Un pianeta nella zona abitabile di una stella 9 volte più luminosa del Sole

Un pianeta nella zona abitabile è stato individuato come possibile candidato attorno a una stella molto diversa dal Sole. Si tratta di HD 156295 b, un enorme mondo gassoso che potrebbe orbitare a circa 140 anni luce dalla Terra attorno a HD 156295, una stella di tipo A quasi nove volte più luminosa del Sole. La scoperta è interessante sia per le caratteristiche del possibile pianeta sia per il metodo utilizzato per individuarlo: gli astronomi hanno sfruttato le regolari pulsazioni della stella come una sorta di orologio cosmico. C’è però una precisazione importante: HD 156295 b è ancora un candidato planetario. Il segnale osservato ha una probabilità di poco superiore al 50% di essere realmente prodotto da un corpo in orbita. Se ulteriori osservazioni confermeranno l’ipotesi, ci troveremmo davanti a un sistema molto particolare, capace di ampliare la ricerca di mondi nella zona abitabile anche alle stelle più calde e massicce.

HD 156295 b, il possibile pianeta nella zona abitabile

HD 156295 b avrebbe una massa stimata di circa 6,3 volte quella di Giove. La sua orbita si troverebbe a circa 3,9 unità astronomiche dalla stella, cioè quasi 600 milioni di chilometri, e richiederebbe circa 2.200 giorni per essere completata. Un anno su questo possibile mondo durerebbe quindi quasi sei anni terrestri.

La posizione dell’oggetto è ciò che rende la scoperta così interessante. HD 156295 è molto più luminosa del Sole e, di conseguenza, la sua zona abitabile si trova a una distanza maggiore rispetto a quella del nostro Sistema solare. Secondo le stime dello studio, il candidato riceverebbe circa il 60% dell’irraggiamento che raggiunge normalmente la Terra.

La definizione di zona abitabile, però, richiede una precisazione. Non indica un luogo dove gli astronomi hanno trovato acqua o condizioni favorevoli alla vita. Rappresenta una regione orbitale nella quale, se fossero presenti condizioni atmosferiche adatte, potrebbe essere possibile mantenere acqua allo stato liquido sulla superficie di un pianeta.

Un gigante gassoso molto diverso dalla Terra

La grande massa stimata per HD 156295 b cambia completamente il modo in cui bisogna interpretare la notizia. Non siamo davanti a un pianeta roccioso simile alla Terra, ma a un oggetto che sarebbe diverse volte più massiccio di Giove. Per questo motivo, parlare semplicemente di “pianeta abitabile” sarebbe fuorviante.

Il fatto che l’orbita si trovi nella zona abitabile riguarda soprattutto la quantità di energia ricevuta dalla stella. Non dimostra che sulla superficie esista acqua liquida, né tantomeno che siano presenti condizioni compatibili con la vita.

Il confronto con la Terra aiuta a capire meglio la situazione. Il nostro pianeta riceve dal Sole una quantità di energia determinata dalla distanza e dalle caratteristiche della nostra stella. HD 156295 b si trova invece molto più lontano dalla propria stella, ma HD 156295 emette così tanta energia che, nonostante la distanza, il candidato riceverebbe una quantità di radiazione stimata in circa il 60% di quella che raggiunge la Terra.

Questa combinazione è possibile proprio perché la stella è molto più luminosa del Sole. La zona abitabile, infatti, non si trova alla stessa distanza attorno a tutte le stelle: attorno a un astro più caldo e luminoso tende a spostarsi verso l’esterno.

HD 156295 appartiene alle stelle di tipo A e presenta pulsazioni caratteristiche delle variabili Delta Scuti. La sua luminosità cambia periodicamente e questa particolarità, che normalmente può complicare l’analisi della luce stellare, è diventata in questo caso uno strumento di ricerca.

Il risultato più interessante, quindi, non riguarda soltanto la possibile presenza di un pianeta gigante. È il fatto che un oggetto di questo tipo possa essere cercato in una regione difficile da studiare, sfruttando direttamente le variazioni regolari della stella.

Come è stato individuato il possibile pianeta

La scoperta di HD 156295 b non è avvenuta osservando direttamente il pianeta. Gli astronomi hanno cercato invece le tracce che la sua gravità potrebbe lasciare sulla stella.

Il lavoro nasce dall’analisi di un grande insieme di dati raccolti dal telescopio spaziale TESS della NASA. I ricercatori hanno esaminato 16.440 stelle Delta Scuti, alla ricerca di variazioni periodiche nelle loro pulsazioni che potessero indicare la presenza di un compagno orbitante.

Tra i sistemi selezionati, HD 156295 ha prodotto il segnale più interessante dal punto di vista planetario. Gli altri otto candidati individuati nella ricerca risultano invece più compatibili con oggetti classificabili come nane brune.

Le pulsazioni della stella funzionano come un orologio cosmico

Il metodo utilizzato viene chiamato pulsation timing e sfrutta una caratteristica particolare delle stelle Delta Scuti. Questi astri possono presentare pulsazioni regolari, con variazioni della loro luminosità che si ripetono secondo ritmi misurabili.

Se una stella ha un compagno abbastanza massiccio, però, il sistema non rimane completamente immobile. La gravità del corpo orbitante provoca un piccolo movimento della stella attorno al centro di massa del sistema. Di conseguenza, la luce proveniente dalle pulsazioni può raggiungere la Terra con variazioni minime nei tempi di arrivo.

Gli astronomi possono quindi confrontare il momento previsto per una pulsazione con quello effettivamente osservato. Se nel corso del tempo emerge una variazione periodica, questa può essere compatibile con la presenza di un oggetto in orbita.

È proprio questo schema che ha portato alla possibile identificazione di HD 156295 b. I dati mostrano variazioni periodiche compatibili con un corpo di circa 6,3 masse gioviane, posto a circa 3,9 unità astronomiche dalla stella e con un periodo orbitale vicino ai 2.200 giorni.

Il metodo è particolarmente interessante perché le stelle di tipo A sono difficili da studiare con alcune delle tecniche normalmente utilizzate per individuare gli esopianeti. Le loro caratteristiche spettrali e la loro elevata velocità di rotazione possono rendere meno efficace la tecnica della velocità radiale, mentre le pulsazioni possono complicare la ricerca dei transiti.

In questo caso, invece, proprio le pulsazioni diventano una sorta di riferimento temporale. TESS, progettato per individuare pianeti attraverso le variazioni della luminosità stellare, ha fornito una quantità di dati sufficiente per cercare anche questo tipo di segnali.

Il risultato rimane comunque preliminare. La probabilità stimata che il segnale sia effettivamente prodotto da HD 156295 b è poco superiore al 50%, per cui saranno necessari altri dati per stabilire la natura del corpo responsabile delle variazioni osservate.

Perché questa scoperta potrebbe cambiare la ricerca dei pianeti

La possibile presenza di HD 156295 b è interessante anche per ciò che potrebbe significare per la ricerca degli esopianeti. Le stelle di tipo A sono più calde, luminose e massicce del Sole e rappresentano un ambiente nel quale l’individuazione di pianeti è particolarmente complessa.

Se il candidato venisse confermato, HD 156295 diventerebbe un caso eccezionale: sarebbe infatti la stella più calda conosciuta ad avere un pianeta nella propria zona abitabile. Il risultato mostrerebbe inoltre che la ricerca di mondi in questa regione non deve concentrarsi soltanto sulle stelle simili al Sole o sulle più piccole nane rosse.

La scoperta suggerisce quindi un nuovo modo di guardare alle stelle pulsanti. Invece di considerare le loro variazioni di luminosità soltanto come un ostacolo, gli astronomi possono trasformarle in un segnale utile per cercare compagni invisibili.

La conferma di HD 156295 b è ancora tutta da verificare

La cautela rimane indispensabile. Un segnale periodico nelle pulsazioni può avere origini diverse e, nel caso di HD 156295, le osservazioni disponibili non sono ancora sufficienti per attribuirlo con certezza a un pianeta.

Le prossime osservazioni saranno quindi decisive. Nuovi dati potranno stabilire se il comportamento registrato nelle pulsazioni continua a seguire lo schema previsto dall’orbita oppure se può essere spiegato da fenomeni legati alla stessa stella.

Anche il futuro della ricerca di questi sistemi potrebbe dipendere da strumenti più sensibili. La missione PLATO dell’Agenzia Spaziale Europea è stata progettata per studiare con grande precisione le variazioni di luminosità di un vasto numero di stelle e potrà contribuire a individuare e caratterizzare nuovi sistemi planetari.

C’è poi un’altra questione interessante. Se HD 156295 b esistesse davvero, la sua presenza nella zona abitabile non renderebbe automaticamente il pianeta un luogo adatto alla vita. La massa enorme e la natura presumibilmente gassosa lo rendono molto diverso dai piccoli mondi rocciosi che rappresentano i principali obiettivi della ricerca di condizioni simili a quelle terrestri.

La vera importanza della scoperta sarebbe quindi soprattutto astronomica. Un gigante gassoso in questa posizione fornirebbe informazioni sulla formazione e sull’evoluzione dei sistemi planetari attorno alle stelle massicce e potrebbe aiutare a capire quanto siano comuni pianeti molto grandi su orbite relativamente lontane.

Se il segnale dovesse essere confermato, gli astronomi avrebbero così un nuovo sistema da studiare e un ulteriore indizio sul fatto che i pianeti possono formarsi e sopravvivere anche attorno a stelle molto più calde e luminose del Sole.

Conclusione

HD 156295 b rappresenta per ora un possibile pianeta nella zona abitabile, non una nuova Terra e nemmeno un mondo già confermato. La sua massa stimata, circa 6,3 volte quella di Giove, lo renderebbe un gigante gassoso, mentre la sua posizione a circa 3,9 unità astronomiche dalla stella lo collocherebbe in una regione dove, in determinate condizioni, l’acqua liquida potrebbe teoricamente essere possibile.

La parte più sorprendente della ricerca è però il metodo: le pulsazioni regolari di HD 156295 hanno permesso agli astronomi di cercare l’effetto gravitazionale di un compagno invisibile. Adesso serviranno nuove osservazioni per capire se quel segnale appartiene davvero a un pianeta. Se la risposta sarà positiva, HD 156295 potrebbe diventare un importante laboratorio per studiare la formazione dei pianeti attorno alle stelle di tipo A e ampliare la ricerca di mondi nella zona abitabile oltre i sistemi più simili al nostro.

La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal .

Redazione

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