Questi spostamenti, impercettibili a occhio nudo, possono essere l'impronta gravitazionale di un pianeta che nessuno ha mai osservato.
Un team di astronomi ha individuato quelli che ritiene essere 27 «pianeti candidati» in orbita attorno a sistemi stellari binari, grazie a un nuovo metodo di rilevazione del tutto innovativo.
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Invece di osservare un pianeta che passa davanti a una stella – il metodo più usato finora per scoprire nuovi oggetti di tipo planetario, noto come metodo dei transiti – i ricercatori hanno cercato piccolissime variazioni nei tempi con cui le due stelle si eclissano a vicenda.
Questi minuscoli spostamenti nei tempi delle eclissi possono rivelare l’influenza gravitazionale di un pianeta invisibile che orbita nel sistema.
Lo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e guidato da Margo Thornton, dottoranda all’Università del Nuovo Galles del Sud e ricercatrice del SETI Institute, ha analizzato i dati del satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della NASA.
Un modo diverso di trovare pianeti
La maggior parte dei pianeti «circumbinari» finora noti – pianeti che orbitano attorno a due stelle, come nella celebre scena dei due tramonti sul pianeta immaginario Tatooine in Star Wars: Una nuova speranza, il primo film della trilogia originale – viene scoperta quando passa davanti a una delle stelle e ne attenua la luce.
Ma questo funziona solo se il sistema è perfettamente allineato con la Terra. Se non lo è, il pianeta resta invisibile a questo metodo.
Il nuovo studio sfrutta invece un fenomeno chiamato precessione degli apsidi, cioè una lenta rotazione nel tempo dell’orbita di una stella binaria.
Quando un pianeta orbita attorno a un sistema binario, la sua attrazione gravitazionale provoca uno spostamento sottile ma misurabile nei tempi delle eclissi che le due stelle producono passando l’una davanti all’altra.
Seguendo questi minimi cambiamenti nel tempo lungo anni di dati raccolti dal telescopio spaziale TESS della NASA, il team è riuscito a individuare compagni planetari senza osservare direttamente i pianeti.
«Il calcolo della precessione si è basato sulla variazione nel tempo dell’argomento del periastron della stella binaria, che può essere determinata grazie alla misura precisa dei tempi delle eclissi primarie e secondarie», hanno spiegato gli autori dello studio.
Che cosa hanno scoperto i ricercatori
Il team ha esaminato 1.590 sistemi binari a eclisse. In 71 di questi ha visto segnali di cambiamenti orbitali che non possono essere spiegati solo con gli effetti fisici già noti.
In 36 casi sembrava esserci qualcosa in più a provocare l’effetto e, in 27 di questi, la spiegazione più probabile è la presenza di un oggetto delle dimensioni di un pianeta.
Alcuni di questi oggetti orbitano attorno a stelle grandi e molto calde, contesti in cui di solito è molto difficile individuare pianeti con i metodi tradizionali.
Prima di questo studio erano stati confermati solo circa 18 pianeti circumbinari, il che rende questa scoperta particolarmente rara.
Perché la scoperta di questi nuovi pianeti è importante
La scoperta – e il metodo che la rende possibile – è significativa perché potrebbe portare all’individuazione di molti altri pianeti che le tecniche attuali non riescono a vedere, soprattutto nei sistemi più complessi.
Offre inoltre agli scienziati un quadro più ampio di come i pianeti si formano e riescono a sopravvivere attorno a sistemi con due stelle.
«I risultati di questo lavoro ci permetteranno di mettere alla prova in modo solido le teorie di formazione, di vincolare le storie di migrazione e di comprendere l’evoluzione a lungo termine dei sistemi circumbinari», prosegue lo studio.
I ricercatori sottolineano anche che il loro campione rappresenta solo una piccolissima parte delle binarie a eclisse conosciute: «il campione che abbiamo analizzato è solo una piccola frazione dei 2 milioni di EBs presenti nel catalogo di Gaia».
Secondo gli autori, estendere la ricerca all’intero set di dati e combinarla con periodi di osservazione più lunghi forniti da TESS potrebbe portare alla scoperta di molti altri sistemi in futuro.