Al momento, conosciamo circa 4.000 pianeti extrasolari confermati, principalmente grazie alla missione Keplero. TESS, il Satellite per sondaggi sull'esopianeta in transito, probabilmente aumenterà di molto di 4000. Ma che dire delle stelle che orbitano tutti questi pianeti?
Un nuovo studio dell'Istituto astrofisico e dell'Osservatorio universitario dell'Università di Jena ha identificato oltre 200 esopianeti esistenti in sistemi a più stelle. Lo studio fa parte dello sforzo di comprendere come le stelle ospiti modellano la formazione e l'evoluzione dei pianeti.
L'autore di questo studio è il Dr. Markus Mugrauer, un astrofisico dell'Istituto Astrofisico e dell'Osservatorio Universitario dell'Università di Jena, in Germania. Il suo lavoro si basa sul secondo rilascio di dati da Gaia, la missione dell'ESA di creare una mappa 3D della nostra galassia. Mugrauer è interessato al modo in cui il sistema a più stelle forma la formazione e lo sviluppo del pianeta, cosa che accade all'inizio della vita di un sistema solare.
"I sistemi a più stelle sono molto comuni nella nostra Via Lattea."
Dr. Markus Mugrauer, autore dello studio, Università di Jena.
Il nuovo sondaggio mostra che entro 1600 anni luce dal Sole, ci sono 176 stelle binarie, 27 triple triple e un sistema quadruplo gerarchico che ospitano tutti gli esopianeti. Quel totale di 208 sistemi a più stelle con pianeti è fuori da oltre 1300 pianeti extrasolari che ospitano stelle alla stessa distanza.
Lo studio si intitola "Cerca compagni stellari di stelle ospiti dell'esopianeta esplorando il secondo ESA-Gaia rilascio dei dati. " È pubblicato nel Monthly Notice della Royal Astronomical Society, il 13 novembre 2019. Mugrauer è l'unico autore.
"I sistemi a più stelle sono molto comuni nella nostra Via Lattea", ha spiegato Mugrauer in un comunicato stampa. "Se tali sistemi includono pianeti, sono di particolare interesse per l'astrofisica, perché i sistemi planetari in essi possono differire dal nostro sistema solare in modi fondamentali."
Il numero di stelle reali nella Via Lattea è impossibile da accertare. Le stelle di massa bassa sono difficili da trovare, specialmente a qualsiasi grande distanza da noi. Ma man mano che le stelle vanno, gli astronomi lavorano spesso con una gamma compresa tra 200 e 400 miliardi di stelle nella nostra galassia. Alcune stime mostrano che fino all'85% delle stelle nella Via Lattea si trovano in sistemi a più stelle. I dati di Keplero mostrano che solo un terzo dei sistemi a più stelle ha pianeti. Ma come più sistemi stellari modellano i pianeti che li orbitano è ancora una questione con conseguenze diffuse.
Il lavoro di Mugrauer va oltre la semplice ricerca e identificazione di più sistemi stellari che ospitano esopianeti. Voleva caratterizzare questi sistemi solari in modo più dettagliato. Ha scoperto che i sistemi variano notevolmente in termini di dimensioni. I sistemi strettamente legati hanno stelle compagne entro 20 UA dalla loro stella, che è simile alla distanza di Urano dal nostro Sole, e i sistemi più ampi hanno compagni oltre 9000 UA dalla loro stella. Tuttavia, si trovano più frequentemente in circa 1000 UA.
Ha anche caratterizzato i tipi e il numero di stelle in questi sistemi.
Le stelle nello studio Mugrauer variano in età, massa e temperatura. La stella più massiccia che ha trovato è 1,4 volte più massiccia del nostro Sole, e la meno massiccia è solo l'8% della massa del Sole. Tuttavia, la massa dei compagni raggiunge picchi tra 0,15 e 0,3 masse solari. Molti dei sistemi a più stelle contenevano una stella più grande, "dominante" e un compagno più piccolo: massa inferiore, stelle nane fredde che si illuminano di rosso.
Una domanda che gli astronomi devono affrontare è se gli esopianeti possono o meno sopravvivere alle convulsioni a volte devastanti di una stella che si avvicina alle fasi finali della sua evoluzione. (Vedere Space Magazine: sembra impossibile, ma in qualche modo questo pianeta è sopravvissuto alla sua fase del gigante rosso della stella) Mugrauer ha trovato otto nani bianchi tra i suoi sistemi di stelle multiple, rafforzando il caso in cui i pianeti possono sopravvivere, almeno a volte, quando una stella ospite provoca il caos nei suoi dintorni .
Dei 208 sistemi a più stelle nello studio di Mugrauer, la stragrande maggioranza - 176 - sono sistemi a stelle binari. Ma ci sono anche 27 sistemi a stella tripla e persino un sistema a stella quadrupla. E tra 20 UA e 10.000 UA, il 15% delle stelle ha un compagno. Questo va contro la frequenza generale delle stelle simili al Sole con i compagni, dove gli astronomi si aspettano di trovarne il doppio. Inoltre, le star del compagno Mugrauer hanno trovato nel suo studio una distanza circa cinque volte maggiore rispetto ai sistemi "ordinari".
Secondo Mugrauer, "Questi due fattori presi insieme potrebbero indicare che l'influenza di più stelle in un sistema stellare interrompe il processo di formazione del pianeta e l'ulteriore sviluppo delle loro orbite".
La presenza di un compagno stellare potrebbe interrompere il processo di formazione del pianeta nel disco attorno alle giovani stelle. La sua gravità potrebbe anche influenzare l'evoluzione dell'orbita di un pianeta.
Mugrauer ha scoperto che circa il 15% delle stelle che ospitano esopianeti nel suo studio ha una o più stelle compagne. Ma vede questo come solo l'inizio del suo lavoro. Intende aggiornare continuamente la sua lista come un progetto in corso mentre nuove missioni esopianete, in particolare TESS, svolgono il loro lavoro.
Con questo crescente database di sistemi a stella multipla che ospitano esopianeti, gli astronomi possono iniziare a rispondere a una domanda intrigante: in che modo i pianeti si formano, si evolvono e si adattano quando la loro stella ospite ha un compagno?
Di Più:
- Comunicato stampa: mondi distanti sotto molti soli
- Research Paper: cerca compagni stellari di stelle ospiti dell'esopianeta esplorando il secondo ESA-Gaia rilascio dei dati
- Space Magazine: sembra impossibile, ma in qualche modo questo pianeta è sopravvissuto alla fase del gigante rosso della sua stella
