Hubble ha individuato l'ombra di un esopianeta lontanissimo?

NEWS SPAZIO :- Ecco un'altra grande prova per il telescopio spaziale Hubble, uno strumento unico ed eccezionale che ha rivoluzionato la nostra conoscenza dei misteri dell'infinito.

Siamo nel sistema stellare TW Hydra, a 192 anni luce dalla Terra, nella costellazione dell'Hydra. La stella ha circa 8 milioni di anni ed un po' meno massiccia del nostro Sole.

Un team di astronomi guidati da John Debes (Space Telescope Science Institute di Baltimora, Maryland) ha analizzato 18 anni di osservazioni compiute da Hubble su questa regione di spazio e nei dati ha individuato un'ombra strana.

L'analisi delle immagini registrate in molti periodi di tempo distinti ha rivelato la presenza di un'ombra che si muove in senso antiorario su di un disco di gas e polvere il quale disco gira intorno alla giovane stella.

Le immagini che vedete in cima al post sono state riprese dallo spettrografo di Hubble (lo STIS, Space Telescope Imaging Spectrograph) e ci mostrano una luminosità irregolare all'interno del disco. Le due in basso sono il risultato di un'elaborazione delle corrispondenti immagini in alto tali da evidenziare l'irregolarità.

Queste ultime hanno dato modo agli astronomi di determinare la ragione di questa variazione di luminosità. Le aree più scure del disco sono causate da un'ombra che si diffonde nel disco di gas e polvere.

Le linee tratteggiare indicano approssimativamente la copertura dell'ombra. Le frecce più lunghe indicano di quanto questa si è mossa in un anno (dal 2015 al 2016), di circa 20°.

Basandosi poi sui dati di archivio di Hubble il team di ricercatori ha determinato che l'ombra compie una rotazione intorno alla stella centrale ogni 16 anni.

Si tratta di un'ombra perché la polvere ed il gas nel disco non orbitano intorno alla stella  così velocemente. Quindi, l'evento non può far parte del disco che circonda la stella stessa.

La cosa interessante è adesso scoprire a cosa appartiene l'ombra.

L'ipotesi attuale è che l'ombra potrebbe essere causata dall'effetto gravitazionale di un pianeta - ancora sconosciuto - che orbita vicino alla stella. Tale pianeta spingerebbe del materiale dal disco principale creando un disco interno deformato. Ed è questo disco deformato a bloccare la luce proveniente dalla stella proiettando un'ombra sull disco principale.

Qui sotto vediamo una simulazione basata sui dati dal 1998 al 2016

Se non visualizzate correttamente l'animazione andate qui.

Debes: "Questo è il primo disco in assoluto su cui abbiamo così tante immagini per un lungo periodo di tempo, e questo ci ha consentito di vedere questo interessante effetto. E ciò ci dà speranza che questo fenomeno di ombra possa essere piuttosto comune nei sistemi stellari più giovani".

Ripercorriamo velocemente la storia di questa scoperta. Il primo indizio nelle mani di Debes è stato una variazione di posizione in un punto luminoso all'interno del disco principale, individuato per la prima volta con STIS nel 2005. Ma con una sola osservazione non era certo possibile comprendere il fenomeno.

Andando poi ad analizzare i dati archiviati di Hubble, il team di Debes ha collezionato altre sei osservazioni, riprese sia da STIS che da NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer).

STIS è equipaggiato con un coronografo che blocca la luce diretta di una stella fino a circa 1,6 miliardi di km dalla stella, consentendo ad Hubble di guardare la restante luce.

Nel 2016 l'ombra arrivò a trovarsi nella stessa posizione in cui si trovava nel 2000.

Inizialmente Debes pensò che il fenomeno facesse parte del disco di gas e polvere intorno alla stella, ma 16 anni sono un periodo di tempo troppo breve. Il disco ruota molto più lentamente, la sua parte più esterna impiega svariati secoli per compiere una rotazione.

Debes: "Il fatto che vedessi lo stesso movimento su 10 miliardi di miglia dalla stella era piuttosto significativo, e mi ha indicato che stavo guardando qualcosa che era impresso nel disco esterno, piuttosto che qualcosa che stava accadendo direttamente nel disco stesso. La migliore spiegazione è che l'evento fosse un'ombra che si muove sulla superficie del disco".

E qualunque cosa stia proiettando quest'ombra, secondo Debes si tratta di qualcosa che si trova molto all'interno del disco, ampio 41 miliardi di miglia, e così vicino alla stella tale non poter essere visto da Hubble (magari tagliato fuori proprio dal coronografo).

Ed il modo più probabile per creare un'ombra è avere un disco interno che sia inclinato rispetto al disco principale. Qualcosa del genere

Ed infatti osservazioni submillimetriche effettuate dallo Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Cile suggeriscono la presenza di una possibile deformazione nel disco interno.

Ma cosa può arrivare a creare tale deformazione?

Secondo Debes "... lo scenario più plausibile è l'influenza gravitazionale di un pianeta sconosciuto, che spinge del materiale fuori dal piano orbitale del disco [principale] e distorce il disco interno. Il disco disallineato sarebbe all'interno dell'orbita del pianeta".

Possiamo andare anche un po' oltre. Dato il periodo orbitale di 16 anni dell'ombra proiettata sul disco principale, il possibile esopianeta potrebbe trovarsi ad una distanza di circa 160 milioni di chilometri dalla stella, praticamente la stessa distanza Terra-Sole.

Inoltre, questo esopianeta dovrebbe avere dimensione simile al nostro Giove per avere abbastanza spinta gravitazionale tale da causare la deformazione del disco interno.

E non è ancora finita. Recenti osservazioni sempre utilizzando ALMA hanno mostrato un buco all'interno del disco, buco che si trova a circa 93 milioni di miglia dalla stella TW Hydrae. Potrebbe trattarsi proprio della firma di un pianeta sconosciuto che con il suo orbitare crea uno spazio vuoto nel disco stesso.

La ricerca del team di Debes è stata presentata lo scorso 7 Gennaio al mmeting invernale dell'American Astronomical Society a Grapevine, in Texas.

Immagini, credit NASA, ESA, and J. Debes (STScI).

Fonte dati, NASA.