Scoperti due esopianeti che , come Tattoine di Star War, ruotano attorno stelle binarie

Per decenni gli scienziati hanno immaginato la possibilità che esistessero pianeti che orbitassero attorno a stelle gemelle, esattamente come il mondo immaginario desertico di Tattoine nei film di Star War. Ora pare che questo tipo di pianeti sia meno raro di quanto si pensasse. 

Le stelle binarie, ovvero due stelle che orbitano l’una intorno all’altra, sono molto comuni: circa la metà delle stelle simili al sole nella galassia della Via Lattea si trovano in sistemi binari. Finora, gli astronomi avevano confermato l’individuazione di 14 pianeti circumbinari, ovvero che ruotano contemporaneamente attorno a entrambe le stelle di un sistema binario.

“In origine si pensava che i pianeti circumbinari non esistessero, perché le stelle binarie rimescolano i dischi di formazione dei pianeti, creando un ambiente difficile per la loro formazione“, ha dichiarato a Space.com l’autore principale dello studio Matthew Standing, astrofisico presso la Open University in Inghilterra. “Tutto questo è cambiato con la scoperta di Kepler-16b nel 2011 da parte del telescopio spaziale Kepler. Questa scoperta ha dimostrato che la formazione di questi pianeti deve essere possibile“.

Finora si conosceva un solo sistema binario che ospitava più pianeti: Kepler-47, situato a circa 5.000 anni luce di distanza, nella costellazione di Cygnus, il Cigno. Questo sistema multiplanetario circumbinario possiede ben tre mondi conosciuti, Kepler-47 b, d e c.

Nel nuovo studio, gli astronomi hanno analizzato il sistema binario TOI-1338, situato a circa 1.320 anni luce dalla Terra nella costellazione di Pictor. Nel 2020, il telescopio spaziale TESS della NASA, a caccia di esopianeti, ha scoperto un pianeta circumbinario denominato TOI-1338b in orbita attorno alla coppia di stelle di TOI-1338.

Utilizzando l’European Southern Observatory e il Very Large Telescope, entrambi situati nel deserto di Atacama in Cile, gli scienziati hanno cercato di individuare la massa di TOI-1338b. Nonostante i loro sforzi, non ci sono riusciti. Hanno invece scoperto un secondo pianeta.

“Con solo 15 di questi pianeti circumbinari conosciuti sugli oltre 5.200 esopianeti totali scoperti finora, è esaltante far parte di questa branca emergente della scienza degli esopianeti“, ha dichiarato Standing. “I nostri risultati preliminari mostrano che i pianeti circumbinari sembrano esistere con la stessa frequenza dei pianeti attorno a stelle singole come il nostro Sole“.

Il nuovo mondo si chiama BEBOP-1c, dal nome del progetto che ha raccolto i dati, BEBOP, che sta per Binaries Escorted By Orbiting Planets. (BEBOP-1 è un altro nome per il sistema binario TOI-1338).

BEBOP-1c è un gigante gassoso con una massa circa 65 volte superiore a quella della Terra e circa cinque volte inferiore a quella di Giove. Orbita intorno alle sue stelle a una distanza di circa il 79% di un’unità astronomica (UA) (un’unità astronomica è la distanza media tra la Terra e il Sole), impiegando circa 215 giorni per completare un viaggio intorno ai suoi soli.

In confronto, TOI-1338b si trova a circa il 46% di una UA dalle sue stelle e impiega circa 95 giorni per orbitare intorno ad esse. Gli scienziati stimano che abbia al massimo 22 volte la massa della Terra.

Utilizzando il telescopio spaziale TESS, uno studente liceale ha contribuito a scoprire TOI-1338b quando è passata o “transitata” davanti alla più luminosa delle sue due stelle in diverse occasioni. Questo ha aiutato i ricercatori a stimare le sue dimensioni – circa le stesse di Saturno – ma non la sua massa.

Nel nuovo studio, invece, i ricercatori hanno monitorato questo sistema binario cercando le oscillazioni nelle orbite delle stelle. Questo metodo di “velocità radiale” può rilevare la forza di gravità dei pianeti. La gravità di un pianeta è correlata alla sua massa, quindi questa oscillazione può aiutare a rivelare quanto pesa un pianeta.

BEBOP-1c è il primo pianeta circumbinario individuato con la sola tecnica della velocità radiale, ha dichiarato a Space.com il coautore dello studio Amaury Triaud, astrofisico dell’Università di Birmingham in Inghilterra. La sua scoperta sarebbe avvenuta prima – COVID ha portato alla chiusura temporanea degli osservatori che hanno contribuito a rilevare BEBOP-1c, ritardando le scoperte di un anno.

“Finora i pianeti circumbinari sono stati scoperti in transito dai telescopi spaziali Kepler e TESS, che costano centinaia di milioni di dollari”, ha detto Standing. Questa nuova scoperta è importante perché dimostra che “non c’è bisogno di telescopi spaziali costosi per individuare questi pianeti“. Al contrario, possono essere scoperti con la tecnica della velocità radiale “da telescopi a terra con un’attenta pianificazione e selezione dei bersagli”.

Individuare pianeti circumbinari con la tecnica della velocità radiale è difficile. La luce di entrambe le stelle può rendere difficile la raccolta di dati precisi sui loro moti per confermare la presenza di mondi circumbinari, ha spiegato Standing.

“Il BEBOP aggira questo problema scegliendo stelle binarie in cui la stella secondaria è molto più piccola e fioca della stella primaria. Ciò significa che la stella secondaria non viene vista dai nostri telescopi e quindi i due segnali non interferiscono”, ha detto Standing. “Questi tipi di sistemi stellari binari sono più rari di quelli in cui le due stelle sono di dimensioni simili, ma grazie ai recenti progressi nelle tecniche di analisi dei dati, BEBOP espanderà la sua ricerca ai pianeti intorno a queste binarie di dimensioni uguali nel prossimo futuro”.

Finora si conoscono solo due mondi nella coppia TOI-1338/BEBOP-1, però in futuro non è detto che, con ulteriori osservazioni, non si possano scoprire altri pianeti simili. E Tattoine potrebbe diventare più reale.