L’Universo è un luogo di infinite meraviglie e segreti, e le scoperte scientifiche continuano a espandere i nostri orizzonti. Recentemente, un team di astronomi dell’Università Niccolò Copernico di Torun ha annunciato la scoperta di un pianeta gassoso massiccio nella costellazione dell‘Orsa Maggiore. Questa scoperta non solo arricchisce il nostro catalogo di esopianeti, ma fornisce anche nuove informazioni cruciali sulla formazione e sull’evoluzione dei sistemi planetari.*
Un colosso gassoso nella fredda periferia dell’Universo
La scoperta del pianeta nell’Orsa Maggiore, ancora senza un nome ufficiale, rappresenta un avanzamento significativo nella nostra comprensione dei mondi lontani. Questo pianeta gassoso ha una massa fino a 11 volte quella di Giove, il gigante del nostro sistema solare, e orbita attorno alla sua stella madre con un periodo orbitale di 14 anni. La distanza tra il pianeta e la sua stella è circa sei volte quella della Terra dalla nostra stella. La temperatura sulla superficie del pianeta è estremamente bassa, non superiore a meno 100 gradi Celsius, suggerendo che potrebbe essere un mondo gelido e ostile.
Gli scienziati dell’Università Niccolò Copernico di Torun hanno pubblicato i dettagli della scoperta sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Questo ritrovamento non solo arricchisce il nostro catalogo di esopianeti, ma fornisce anche nuove prospettive per la ricerca scientifica in questo campo.
La stella madre
La stella attorno alla quale orbita il pianeta non è particolarmente appariscente rispetto ad altre stelle più luminose. Tuttavia, ha caratteristiche di grande interesse. “Non possiamo vedere un pianeta, ma possiamo individuare la stella attorno alla quale orbita, con un piccolo telescopio di soli 10 cm,” spiega il dottor Habil. La stella è simile al Sole in termini di composizione e struttura, ma è circa il 20% più massiccia e ha un diametro doppio rispetto al Sole. Questo significa che la stella è più grande e più pesante del nostro Sole, e ha già completato lo stadio di evoluzione in cui attualmente si trova il nostro Sole, avendo un’età di circa 5 miliardi di anni. Di conseguenza, gli scienziati possono stimare che anche il sistema planetario abbia un’età simile.
Il Prof. Gracjan Maciejewski, leader del gruppo di ricerca dell’Istituto di Astronomia dell’NCU, fornisce ulteriori dettagli: “Si trova sul lato settentrionale del cielo nella costellazione dell’Orsa Maggiore e porta la designazione HD 118203, perché è stato elencato per la prima volta nel catalogo stellare di Henry Draper con questo numero.” Questa stella, catalogata più di un secolo fa, è ora studiata utilizzando strumenti all’avanguardia, tra cui il telescopio Draper.
Il telescopio Draper
Il telescopio Draper, costruito nel 1891, è uno dei primi astrografi al mondo e rappresenta una pietra miliare nella storia dell’astronomia. Fu realizzato come “memoriale” per il fisico spettroscopico Henry Draper, che morì prematuramente. Draper era noto per il suo contributo alla spettroscopia stellare, e sua moglie Anna Maria sostenne la creazione di un ambizioso catalogo delle luminosità fotografiche e spettrali delle stelle presso l’Osservatorio di Harvard, guidato da Edward C. Pickering.
“Più di 60.000 immagini fotometriche e spettrali del cielo sono state scattate con questo telescopio a Cambridge,” racconta Andrzej Romanski/UMK. Questo strumento storico ha avuto un impatto significativo sul catalogo Henry Draper, che continua a essere una risorsa fondamentale per astronomi di tutto il mondo. Il telescopio Draper si trova ora presso l’osservatorio di Piwnice, vicino a Torun, dove è diventato una delle attrazioni principali dell’istituto.
La scoperta di HD 118203
La scoperta del pianeta HD 118203 nell’Orsa Maggiore è stata il risultato di anni di osservazione e ricerca. Nel 2006, gli astronomi avevano già identificato un gigante gassoso con una massa di due masse gioviane in orbita attorno alla stella. Tuttavia, le osservazioni Doppler hanno suggerito che ci potesse essere un secondo pianeta nel sistema. “Le osservazioni Doppler hanno indicato che questa non era la fine della storia,” ricorda il Prof. Andrzej Niedzielski.
L’inizio della ricerca su questo sistema planetario è stato segnato dalla collaborazione tra l’Università Niccolò Copernico di Torun e l’Università della Pennsylvania. “In un primo momento, come parte del programma di ricerca sugli esopianeti Torun-Pennsylvania, condotto in collaborazione con il professor Aleksander Wolszczan, abbiamo tracciato l’oggetto con uno dei più grandi strumenti ottici sulla Terra, il telescopio Hobby-Eberly di nove metri in Texas,” spiega Niedzielski.
Le osservazioni iniziali hanno mostrato risultati promettenti, portando i ricercatori a continuare il loro lavoro con l’ausilio di telescopi avanzati nelle Isole Canarie e in Italia. Tuttavia, “otto anni di ricerca non hanno fornito una risposta su che tipo di oggetto sia,” aggiunge il Prof. Niedzielski. Solo dopo ulteriori sette anni di studio e analisi sono state ottenute prove decisive della presenza di un secondo pianeta nel sistema.
Julia Sierzputowska, una studentessa di astronomia, ha avuto un ruolo cruciale nell’esclusione della presenza di pianeti più piccoli nel sistema. “Ho analizzato le osservazioni fotometriche ottenute con il telescopio spaziale Transiting Exoplanet Survey Satellite,” afferma Sierzputowska, “dimostrando che non c’erano altri pianeti intorno a HD 118203 più grandi del doppio delle dimensioni della Terra.”
Un sistema planetario gerarchico
La scoperta di HD 118203 ha rivelato un sistema planetario di tipo gerarchico, una configurazione rara e affascinante. “Si tratta di una configurazione peculiare in cui un pianeta forma una coppia stretta con la sua stella, e un secondo pianeta orbita attorno alla coppia in un’orbita abbastanza ampia da formare, per così dire, un’altra coppia con il primo,” spiega il Prof. Krzysztof Goździewski. Questo tipo di sistema offre uno spaccato unico sulla dinamica planetaria e sulle interazioni gravitazionali tra i pianeti e la loro stella madre.
I due pianeti del sistema HD 118203 sono massicci e orbitano in orbite piuttosto allungate. Nonostante le loro orbite eccentriche, la loro reciproca influenza gravitazionale non destabilizza il sistema su una scala di milioni di anni. “Abbiamo dimostrato che ciò è dovuto agli effetti derivanti dalla teoria della relatività generale,” aggiunge il Prof. Goździewski. Senza questi effetti relativistici, i pianeti si comporterebbero come molle nervose, cambiando costantemente la forma delle loro orbite e il loro orientamento nello spazio.
Prospettive future
La scoperta di HD 118203 offre nuove opportunità per esplorare le configurazioni planetarie e le loro origini. “Sistemi gerarchici come HD 118203 permettono di sondare ipotesi per la formazione di pianeti massicci,” afferma il Prof. Maciejewski. Sebbene questi sistemi possano sembrare esotici rispetto al nostro sistema solare, comprendere la loro formazione e evoluzione è essenziale per conoscere meglio il nostro “cortile astronomico“.
Il lavoro dei ricercatori non si ferma qui. “Stiamo ancora conducendo osservazioni e analizzando i dati: ci sono possibilità per ulteriori scoperte planetarie,” conclude il professor Niedzielski. La partecipazione di studenti e dottorandi è fondamentale per il progresso di questa ricerca, che continua a rivelare nuovi dettagli sull’Universo.
La scoperta di questo pianeta nell’Orsa Maggiore è un traguardo significativo nella nostra esplorazione dell’Universo e nel nostro tentativo di comprendere la varietà e la complessità dei mondi che ci circondano. Ogni nuova scoperta contribuisce a svelare i misteri dell’Universo e ad ampliare le nostre conoscenze sui sistemi planetari, avvicinandoci sempre di più alla comprensione del cosmo e delle sue meraviglie.
