Lo strumento MIRI del telescopio spaziale James Webb ha rilevato un oggetto compatto nel disco di detriti che circonda una stella vicina.
Utilizzando il telescopio spaziale James Webb della NASA, gli astronomi hanno catturato prove convincenti dell’esistenza di un pianeta con una massa simile a quella di Saturno in orbita attorno alla giovane stella vicina TWA 7. Se confermata, questa rappresenterebbe la prima scoperta diretta di un pianeta da parte di Webb e il pianeta più leggero mai osservato con la tecnica dell’imaging al di fuori del sistema solare. Il team internazionale ha rilevato una debole sorgente infrarossa nel disco di detriti che circonda TWA 7 utilizzando il MIRI (Mid-Infrared Instrument) di Webb. Si stima che la distanza tra la sorgente e TWA 7 sia circa 50 volte la distanza tra la Terra e il Sole. Questo corrisponde alla posizione prevista di un pianeta che spiegherebbe le caratteristiche chiave osservate nel disco di detriti.
Imaging ad alto contrasto
Utilizzando il coronografo di MIRI, i ricercatori hanno attentamente soppresso il bagliore intenso della stella madre per rivelare deboli oggetti vicini. Questa tecnica, chiamata imaging ad alto contrasto, consente agli astronomi di rilevare direttamente pianeti che altrimenti andrebbero persi nella luce predominante della loro stella madre. Dopo aver sottratto la luce stellare residua utilizzando un’elaborazione avanzata delle immagini, è stata rivelata una debole sorgente infrarossa vicino a TWA 7.
Il team ha escluso un oggetto nel nostro Sistema Solare che si trovasse nella stessa parte del cielo della sorgente. Sebbene vi sia una probabilità molto piccola che si tratti di una galassia sullo sfondo, le prove indicano fortemente che la sorgente sia un pianeta precedentemente non scoperto. La sorgente si trova in una lacuna in uno dei tre anelli di polvere scoperti attorno a TWA 7 da precedenti osservazioni terrestri. La luminosità, il colore, la distanza dalla stella e la posizione dell’oggetto all’interno dell’anello sono coerenti con le previsioni teoriche di un pianeta giovane e freddo, di massa simile a quella di Saturno, che si prevede stia scolpendo il disco di detriti circostante.
“Le nostre osservazioni rivelano un forte candidato per un pianeta che modella la struttura del disco di detriti TWA 7, e la sua posizione è esattamente dove ci aspettavamo di trovare un pianeta di questa massa“, ha affermato Anne-Marie Lagrange, ricercatrice del CNRS presso l’Osservatorio di Parigi-PSL e l’Université Grenoble Alpes in Francia, autrice principale dello studio.
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Un esopianeta simile a Saturno
Le prime analisi suggeriscono che l’oggetto, denominato TWA 7 b, potrebbe essere un pianeta giovane e freddo con una massa pari a circa 0,3 volte quella di Giove (circa 100 masse terrestri, pari alla massa di Saturno) e una temperatura prossima ai 47° C. La sua posizione coincide con una lacuna nel disco, suggerendo un’interazione dinamica tra il pianeta e l’ambiente circostante. Dischi di detriti pieni di polvere e materiale roccioso si trovano sia attorno a stelle giovani che a stelle più vecchie, sebbene siano più facilmente rilevabili attorno a stelle più giovani in quanto più luminose. Spesso presentano anelli o lacune visibili, che si ritiene siano creati da pianeti che si sono formati attorno alla stella, ma un pianeta del genere non è ancora stato rilevato direttamente all’interno di un disco di detriti.
Se verificata, questa scoperta segnerebbe la prima volta in cui un pianeta è stato direttamente associato alla formazione di un disco di detriti e potrebbe offrire il primo indizio osservativo di un “disco troiano”, un accumulo di polvere intrappolato nell’orbita del pianeta. TWA 7, nota anche come CE Antilae, è una giovane stella nana rossa (circa 6,4 milioni di anni) situata a circa 34 anni luce di distanza nell’associazione TW Hydrae. Il suo disco quasi frontale la rendeva un bersaglio ideale per le osservazioni ad alta sensibilità nel medio infrarosso del telescopio James Webb.
I risultati evidenziano la capacità di Webb di esplorare pianeti di piccola massa, mai osservati prima, attorno a stelle vicine. Le osservazioni in corso e future mireranno a definire meglio le proprietà del candidato, a verificarne lo status planetario e ad approfondire la nostra comprensione della formazione planetaria e dell’evoluzione del disco nei sistemi giovani.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su NASA\JPL
- Leggi il paper scientifico intitolato “Evidence for a sub-Jovian planet in the young TWA 7 disk” pubblicato su Nature
