Ko, M. Kasper, A.-M. Lagrange, D. Petit dit de la Roche & F. Philipot
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