Roma – Scoperto un esopianeta gigante nascosto all’interno del disco protoplanetario che circonda la giovane stella MP Mus, nota anche come PDS 66. A farlo una squadra internazionale di astronomi guidata dall’Università di Cambridge. Questo gigante gassoso, descritto su Nature Astronomy, possiede una massa stimata tra tre e dieci volte quella di Giove ed è stato individuato grazie a una combinazione innovativa di osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA, e dati astrometrici della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, ESA. Le osservazioni precedenti di MP Mus, effettuate con ALMA a lunghezze d’onda più corte, avevano mostrato un disco protoplanetario apparentemente liscio e privo di strutture evidenti, suggerendo l’assenza di pianeti in formazione. Tuttavia, nel 2023 Álvaro Ribas e il suo gruppo di ricerca dell’Università di Cambridge hanno ripetuto l’osservazione a una lunghezza d’onda di 3 mm, più lunga e capace di penetrare più in profondità nel disco. Questa nuova indagine ha rivelato la presenza di una cavità interna e di due lacune più esterne nel disco, caratteristiche tipiche di un disco in cui si stanno formando pianeti. Parallelamente, Miguel Vioque, dell’Università di Cambridge, utilizzando i dati ad alta precisione di Gaia, ha rilevato un’oscillazione nel moto della stella MP Mus, un segnale che poteva indicare la presenza di un corpo orbitante massiccio.
Quando gli astronomi l’hanno osservata per la prima volta con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ), hanno visto un disco liscio e privo di pianeti, mostrato qui nell’immagine a destra. Il team, guidato da Álvaro Ribas, astronomo dell’Università di Cambridge, Regno Unito, ha dato a questa stella un’altra possibilità e l’ha riosservata con ALMA a lunghezze d’onda maggiori che sondano ancora più in profondità il disco protoplanetario di prima. Queste nuove osservazioni, mostrate nell’immagine a sinistra, hanno rivelato una lacuna e un anello che erano stati oscurati nelle osservazioni precedenti, suggerendo che MP Mus potrebbe avere compagnia dopotutto.
Credito
ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/A. Ribas et al.
La conferma è arrivata combinando le due linee di evidenza: le strutture rilevate da ALMA e l’oscillazione astrometrica di Gaia sono coerenti con la presenza di un gigante gassoso che orbita a una distanza compresa tra una e tre unità astronomiche dalle stelle, distanze paragonabili a quelle tra la Terra e il Sole. Questa scoperta rappresenta la prima individuazione indiretta di un esopianeta all’interno di un disco protoplanetario ottenuta combinando dati astrometrici di Gaia con osservazioni millimetriche di ALMA. Fino ad oggi, solo tre pianeti giovani erano stati rilevati con certezza in dischi protoplanetari, a causa delle difficoltà tecniche legate all’osservazione di oggetti così nascosti in mezzo a gas e polveri. Il processo di formazione planetaria in questi dischi avviene tramite accrescimento del nucleo, in cui le particelle di gas, polvere e ghiaccio si aggregano per formare corpi sempre più grandi. I pianeti in formazione scavano nel disco delle lacune e anelli, analoghi ai solchi su un disco in vinile, che possono essere rivelati da osservazioni ad alta risoluzione. Tuttavia, la presenza di gas e polvere spesso nasconde queste strutture, rendendo necessarie tecniche di osservazione sofisticate come quelle impiegate in questo studio. Ribas ha sottolineato come la lunghezza d’onda più lunga utilizzata nelle nuove osservazioni ALMA sia stata cruciale per penetrare la “nebbia” del disco e rivelare dettagli prima invisibili. L’integrazione con i dati di Gaia ha permesso di confermare che l’oscillazione della stella è compatibile con la presenza di un pianeta gigante, fornendo così una prova indiretta ma robusta della sua esistenza. Questa scoperta apre nuove prospettive nella ricerca di pianeti giovani, suggerendo che molti altri giganti nascosti potrebbero essere individuati combinando dati astrometrici con osservazioni millimetriche ad alta risoluzione. I futuri aggiornamenti di ALMA e l’avvento di nuovi strumenti come il Very Large Array di nuova generazione, ngVLA, promettono di migliorare ulteriormente la capacità di sondare i dischi protoplanetari e di comprendere meglio i primi stadi della formazione planetaria.(30Science.com)
