Scoperto un pianeta intorno a una stella ultrafredda

Concetto d’artista dell’esopianeta SPECULOOS-3 b in orbita attorno alla sua stella nana rossa ultrafredda. Il pianeta è grande come la Terra, mentre la sua stella è leggermente più grande di Giove, ma molto più massiccia. Credito: NASA/JPL-Caltech

Un team internazionale di astronomi - tra cui membri del NCCR PlanetS, dell’Università di Ginevra e dell’Università di Berna (UNIBE) - ha scoperto, solo per la seconda volta, un esopianeta di dimensioni terrestri (SPECULOOS-3 b) attorno a una stella nana rossa ultra-fredda. Le nane rosse rappresentano il 70% delle stelle della nostra galassia. Le piccole dimensioni e la minore luminosità di queste stelle rendono più facile l’analisi di eventuali pianeti in orbita. Questi sistemi planetari sono di particolare interesse per gli astronomi che lavorano sulla questione della vita nell’Universo, in particolare per quelli del Centro per la vita nell’Universo dell’Università di Ginevra. La scoperta di SPECULOOS-3 b è pubblicata oggi sulla rivista Nature Astronomy.

L’esopianeta SPECULOOS-3 b si trova a circa 55 anni luce dalla Terra (quindi relativamente vicino) e ha praticamente le stesse dimensioni del pianeta blu. Il paragone finisce qui, perché il nuovo arrivato orbita intorno alla sua stella in sole 17 ore, e i giorni e le notti potrebbero non finire mai. Infatti, il pianeta è probabilmente bloccato da effetti di marea, in modo che lo stesso lato, chiamato lato giorno, sia sempre rivolto verso la stella, proprio come fa la Luna per la Terra. Il lato notturno, invece, è bloccato in un’oscurità senza fine.

Nonostante queste ’poche’ differenze rispetto alla nostra Terra, questo tipo di pianeta è di particolare interesse per gli astronomi, soprattutto per quelli del Centro per la Vita nell’Universo (CVU). SPECULOOS-3 b orbita attorno a una stella nana rossa", conferma Emeline Bolmont, professore assistente presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università di Ginevra, direttore del CVU e coautore dello studio. Le dimensioni ridotte di queste stelle rendono più facile l’individuazione di piccoli pianeti di dimensioni terrestri attorno ad esse e soprattutto l’osservazione di eventuali atmosfere planetarie. Numerosi studi dimostrano che la vita potrebbe svilupparsi su pianeti in orbita attorno alle nane rosse. Sono quindi candidati ideali per noi. ’

Oltre il 70% delle stelle della Via Lattea sono nane M, note anche come nane rosse. Queste stelle sono fredde e deboli rispetto al nostro Sole, ma vivono molto a lungo. Le stelle come il nostro Sole bruciano per circa 10 miliardi di anni prima di trasformarsi in giganti rosse che divorano i pianeti troppo vicini. Le nane M bruciano per 100 miliardi di anni o più, fornendo forse un’ancora per la vita e una finestra ancora più lunga per il suo sviluppo.

Con una temperatura media di circa 2600°C, la stella SPECULOOS-3 è di diverse migliaia di gradi più fredda del nostro Sole (5500°C). Individuare una stella di questo tipo - per non parlare di un pianeta che le orbita attorno - è di per sé un’impresa, visto che è più di mille volte meno luminosa del Sole. SPECULOOS-3 appartiene alla sottoclasse delle stelle ultrafredde, le più oscure e longeve. Quando l’universo diventerà gelido e buio, queste stelle saranno le ultime a bruciare.


Poiché queste stelle ultrafredde sono molto deboli, la loro popolazione planetaria è oggi in gran parte inesplorata. Il progetto SPECULOOS (Search for Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), guidato da Michael Gillon dell’Università di Liegi in Belgio, intende cambiare questa situazione. Le stelle nane ultrafredde sono sparse nel cielo, quindi devono essere osservate una per una, nell’arco di settimane, per avere buone possibilità di individuare pianeti in transito. Per farlo, è necessaria una rete dedicata di telescopi professionali. Questo è il concetto di SPECULOOS.

Tra i telescopi di questa rete, il telescopio robotico SAINT-EX è stato finanziato in parte dalle Università di Ginevra e Berna, le due istituzioni ospitanti del PlanetS National Centre of Competence in Research (NCCR), che ha anche contribuito finanziariamente al progetto. Oltre a SAINT-EX, SPECULOOS ha stretto collaborazioni con le università di Cambridge, Birmingham, Massachusetts Institute of Technology e ETH Zürich.

A causa della sua orbita molto breve, il pianeta SPECULOOS-3 b riceve dalla sua stella un’energia al secondo quasi 16 volte superiore a quella che la Terra riceve dal Sole. È letteralmente bombardato da radiazioni ad alta energia. Il pianeta non si sta quindi evolvendo nella zona abitabile (il luogo in cui può esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta) della stella, a differenza di alcuni pianeti di un’altra nana rossa ultrafredda, TRAPPIST-1, il cui sistema è stato scoperto nel 2015 dal telescopio TRAPPIST.

Anche se troppo vicino alla sua stella per avere acqua liquida, SPECULOOS-3 b è comunque interessante per gli astronomi. Questo pianeta è un obiettivo ideale per il James Webb Space Telescope (JWST), ed è persino migliore dei pianeti TRAPPIST-1", conferma Emeline Bolmont. Il JWST dovrebbe essere in grado di determinare se il pianeta è riuscito a mantenere un’atmosfera nonostante la vicinanza alla sua stella. Se ne troveremo una su questo pianeta altamente irradiato, avremo buone speranze che ne esista una anche sui pianeti della zona abitabile di TRAPPIST-1". ’