Scoperto un pianeta che fluttua isolato nello spazio

jupiter-like-planetUna rappresentazione artistica di un pianeta gioviano vagante nello spazio. Crediti NASA. 

Un team internazionale di astronomi ha scoperto una pianeta giovane ed esotico che NON orbita attorno ad una stella. Questo pianeta libero nello spazio, soprannominato PSO J318.5-22, è a soli 80 anni luce di distanza dalla Terra con una massa pari a sei volte quella di Giove. Il pianeta, formatosi 12 milioni di anni fa, è considerato un pianeta “neonato” sulle scale di tempo cosmiche (il nostro Sole, a confronto, ha un’età di 4,6 miliardi di anni).

PSO J318.5-22 è stato identificato dalla sua “firma” di scarsa emissione di calore dalla survey su grande campo Pan-STARRs 1 (PS1) col Telescopio a Haleakala, Maui. Le osservazioni di follow-up utilizzando i telescopi alle Hawaii mostrano che questo oggetto ha proprietà simili a quelle dei pianeti giganti gassosi trovati orbitare attorno a giovani stelle. E PSO J318.5-22 è privo della sua stella, come un vagabondo nello spazio.

“Non abbiamo mai visto un pianeta che fluttua da solo nello spazio e questo sembra esserlo. Ha tutte le caratteristiche dei giovani pianeti trovati attorno ad altre stelle, ma si sta muovendo là fuori da solo” ha spiegato il leader del team di ricercatori, Michael Liu, dell’Institore for Astronomy all’University of Hawaii a Manoa. “Mi ero chiesto spesso se tali oggetti solitari esistessero e ora ne abbiamo conferma”.

Nell’ultimo decennio i pianeti extrasolari sono stati scoperti con grande frequenza, di cui circa un centinaio trovati con metodi diretti grazie all’aumento e alla diminuzione della luce della stella legata al transit del pianeta. Tuttavia, solo una manciata di tali oggetti è stata osservata in modo diretto, e si trovano in orbite attorno a stelle giovani (con meno di 200 milioni di anni).

PSO J318.5-22 è uno degli oggetti meno massicci che fluttuano da soli nello spazio finora noti, forse il meno massiccio. Ma il suo aspetto più singolare è la sua massa, il colore e l’energia emessa in confronto ai pianeti osservati in modo diretto.

“I pianeti trovati col direct imaging, sono estremamente difficili da studiare, dato che sono praticamente vicinissimi alla loro stella madre più brillante. PSO J318.5-22 non è in orbita attorno ad alcuna stella, quindi sarà per noi molto più semplice da studiare. Probabilmente sarà in grado di darci una spiegazione esaustiva sul funzionamento interno dei pianeti gassosi simili a Giove subito dopo la loro formazione” ha affermato Niall Deacon del Max Planck Institute for Astronomy, Germania, e uno degli autori della ricerca.

PSO J318.5-22 è stato scoperto durante una ricerca delle “stelle mancanti” conosciute come nane brune. A causa della loro temperatura relativamente bassa le nane brune sono molto deboli e hanno colori molto rossi. Per raggirare queste difficoltà Liu e i suoi colleghi hanno estrapolato i dati dal telescopio PS1. PS1 sta scansionando ogni notte il cielo con una macchina fotografica abbastanza sensibile nel rilevare le tracce termiche delle nane brune. PSO J318.5-22 si è distinto come oggetto “stravagante”, più rosso di quanto non sia la più rossa tra le nane brune finora conosciute.

“Spesso descriviamo la ricerca di oggetti planetari simile alla ricerca di un ago in un pagliaio. Così, abbiamo deciso di cercare il più grande pagliaio esistente in astronomia, l’insieme di dati di PS1” ha affermato Eugene Magnier dell’Institore for Astronomy all’University of Hawaii a Monoa e autore dello studio. Magnier guida il team di elaborazione dei dati per PS1 che produce l’equivalente di 60 000 foto da iPhone ogni notte. Il set di dati totale ammonta a circa 4 000 terabyte, più grande della somma della versione digitale di tutti i film mai realizzati, di tutti i libri mai pubblicati, e di tutti gli album musicali mai usciti.

Il team ha confermato la scoperta di PS1 con molteplici telescopi posti sulla sommità del Mauna Kea nell’Isola di Hawaii. Gli spettri infrarossi presi con l’Infrared Telescope Facility e il Gemini North Telescope della NASA hanno mostrato che PSO J318.5-22 non era una nana bruna, sulla base delle firme nella sua luce infrarossa, bensì un giovane pianeta di piccola massa.

Monitorando regolarmente la posizione di PSO J318.5-22 nel corso di due anni con il Canada-France-Hawaii Telescope, il team ha misurato in modo diretto la distanza di tale oggetto dalla Terra. Sulla base di tale distanza, pari a 80 anni luce e del moto nello spazio, il team ha concluso che PSO J318.5-22 appartiene ad una collezione di giovani stelle chiamate Beta Pictoris moving group. Si stima che tale oggetto abbia un’età di circa 12 milioni di anni. Infatti, la stella omonima del gruppo, Beta Pictoris, ha un pianeta giovane e gassoso che le ruota attorno. PSO J318.5-22 è più piccolo in massa del pianeta di Beta Pictoris e probabilmente si è formato in modo diverso.

L’articolo della scoperta di PSO J318.5-22 sta per essere pubblicato su Astrophysical Journal Letters. Gli altri autori della ricerca sono: Katelyn Allers (Bucknell University), Trent Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e Michael Kotson  e Kimberly Aller (University of Hawaii a Manoa).

Articolo:

Michael C. Liu et al., The Extremely Red, Young L Dwarf PSO J318-22: A Free-Floating Planetary-Mass Analog to Directly Imaged Young Gas-Giant Planets, arXiv:1310.0457, disponibile su: http://arxiv.org/abs/1310.0457.

Fonte: Institute for Astronomy – University of Hawaii – A Strange Lonely Planet Found without a Star http://www.ifa.hawaii.edu/info/press-releases/LonelyPlanet/.

Sabrina

~ di Sabrina su 19 ottobre 2013.

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