La stella nana bianca Gliese 86B è il puntino a sinistra della stella luminosa. Credito d'immagine: ESO. Clicca per ingrandire.
Il team ha scoperto che una stella conosciuta come Gliese 86 - parte della costellazione meridionale di Erinadus, e appena visibile ad occhio nudo - ha un altro compagno oltre al pianeta gigante gassoso che è stato trovato in un'orbita stretta intorno a lui sette anni fa. Tuttavia, questo compagno più distante non è un altro pianeta, ma una stella nana bianca che è lontana da Gliese come lo è Urano dal sole. La scoperta segna la prima volta che un pianeta è stato trovato nelle vicinanze di una nana bianca e potrebbe avere implicazioni per il nostro sistema solare - che sarà esso stesso centrato su una nana bianca tra pochi miliardi di anni.
"Questa è la prima prova osservativa che i pianeti possono sopravvivere al processo di formazione della nana bianca di una stella a diverse unità astronomiche", ha detto il membro del team di ricercatori Markus Mugrauer, uno studente di dottorato presso l'istituto astrofisico e l'Osservatorio universitario, Università di Jena, Germania. “In teoria, i pianeti vicini non dovrebbero sopravvivere al processo di formazione, ma questa scoperta è la prova che, se sono sufficientemente distanti, possono farlo. Questo è interessante perché la maggior parte delle stelle della galassia, inclusa la nostra, alla fine si evolveranno in nane bianche. "
Lo studio, condotto da Mugrauer con il Dr. Ralph Neuhaeuser, direttore delle osservazioni presso l'istituto di astrofisica dell'università, è stato pubblicato come lettera nel numero di maggio di "Avvisi mensili della Royal Astronomical Society".
Il pianeta stesso è stato scoperto alla fine del 1998 presso l'osservatorio svizzero di La Silla ed è stato il primo esopianeta che è stato trovato usando un telescopio a La Silla che era stato dotato di uno spettrografo allo scopo esplicito di cercare pianeti attorno ad altre stelle. Un'ulteriore analisi dei movimenti di Gliese 86 ha indicato che la stella aveva anche un debole compagno stellare che non era stato ancora osservato, forse una nana marrone - un oggetto con massa insufficiente per sostenere la fusione nel suo nucleo.
"Nessuno era sicuro di cosa fosse, comunque", ha detto Mugrauer. "Proprio come il pianeta stesso era stato trovato dalla sua influenza su Gliese 86 ma in realtà non era stato" visto ", il compagno stava trascinando la stella ma era difficile separarsi dalla luce di sfondo."
Per risolvere il compagno di Gliese 86, la coppia ha usato osservazioni ad alto contrasto usando il Very Large Telescope 8m a La Silla insieme a un nuovo dispositivo di imaging differenziale simultaneo.
"Con questi strumenti, possiamo risolvere oggetti circa 150.000 volte più deboli della stella centrale, ma che sono ancora molto vicini a loro", ha detto Mugrauer. "Questo ci consente di cercare compagni vicini e molto deboli delle nostre stelle target."
Dopo aver filtrato il rumore di fondo, hanno trovato il compagno di Gliese in orbita a una distanza di circa 21 UA, ma sono stati sorpresi di trovarlo più caldo del previsto - almeno 3700 Kelvin, troppo caldo per essere un nano marrone. A giudicare dalla sua velocità e distanza da Gliese 86, hanno anche scoperto che la nana bianca ha circa il 55 percento della massa del nostro sole, rendendola più piccola di Gliese 86, che ha il 70 percento della massa del nostro sole.
"Ma poiché una stella perde gran parte della sua massa mentre si evolve in una nana bianca, questa compagna era una volta molto più grande di Gliese 86, forse grande come il nostro sole o addirittura più grande", ha detto Mugrauer. “Era molto più vicino a Gliese 86 prima che diventasse un nano bianco, forse 15 UA, o una distanza circa a metà strada tra le orbite di Saturno e Urano nel nostro sistema. È emigrato verso l'esterno dopo aver perso massa durante la sua evoluzione in una nana bianca. ”
A causa delle dimensioni del pianeta e della distanza dal gigante rosso, Mugrauer ha detto, l'evoluzione del compagno non avrebbe influenzato in modo drammatico le dimensioni del pianeta.
"La gravità del pianeta è semplicemente troppo forte per perdere massa a causa del materiale impattante e della sua grande separazione", ha detto. “Tuttavia, durante la fase del gigante rosso, il compagno si sarebbe gonfiato e sarebbe diventato 10.000 più luminoso. Sarebbe anche diventata la fonte di calore dominante del pianeta, riscaldandola di 1000K o più ”.
Oggi, ha detto, il compagno probabilmente apparirebbe come una stella molto luminosa nel cielo notturno del pianeta, ma gli fornirebbe pochissimo calore aggiuntivo rispetto a Gliese 86, che il pianeta gigante gira a circa un decimo della distanza della Terra al sole.
“Ci aspettiamo che pianeti distanti - quelli più lontani di Giove siano dal nostro sole - possano sopravvivere all'evoluzione di una stella da gigante rosso a nana bianca. Queste osservazioni tendono a confermare tale aspettativa ", ha detto Mugrauer. "Nel sistema Gliese 86 in particolare, la separazione tra la nana bianca e l'esopianeta è abbastanza grande da sembrare molto probabile che un pianeta possa sopravvivere alla fase gigante rossa di una nana G come il nostro sole."
Ma Mugrauer ha affermato che lui e Neuhaeuser continueranno a cercare stelle compagne in questo e in altri sistemi esoplanetari perché, nonostante il numero di pianeti che sono stati trovati in cerchio attorno ad altre stelle, si sa poco sulle proprietà dei pianeti nei sistemi binari. I pianeti in binari stretti, come Gliese 86, sono rari. "Gliese 86 è uno dei sistemi binari più vicini che ospita un pianeta", ha detto Mugrauer.
"Questi sistemi forniscono informazioni importanti sul processo di formazione del pianeta e su come la molteplicità della stella ospite può influenzarlo", ha detto. “Gliese 86 dista solo 35 anni luce dalla terra, quindi era vicino alla cima della nostra lista di stelle da esplorare. Ma stiamo per fare il check out molto di più. "
Scritto da Chad Boutin
