I tramonti possono essere belli da guardare, ma i rosa e i viola di una giornata della Terra in dissolvenza potrebbero essere noiosi rispetto ai tramonti sui pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Dopo tutto, abbiamo un solo sole nel cielo. Ora sembra che alcuni pianeti possono avere due.
Gli astronomi dell’Università dell’Arizona a Tucson hanno trovato prove di oggetti simili a pianeti attorno a stelle binarie—coppie di stelle che orbitano strettamente l’una intorno all’altra. La nuova ricerca suggerisce che ci possono essere molti mondi con tramonti molto più spettacolari del nostro.
Se questa illustrazione sembra familiare, forse hai visto un’immagine simile in Star Wars. In quel film, il pianeta natale di Luke Skywalker, Tatooine, orbita attorno a un sistema stellare binario. Un pianeta che orbita attorno a due stelle potrebbe avere un doppio tramonto.
NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Telescopio spaziale Spitzer)
“Questo apre la possibilità poetica della vita sui pianeti nei sistemi stellari binari dove, quando il sole sorge o tramonta, non è una stella, ma due stelle che vanno su e giù”, dice Alan Boss, astronomo e teorico della Carnegie Institution di Washington, DC.
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La nuova scoperta aumenta notevolmente anche il numero di luoghi in cui gli scienziati potrebbero trovare pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Ben il 75 per cento delle stelle simili al sole nella Via Lattea ha almeno una stella compagna vicina.
Gli scienziati avevano a lungo trascurato i sistemi di stelle binarie e multiple nella loro ricerca di pianeti lontani, perché sono molto più complicati da studiare rispetto alle singole stelle. Ma ora sembra che il lavoro extra possa pagare.
“Il grande splash dal nostro lavoro è che il numero di potenziali siti per la formazione del sistema planetario è appena salito enormemente”, dice l’astronomo dell’Università dell’Arizona David Trilling, che ha guidato la ricerca.
Polvere di stelle
Le stelle si formano da enormi nuvole di gas e polvere. Gli avanzi formano un disco polveroso attorno alla nuova stella. Nel giro di pochi milioni di anni, parte della polvere può aggregarsi e formare asteroidi e cinture di asteroidi, comete e persino pianeti, che orbitano attorno alla stella madre. Il resto della polvere viene spazzato via dal sistema.
Gli astronomi hanno trovato un sistema solare in cui un disco polveroso orbita attorno a una coppia di stelle. Il disco potrebbe contenere pianeti.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Telescopio spaziale Spitzer)
Poi, nei prossimi miliardi di anni, le collisioni tra asteroidi e altri corpi producono nuovi spruzzi di polvere, che si librano all’interno della fascia degli asteroidi. Quando gli scienziati rilevano un disco polveroso attorno a una stella, di solito significa che gli asteroidi sono lì, che si schiantano l’uno contro l’altro e creano la polvere.
I pianeti e gli asteroidi si formano dalla stessa roba originale, quindi la presenza di asteroidi suggerisce che anche pianeti o oggetti simili a pianeti sono lì. Almeno il 20 per cento delle stelle nella nostra galassia, la Via Lattea, hanno dischi polverosi intorno a loro, Trilling dice.
Nessun telescopio è abbastanza potente da vedere un pianeta o un asteroide al di fuori del nostro sistema solare. Tuttavia, i telescopi possono vedere i dischi polverosi intorno a stelle lontane. Un disco indica che asteroidi e comete orbitano attorno a una stella.
Utilizzando vari metodi, gli scienziati hanno trovato circa 200 pianeti in orbita attorno alle stelle negli ultimi anni. Circa 50 di questi pianeti sono in sistemi stellari binari. Ma in ogni caso, una grande distanza—una distanza molto maggiore del diametro del nostro intero sistema solare-separa le due stelle. E tutti quei pianeti orbitano attorno a una sola stella, non a un paio di stelle.
Se potessi viaggiare su uno di quei pianeti, un sole apparirebbe grande nel cielo, proprio come fa il nostro sole se visto dalla Terra. Il gemello distante sarebbe semplicemente simile a un’altra stella scintillante.
Alla ricerca di un pianeta doppiamente soleggiato
Trilling e i suoi colleghi volevano scoprire se i pianeti si formassero attorno a stelle binarie che giacciono vicine tra loro. Hanno usato il telescopio spaziale Spitzer, che è in orbita intorno alla Terra, per scattare foto di 69 sistemi stellari binari. Alcune coppie di stelle erano vicine l’una all’altra come la Terra è al sole. Altri erano più lontani l’uno dall’altro di quanto Nettuno sia dal nostro sole.
Un video animato (clicca qui, o sull’immagine qui sopra, per guardare) mostra come una coppia di stelle potrebbe allevare una famiglia di pianeti.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Telescopio spaziale Spitzer)
Con i telescopi che utilizzano la luce visibile, gli scienziati hanno difficoltà a scattare foto di dischi polverosi perché le stelle sono molto più luminose della polvere. Le particelle di polvere, tuttavia, assorbono il calore dalla stella ed emettono un tipo di energia chiamata luce infrarossa. I nostri occhi non possono vedere la luce infrarossa, ma il telescopio Spitzer può. Nelle immagini che produce, la polvere sembra molto più luminosa delle stelle.
Tuttavia, i ricercatori di solito non possono dire cosa significano le immagini all’inizio. “Vediamo un blob sfocato”, dice Trilling.
Ma calcolando quanto più luminosa appare una stella con polvere nell’immagine di quanto non apparirebbe senza polvere, gli astronomi hanno un’idea di dove si trova la polvere all’interno del sistema binario. I calcoli mostrano anche quanta polvere c’è. I calcoli non mostrano con certezza se i pianeti sono là fuori, ma le probabilità sono alte che almeno alcuni di questi dischi contengono pianeti.
Quando iniziarono ad arrivare le immagini dello studio binario, gli scienziati dell’Arizona videro praticamente quello che si aspettavano. “All’inizio, era un po’ ho-hum perché sappiamo che la polvere è là fuori intorno ad alcune stelle”, dice Trilling.
Tuttavia, dopo che lo studio si è concluso e gli scienziati hanno iniziato ad analizzare i loro dati, hanno trovato alcune sorprese. I dischi polverosi, hanno mostrato i loro risultati, sono notevolmente comuni intorno alle stelle binarie che si trovano vicine tra loro.
I dischi polverosi sono comuni intorno alle stelle binarie che si trovano vicine (in alto). I dischi non esistono (al centro) o orbitano solo una delle due stelle (in basso) quando le stelle sono lontane.
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (Telescopio spaziale Spitzer)
“Il numero di queste stelle che hanno questa polvere è molto, molto più alto di quanto ci aspettassimo”, dice Trilling. Le stelle binarie che sono vicine l’una all’altra hanno dischi molto più polverosi intorno a loro rispetto a stelle singole o stelle binarie distanti l’una dall’altra, aggiunge.
Questa scoperta suggerisce che le stelle binarie vicine potrebbero essere i posti migliori per cercare pianeti e per la vita su altri pianeti.
La scoperta sta anche costringendo gli scienziati a riconsiderare ipotesi di lunga data su come e dove si formano i pianeti. Non è ancora chiaro, ad esempio, perché i dischi polverosi siano così comuni nei sistemi binari vicini.
“La teoria è totalmente in aria”, dice Trilling. “Nessuno lo sa.”
La vita sotto due soli
Gli scienziati hanno ancora dubbi su come si forma un pianeta in orbita binaria. Ma una cosa è certa: la vita su un pianeta del genere sarebbe interessante. Ogni giorno, un sole sembrerebbe inseguire l’altro attraverso il cielo. I soli si alzavano e tramontavano a pochi minuti di distanza. A volte, un sole potrebbe immergersi dietro l’altro, influenzando la quantità di luce e calore sulla superficie del pianeta.
“Sarebbe un posto strano per crescere”, dice Boss. “Ogni giorno sarebbe diverso.”
E con più soli nel cielo, aggiunge, qualsiasi creatura intelligente su questi pianeti avrebbe almeno il doppio delle opportunità di diventare affascinato con l’astronomia.
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