Webb trova nuove prove della presenza di un pianeta attorno al gemello solare più vicino

Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA hanno trovato prove evidenti dell’esistenza di un pianeta gigante in orbita attorno a una stella nel sistema stellare più vicino al nostro Sole. A soli 4 anni luce di distanza dalla Terra, il sistema stellare triplo Alpha Centauri è stato a lungo un obiettivo convincente nella ricerca di mondi oltre il nostro sistema solare.

Alfa Centauri, visibile solo dall’emisfero australe della Terra, è composta dalle binarie Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, entrambe stelle simili al Sole, e dalla debole nana rossa Proxima Centauri.

Alpha Centauri A è la terza stella più luminosa del cielo notturno.

Mentre ci sono tre pianeti confermati in orbita attorno a Proxima Centauri, la presenza di altri mondi che circondano Alpha Centauri A e Alpha Centauri B si è rivelata difficile da confermare.

Ora, le osservazioni di Webb dal suo Mid-Infrared Instrument (MIRI) stanno fornendo la prova più forte fino ad oggi di un gigante gassoso in orbita attorno ad Alpha Centauri A.

I risultati sono stati accettati in una serie di due articoli pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.

Se confermato, il pianeta sarebbe il più vicino alla Terra che orbita nella zona abitabile di una stella simile al Sole.

Tuttavia, poiché il candidato pianeta è un gigante gassoso, gli scienziati dicono che non sosterrebbe la vita come la conosciamo.

“Con questo sistema così vicino a noi, qualsiasi esopianeta trovato offrirebbe la nostra migliore opportunità per raccogliere dati su sistemi planetari diversi dal nostro. Eppure, queste sono osservazioni incredibilmente impegnative da fare, anche con il telescopio spaziale più potente del mondo, perché queste stelle sono così luminose, vicine e si muovono rapidamente nel cielo”, ha detto Charles Beichman, Jet Propulsion Laboratory della NASA e NASA Exoplanet Science Institute presso il centro di astronomia IPAC del Caltech, co-autore dei nuovi articoli.

 “Webb è stato progettato e ottimizzato per trovare le galassie più distanti dell’universo. Il team operativo dello Space Telescope Science Institute ha dovuto elaborare una sequenza di osservazione personalizzata solo per questo obiettivo, e il loro sforzo extra è stato ripagato in modo spettacolare”.

Diversi cicli di osservazioni meticolosamente pianificate da Webb, un’attenta analisi da parte del team di ricerca e un’ampia modellazione al computer hanno contribuito a determinare che la sorgente vista nell’immagine di Webb è probabilmente un pianeta e non un oggetto sullo sfondo (come una galassia), un oggetto in primo piano (un asteroide di passaggio) o un altro rivelatore o artefatto dell’immagine.

Le prime osservazioni del sistema sono avvenute nell’agosto 2024, utilizzando la maschera coronografica a bordo di MIRI per bloccare la luce di Alpha Centauri A.

Mentre la luminosità extra della vicina stella compagna Alpha Centauri B ha complicato l’analisi, il team è stato in grado di sottrarre la luce da entrambe le stelle per rivelare un oggetto oltre 10.000 volte più debole di Alpha Centauri A, separato dalla stella da circa due volte la distanza tra il Sole e la Terra.

Sebbene il rilevamento iniziale sia stato entusiasmante, il team di ricerca aveva bisogno di più dati per giungere a una conclusione definitiva.

Tuttavia, ulteriori osservazioni del sistema nel febbraio 2025 e nell’aprile 2025 (utilizzando il tempo discrezionale del direttore) non hanno rivelato alcun oggetto come quello identificato nell’agosto 2024.

“Siamo di fronte al caso di un pianeta che scompare! Per indagare su questo mistero, abbiamo utilizzato modelli computerizzati per simulare milioni di orbite potenziali, incorporando le conoscenze acquisite quando abbiamo visto il pianeta, così come quando non l’abbiamo visto”, ha detto il dottorando Aniket Sanghi del California Institute of Technology di Pasadena, in California. Sanghi è co-primo autore dei due articoli che coprono la ricerca del team.

In queste simulazioni, il team ha preso in considerazione sia l’avvistamento nel 2019 di un potenziale esopianeta candidato da parte del Very Large Telescope dell’European Southern Observatory, sia i nuovi dati di Webb, e ha considerato le orbite che sarebbero state gravitazionalmente stabili in presenza di Alpha Centauri B, il che significa che il pianeta non sarebbe stato espulso dal sistema.

I ricercatori dicono che un mancato rilevamento nel secondo e terzo ciclo di osservazioni con Webb non è sorprendente.

“Abbiamo scoperto che nella metà delle possibili orbite simulate, il pianeta si è spostato troppo vicino alla stella e non sarebbe stato visibile a Webb sia a febbraio che ad aprile 2025”, ha detto Sanghi.

Sulla base della luminosità del pianeta nelle osservazioni nel medio infrarosso e nelle simulazioni dell’orbita, i ricercatori dicono che potrebbe essere un gigante gassoso approssimativamente della massa di Saturno in orbita attorno ad Alpha Centauri A in un percorso ellittico che varia tra 1 e 2 volte la distanza tra il Sole e la Terra.

“Queste sono alcune delle osservazioni più impegnative che abbiamo fatto finora con il coronografo di MIRI”, ha detto Pierre-Olivier Lagage, del CEA, Francia, che è co-autore degli articoli ed è stato il responsabile francese per lo sviluppo di MIRI. 

“Quando stavamo sviluppando lo strumento, eravamo ansiosi di vedere cosa avremmo potuto trovare intorno ad Alpha Centauri, e non vedo l’ora di vedere cosa ci rivelerà in futuro!”

“Se confermato, il potenziale pianeta visto nell’immagine di Webb di Alpha Centauri A segnerebbe una nuova pietra miliare per gli sforzi di imaging degli esopianeti”, Dice Sanghi. 

“Di tutti i pianeti fotografati direttamente, questo sarebbe il più vicino alla sua stella visto finora. È anche il più simile per temperatura ed età ai pianeti giganti del nostro sistema solare e il più vicino a casa nostra, la Terra”, dice. 

“La sua stessa esistenza in un sistema di due stelle strettamente separate metterebbe alla prova la nostra comprensione di come i pianeti si formano, sopravvivono e si evolvono in ambienti caotici”.

Se confermati da ulteriori osservazioni, i risultati del team potrebbero trasformare il futuro della scienza degli esopianeti.

“Questo diventerebbe un oggetto di riferimento per la scienza degli esopianeti, con molteplici opportunità di caratterizzazione dettagliata da parte di Webb e di altri osservatori”, ha detto Beichman.

Immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)

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