Scoperto un pianeta gigante: si nascondeva in uno dei sistemi più osservati
Gli astronomi studiavano Beta Pictoris b quando nei dati di Webb è comparso un segnale inatteso: era l'atmosfera di un nuovo pianeta, grande almeno due volte Giove
- Una nuova scoperta ha rivelato Beta Pictoris d, un gigante almeno doppio di Giove nascosto nel brillante disco di detriti della stella.
- Il telescopio James Webb ha individuato la firma del monossido di carbonio nello spettro e osservazioni successive hanno trovato vapore acqueo e metano.
- La tecnica spettroscopica ha permesso la prima individuazione diretta di un pianeta in ambiente polveroso, aprendo nuove vie per studiare formazione ed evoluzione planetaria.
Ebbene sì: esiste un pianeta gigante che, per secoli, è stato in grado di nascondersi in uno dei sistemi più osservati della nostra galassia. A "tradirlo", rivelando finalmente la sua presenza, non è stato un punto luminoso, ma la firma chimica della sua atmosfera.
Si chiama Beta Pictoris d, ha almeno il doppio della massa di Giove e nessuno lo stava cercando. È spuntato in mezzo ai dati mentre gli astronomi studiavano tutt’altro.
La scoperta di James Webb
La scoperta è pubblicata su Astrophysical Journal Letters e porta la firma di Aidan Gibbs, ricercatore post-dottorato all’Università della California a San Diego, primo autore dello studio. Le osservazioni arrivano dal telescopio spaziale James Webb della NASA, realizzato in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea e quella canadese.
Il gruppo stava analizzando l’atmosfera di Beta Pictoris b, uno dei primi esopianeti mai fotografati direttamente, con lo spettrografo NIRSpec. Lo strumento è stato usato in modalità Integral Field Unit, che per ogni pixel registra sia l’immagine sia lo spettro, cioè la scomposizione della luce nelle sue lunghezze d’onda.
Dove ci si aspettava lo spettro regolare prodotto dalla luce diffusa dalla polvere è comparso invece un andamento di picchi e avvallamenti: le righe di assorbimento del monossido di carbonio, disposte come un codice a barre. Un segnale tipico delle atmosfere dei pianeti giganti, arrivato in un punto dei dati dove nessuno lo attendeva.
Beta Pictoris e le sue caratteristiche
Beta Pictoris d ha almeno il doppio della massa di Giove, ed è comunque il più piccolo dei tre giganti conosciuti nel sistema. Le simulazioni al computer lo collocano su un’orbita di circa 30 unità astronomiche, una distanza paragonabile a quella di Nettuno dal Sole. È il più esterno dei tre, pur restando dentro il confine interno del disco di detriti che circonda la stella.
Il sistema che lo ospita si trova a circa 63 anni luce dalla Terra e ha appena 23 milioni di anni. Una giovinezza che lo ha reso negli anni un laboratorio privilegiato per capire come nascono ed evolvono i sistemi planetari, e che con questo terzo pianeta lo porta a essere il secondo sistema con almeno tre pianeti ripresi direttamente.
Per escludere che si trattasse di una stella di sfondo o di una nana bruna, la spettroscopia ha permesso di misurare la velocità radiale dell’oggetto, cioè il suo moto di avvicinamento o allontanamento. Velocità, posizione e allineamento con il disco di detriti corrispondono a quanto ci si attende da un pianeta in orbita attorno a Beta Pictoris.
Sono poi arrivate osservazioni di conferma con lo strumento MIRI, che hanno rilevato vapore acqueo e metano nell’atmosfera. Un lavoro indipendente condotto con il Very Large Telescope dell’Eso e la camera NIRCam di Webb ha verificato separatamente l’esistenza del pianeta.
Una prima volta straordinaria
Beta Pictoris d è rimasto invisibile per anni perché si trova immerso in uno dei dischi di detriti più luminosi mai osservati. La polvere diffonde la luce della stella e produce un effetto simile alla nebbia, che rende difficile distinguere un pianeta dalle strutture circostanti con le tecniche di imaging tradizionali.
La strategia spettroscopica ha aggirato l’ostacolo isolando i segnali molecolari caratteristici di un’atmosfera planetaria, senza dover contare sulla sola luminosità. È il primo pianeta ripreso direttamente e individuato principalmente attraverso spettroscopia a media risoluzione, e questo apre una via per cercare mondi in ambienti polverosi dove l’immagine da sola non basta.
C’è anche una ricaduta sul sistema stesso: da tempo si ipotizzava che un pianeta ancora sconosciuto modellasse il disco di detriti, spiegandone il confine interno molto definito e alcune strutture rimaste senza risposta. L’analisi delle osservazioni proseguirà per definire temperatura, composizione atmosferica e orbita.
FAQ
Un pianeta gigante con almeno il doppio della massa di Giove, scoperto nel sistema di Beta Pictoris grazie all'analisi spettrale dell'atmosfera.
Gli astronomi hanno rilevato le righe di assorbimento del monossido di carbonio nello spettro, un'impronta chimica che ha rivelato il pianeta.
La scoperta nasce dalle osservazioni del James Webb (NIRSpec e MIRI) e riceve conferma indipendente dal Very Large Telescope ed NIRCam.
Si trova a circa 30 unità astronomiche dalla stella, è il più esterno dei tre giganti noti e orbita dentro il disco di detriti.
Dimostra che la spettroscopia può scoprire pianeti in dischi polverosi, aiutando a spiegare strutture del disco e a studiare composizione atmosferica.
