Quattro pianeti rocciosi scoperti attorno a una stella vicinissima al Sole

Illustrazione di un esopianeta attorno alla stella di Barnard. Credit: Osservatorio Internazionale Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor/J. Pollard

Gli scienziati hanno scoperto quattro piccoli pianeti rocciosi in orbita attorno alla Stella di Barnard, il secondo sistema più vicino alla Terra dopo Proxima Centauri. A differenza di quest'ultimo, che è composto da tre stelle e orbita a 4 anni luce da noi, la Stella di Barnard è una singola nana rossa di tipo M che si trova a poco meno di 6 anni luce, incastonata nel cuore della costellazione dell'Ofiuco. Nonostante la vicinanza alla Terra, si tratta di una stella debolmente luminosa, con una magnitudine (luminosità apparente) di 9,51. Ciò significa che non è visibile a occhio nudo, tenendo presente che la magnitudine si basa su una scala inversa (più è basso il punteggio, più è alta la luminosità) e che il limite di visibilità per l'occhio umano è di 6.

La stella fu scoperta dall'astronomo Edward Emerson Barnard nel 1916 dall'Osservatorio Yerkes e fu subito considerata molto interessante dagli scienziati, a causa del rapidissimo moto proprio sulla volta celeste. Solo il Sole è più veloce nel suo moto apparente nel cielo, per questo la Stella di Barnanrd è nota anche come stella “freccia”. Nel corso degli ultimi decenni è finita spesso nel mirino degli astronomi, che più volte hanno ipotizzato la presenza di esopianeti (pianeti extrasolari) attorno ad essa. Tutti i risultati positivi sono stati successivamente scartati da altre indagini, ma la nuova ricerca presenta dati decisamente più solidi ed è suffragata da una verifica incrociata. Di fatto, può essere considerata la conferma definitiva della presenza di questi quattro piccoli pianeti in orbita nei pressi dell'astro.

A scoprirli e descriverli è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Università di Chicago, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti il Gemini Observatory/NSF NOIRLab, il Centro per l'Astronomia dell'Università di Heidelberg (Germania) e l'Istituto per l'Astronomia dell'Università di Amsterdam (Paesi Bassi). I ricercatori, coordinati dal dottor Ritvik Basant del Dipartimento di Astronomia e Astrofisica presso l'ateneo statunitense, hanno identificato gli esopianeti dopo aver messo nel mirino la stella con il Telescopio North Gemini sito sulla cima del Mauna Kea, un vulcano alle Hawaii che svetta per oltre 4.200 metri di altezza sul livello del mare. Nello specifico, il piccolo astro è stato studiato con uno spettrografo ad alta risoluzione chiamato MAROON-X, che è stato progettato dal team proprio per rilevare pianeti in orbita attorno a stelle nane di tipo M attraverso il metodo della velocità radiale. In parole semplici, con esso si può determinare la presenza dei pianeti in modo indiretto, osservando le oscillazioni gravitazionali indotte dalla presenza dei corpi celesti limitrofi. Questi pianeti sono infatti troppo piccoli e lontani per poter essere identificati visivamente nel bagliore accecante delle loro stelle madri, per questo vengono usati metodi alternativi.

Osservando la stella per alcuni giorni e misurandone le oscillazioni, gli scienziati hanno determinato sia il numero che le masse dei pianeti. I dati sono stati incrociati con quelli ottenuti indipendentemente da altri ricercatori grazie allo strumento ESPRESSO installato sul Very Large Telescope in Cile, che hanno permesso di confermare la presenza di quattro piccoli pianeti rocciosi attorno all'astro. Hanno una massa di appena il 30-40 percento di quella della Terra e orbitano molto vicini alla Stella di Barnard, impiegando appena qualche giorno per compiere un giro completo. Ciò significa che su questi corpi celesti un anno dura quanto una manciata di giorni terrestri. Purtroppo si ritiene che siano troppo vicini alla stella madre e dunque troppo caldi per poter essere abitabili, ma saranno necessari ulteriori studi per tutte le conferme del caso.

“È una scoperta davvero entusiasmante: la stella di Barnard è la nostra vicina cosmica, eppure ne sappiamo così poco”, ha affermato il dottor Basant in un comunicato stampa. Il fatto di aver potuto incrociare i dati con quelli di un altro studio rende molto più concreta la presenza dei pianeti. “Abbiamo osservato in orari diversi della notte in giorni diversi. Loro sono in Cile; noi siamo alle Hawaii. I nostri team non si sono coordinati tra loro per niente. Questo ci dà molte garanzie che non si tratti di anomalie nei dati”, ha chiosato l'esperto. I dettagli della ricerca “Four Sub-Earth Planets Orbiting Barnard's Star from MAROON-X and ESPRESSO” sono stati pubblicati sul The Astrophysical Journal Letters.