Giovane doppio sistema planetario per Tess

La storia inizia alla fine del 2018, quando il satellite Tess (Il Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA) registra una diminuzione, ogni 4 giorni, della luminosità di una stella nana arancione, leggermente più piccola e più fredda del Sole, che dista circa 500 anni luce. La stella è identificata come TOI-942, dove TOI sta per “target of interest” – una fonte potenzialmente interessante da continuare a studiare, poiché la diminuzione osservata della luminosità potrebbe essere causata dal passaggio di un pianeta in orbita attorno ad essa. ‘stella.

L’interesse si è dimostrato rapidamente legittimo. Ilaria Carleo, ricercatore presso la Wesleyan University negli Stati Uniti e associato all’INAF di Padova, ha condotto un’analisi dettagliata dei dati TESS con i collaboratori di molte altre sedi INAF in Italia ma anche in Francia, Giappone, in Svizzera, Spagna e Germania. Tra la fine del 2019 e l’inizio del 2020, come parte del progetto Lacune 2 (Architettura globale dei sistemi planetari 2) coinvolgendo gran parte della comunità astronomica italiana dedita allo studio degli esopianeti, il team ha osservato questa stella anche con il Telescopio Nazionale Galileo a La Palma (Isole Canarie), dotato di uno strumento dedicato allo studio degli esopianeti, lo spettrografo ARPE-N, e il Regolazione rapida degli occhi (REM) in Cile, entrambi dell’INAF.

Lo studio ha confermato che il segnale registrato da TESS è stato effettivamente causato da un pianeta in orbita attorno alla stella ogni 4 giorni. E non solo: ha anche rivelato un secondo pianeta più esterno attorno alla stella, con un periodo orbitale di 10 giorni.

Diagramma schematico con le proprietà del sistema planetario TOI-492 in relazione al nostro Sole e Mercurio, il pianeta più interno del sistema solare (disegni non in scala). Crediti: INAF

“I due pianeti hanno un raggio circa 4 volte maggiore di quello della Terra, quindi simile a quello di Nettuno: si tratta di un sistema planetario formato da due ‘Nettuniani caldi’, che orbitano molto vicini alla loro stella”, spiega Carleo , primo autore dell’articolo di presentazione dei risultati, pubblicato sulla rivista Astronomia e astrofisica.

Con i dati spettroscopici ottenuti da HARPS-N è stato possibile studiare in profondità la stella che ospita questi due pianeti e misurare in particolare l’età del sistema, tra i 30 e gli 80 milioni di anni. “Sebbene ci siano alcuni sistemi con pianeti singoli più giovani, di età compresa tra 15 e 30 milioni di anni, TOI-942 è il più giovane sistema multi-planetario trovato fino ad oggi da TESS”, aggiunge Silvano Desidera, ricercatore presso ‘INAF di Padova e coautore dell’articolo.

Nell’ambito dello stesso progetto Gaps2, i ricercatori continueranno a monitorare TOI-942 per stimare la massa dei due pianeti utilizzando il metodo della velocità radiale, cioè misurando il minuscolo effetto gravitazionale dei pianeti sulla loro stella ospite. . Il sistema sarà anche oggetto di commenti da CHEOPS, La nuova missione spaziale dell’ESA per studiare gli esopianeti, che misurerà le dimensioni dei due pianeti in modo ancora più accurato. Combinando informazioni su massa e dimensione, sarà possibile studiare la densità e quindi la composizione di questi pianeti, aggiungendo nuovi tasselli al grande puzzle della formazione planetaria e delle teorie dell’evoluzione.