Nel corso della ricerca di pianeti extra-solari, sono stati fatti alcuni reperti molto interessanti. Alcuni di essi si sono persino verificati nel nostro quartiere galattico. Solo due anni fa, gli astronomi delle campagne Red Dots e CARMENES hanno annunciato la scoperta di Proxima b, un pianeta roccioso che orbita all'interno della zona abitabile del nostro vicino stellare più vicino - Proxima Centauri.
Questo mondo roccioso, che può essere abitabile, rimane l'esopianeta più vicino mai scoperto al nostro Sistema Solare. Pochi giorni fa (il 14 novembre), Red Dots e CARMENES hanno annunciato un'altra scoperta: un pianeta roccioso in orbita attorno alla stella di Barnard, che dista solo 6 anni luce dalla Terra. Questo pianeta, la stella b di Barnard, è ora il secondo esopianeta più vicino al nostro sistema solare e il pianeta più vicino a orbitare attorno a una sola stella.
La scoperta è stata annunciata in un articolo apparso di recente sulla rivista scientifica Natura, intitolato "Un pianeta super-Terra candidato in orbita vicino alla linea di neve della stella di Barnard". Secondo il loro studio, la campagna di osservazione internazionale si basava su dati provenienti da una serie mondiale di telescopi che cercavano segni di spostamento di Doppler dalla Stella di Barnard (alias il metodo della velocità radiale).
Prende il nome dall'astronomo americano Edward Emerson Barnard, la stella di Barnard è una stella di tipo M (nana rossa) a bassa massa e bassa luminosità, ed è la stella singola più vicina al Sole. Nonostante la sua età (7-12 miliardi di anni) e il basso livello di attività, questa stella ha il movimento apparente più veloce di qualsiasi stella nel cielo notturno. Dal 1997, diversi strumenti hanno misurato il movimento avanti e indietro di questa stella (alias velocità radiale) per determinare se avesse pianeti orbitanti.
Entro il 2015, l'analisi di tutti i dati raccolti ha indicato che il movimento della stella potrebbe essere causato da un pianeta con un periodo orbitale di circa 230 giorni. Questi dati includevano spettri ottenuti dal Pianificatore di velocità radiale ad alta precisione dell'ESO (HARPS) e dallo spettrografo a raggi ultravioletti e visivi ecologici (UVES) e dallo spettrometro ad alta risoluzione Echelle dell'osservatorio di Keck (HIRES).
Per confermare ciò, le campagne Red Dots e CARMENES hanno condotto ulteriori misurazioni della velocità radiale della stella. Come ha spiegato Ignasi Ribas, direttore dell'Osservatorio astronomico di Monstec e autore principale dello studio del team, in un recente comunicato stampa dell'ESO:
“Per l'analisi abbiamo utilizzato le osservazioni di sette diversi strumenti, che durano 20 anni, rendendo questo uno dei set di dati più grandi e completi mai utilizzati per studi precisi sulla velocità radiale. La combinazione di tutti i dati ha portato a un totale di 771 misurazioni. "
“HARPS ha svolto un ruolo vitale in questo progetto. Abbiamo combinato i dati di archivio di altri team con nuove misurazioni sovrapposte della stella di Barnard da diverse strutture ", ha aggiunto Guillem Anglada Escudé, ricercatrice della Queen Mary University di Londra e co-conduttrice del team di scoperta. "La combinazione di strumenti è stata la chiave per consentirci di effettuare un controllo incrociato del nostro risultato."
Secondo i loro dati, la Stella b di Barnard è probabilmente una "super-Terra" (con una massa almeno 3,2 volte quella della Terra). Hanno anche determinato che orbita attorno alla sua stella per un periodo di 233 giorni e ad una distanza di 0,4 UA (0,4 volte la distanza tra la Terra e il Sole). Nonostante questa orbita relativamente stretta, la bassa massa e luminosità della Stella di Barnard significano che il pianeta riceve solo circa il 2% dell'energia che la Terra riceve dal Sole.
Combinato con l'orbita del pianeta, questo colloca la stella b di Barnard vicino alla linea del gelo del sistema, dove composti volatili come acqua, anidride carbonica, ammoniaca e metano si condensano in ghiaccio solido. Secondo le stime del team, il pianeta avrebbe una temperatura superficiale media di -170 ° C, rendendolo inospitale per la vita come lo conosciamo.
Questa non è stata una scoperta inaspettata, tuttavia. Secondo le attuali teorie sulla formazione dei pianeti, la Frost Line potrebbe essere il luogo ideale per formare tali pianeti attorno a una stella. Inoltre, gli astronomi ritengono che le Super-Terre siano il tipo più comune di pianeta da formare attorno a stelle a bassa massa come la Stella di Barnard. Queste teorie aggiungono credito alla recente scoperta.
"Dopo un'attenta analisi, siamo sicuri al 99% che il pianeta è lì", ha affermato Ribas. "Tuttavia, continueremo a osservare questa stella in rapido movimento per escludere possibili, ma improbabili, variazioni naturali della luminosità stellare che potrebbe mascherarsi da pianeta".
In tutti i precedenti tentativi, gli astronomi non sono riusciti a rilevare i pianeti intorno alla stella di Barnard usando il metodo della velocità radiale. In definitiva, è stato solo combinando le misure di diversi strumenti di alta precisione provenienti da tutto il mondo che è stata possibile questa scoperta. Come ha spiegato Ribas:
“Abbiamo utilizzato le osservazioni di sette diversi strumenti, che coprono 20 anni di misurazioni, rendendolo uno dei set di dati più grandi ed estesi mai utilizzati per studi precisi sulla velocità radiale. La combinazione di tutti i dati ha portato a un totale di 771 misurazioni - un'enorme quantità di informazioni! ”
Questa scoperta è stata anche un risultato clamoroso a causa della natura del pianeta scoperto. Mentre gli strumenti che sono stati utilizzati sono stati in grado di misurare i cambiamenti di velocità in una stella con incredibile precisione in passato, questa è la prima volta che il metodo della velocità radiale è stato utilizzato per rilevare una super-Terra in un'orbita così grande attorno alla sua stella .
"Abbiamo lavorato tutti molto duramente su questa svolta", ha concluso Anglada-Escudé. “Questa scoperta è il risultato di una grande collaborazione organizzata nel contesto del progetto Red Dots, che ha incluso contributi di team di tutto il mondo. Osservazioni di follow-up sono già in corso presso diversi osservatori in tutto il mondo. "
Oltre a convalidare gli strumenti sofisticati coinvolti, questa scoperta è un'altra dimostrazione di quanto possano essere efficaci la condivisione dei dati e le collaborazioni tra istituti scientifici in tutto il mondo. L'ultima, ma non meno importante, questa ultima scoperta in prossimità del nostro Sistema Solare incoraggerà sicuramente simili sondaggi sulle stelle vicine.
Come ha indicato Cristina Rodríguez-López, ricercatrice dell'Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC) e coautrice dell'articolo, in un recente comunicato stampa di Red Dots:
"Questa scoperta significa una spinta per continuare a cercare esopianeti intorno ai nostri vicini stellari più vicini, nella speranza che alla fine ci imbatteremo in uno che ha le condizioni giuste per ospitare la vita".
E mentre questo pianeta vicino potrebbe non essere l'ideale per la vita (come lo conosciamo), le sue dimensioni e l'orbita lo rendono un candidato eccellente per l'imaging diretto utilizzando gli strumenti di prossima generazione. Oltre alle missioni come la NASA James Webb Space Telescope (JWST) e Telescopio di indagine a infrarossi ad ampio campo (WFIRST) - che dovrebbero essere lanciati rispettivamente nel 2021 e nella metà degli anni 2020 - il pianeta potrebbe anche essere osservato direttamente da missioni come l'ESA Gaia navicella spaziale.
Proprio come Proxima b e molti altri esopianeti vicini, possiamo aspettarci di saperne di più sulla Star b di Barnard nei prossimi anni. E assicurati di dare un'occhiata a questo ESOcast che discute quest'ultima scoperta e il suo significato:
