Un team di scienziati dell’Università di Berna, dell’Università di Ginevra e del NCCR PlanetS ha scoperto, grazie allo spettrografo ESPRESSO, un esopianeta con una massa inferiore a quella della Terra che orbita attorno alla stella di Barnard, il secondo sistema stellare più vicino al Sole. Questa scoperta consente di comprendere meglio la formazione dei pianeti intorno alle nane rosse e di comprendere la diversità dei sistemi planetari nel nostro vicinato cosmico.
Gli astronomi hanno scoperto un esopianeta meno massiccio della Terra in orbita attorno alla stella di Barnard. Si tratta del secondo sistema stellare più vicino al Sole dopo Alpha Centauri. Questa scoperta è interessante non solo per la sua vicinanza - appena sei anni luce - ma anche perché la stella di Barnard è una nana rossa, il tipo di stella più comune nella nostra galassia. La scoperta aiuta quindi gli scienziati a comprendere la diversità dei sistemi planetari nelle nostre vicinanze cosmiche e offre un’opportunità unica per comprendere meglio i meccanismi con cui i pianeti si formano ed evolvono vicino alla loro stella.
La scoperta di Barnard b, con una massa pari ad almeno la metà di quella di Venere, si aggiunge alla crescente lista di pianeti di bassa massa attorno alle nane rosse, sottolineando la prevalenza di questi sistemi. Lo studio è stato condotto dal consorzio ESPRESSO con le "osservazioni a tempo garantito (GTO)", che comprende i due istituti ospitanti del Centro nazionale di competenza per la ricerca PlanetS, le Università di Berna e Ginevra. Il team di astronomi ha potuto effettuare questa rilevazione dopo quattro anni di osservazioni con ESPRESSO, lo spettrografo ad alta risoluzione installato sul Very Large Telescope (VLT) dell’ESO. I risultati sono pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
Svelato il mistero della stella di Barnard b
La stella di Barnard è uno dei bersagli preferiti nella ricerca di esopianeti grazie alla sua vicinanza e al suo status di nana rossa, un tipo di stella comune in cui spesso vengono rilevati pianeti di bassa massa. Nonostante un segnale promettente rilevato nel 2018, finora non era stato confermato definitivamente nessun pianeta attorno ad essa. Lo spettrografo ESPRESSO, con la sua precisione senza precedenti, ha permesso agli astronomi di individuare Barnard b, un pianeta subterrestre che orbita intorno alla stella in 3,15 giorni. Il team ha inoltre individuato segnali che indicano la possibile presenza di altri tre esopianeti, che però devono ancora essere confermati.
La scoperta di Barnard b è importante non solo perché è uno dei più piccoli esopianeti che abbiamo individuato, ma anche perché si trova nel nostro vicinato stellare", spiega Yann Alibert, professore presso il Centro per lo Spazio e l’Abitabilità (CSH) dell’Università di Berna (UNIBE) e coautore dello studio.si trova nelle nostre vicinanze stellari", spiega Yann Alibert, professore presso il Centro per lo Spazio e l’Abitabilità (CSH) dell’Università di Berna (UNIBE) e co-autore dello studio. Questo ci offre un’opportunità unica di studiare i pianeti vicini a noi, permettendoci di capire meglio la loro formazione e migrazione".
Quattro anni di osservazioni di alta precisione
Lo studio si è basato sul metodo della velocità radiale, secondo il quale l’attrazione gravitazionale di un pianeta in orbita provoca un’oscillazione della sua stella ospite, che ha un effetto sulle caratteristiche della luce che emette. Misurando le minime variazioni della luce della stella di Barnard, gli astronomi hanno potuto confermare l’esistenza di Barnard b, che è venti volte più vicino alla sua stella di quanto Mercurio lo sia al Sole. ESPRESSO ha svolto un ruolo cruciale in questa scoperta", osserva Melissa Hobson, borsista post-dottorato presso il dipartimento di astronomia dell’Università di Ginevra e coautrice dello studio. La precisione raggiunta da questo strumento ci ha permesso di rilevare i piccoli segnali di Barnard b, dimostrando ancora una volta che le nane rosse sono obiettivi eccellenti per scoprire pianeti di bassa massa". ’
Lo studio è stato progettato sulla base di quattro anni di osservazioni effettuate con ESPRESSO, oltre ai dati provenienti da strumenti come HARPS, HARPS-N e CARMENES. Gli sforzi congiunti e la vasta serie di dati hanno permesso ai ricercatori di rilevare una variazione periodica di soli 2 km/h nella velocità misurata della stella, dovuta alla presenza del pianeta.
L’abbondanza di pianeti intorno alle nane rosse
La scoperta di Barnard b contribuisce alla comprensione dei sistemi planetari attorno alle nane rosse e rafforza l’idea che i pianeti di bassa massa, comprese le sub-Terre, siano abbondanti attorno a questo tipo di stelle. Sebbene Barnard b sia troppo vicino alla sua stella per ospitare acqua liquida, con una temperatura superficiale di circa 125°C, la sua scoperta apre nuove prospettive per lo studio di questo tipo di pianeta.
Ora sappiamo che i pianeti di bassa massa sono comuni intorno alle nane rosse e la stella di Barnard non fa eccezione", afferma João Faria, borsista presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università di Ginevra e coautore dello studio. Questa scoperta fornisce un nuovo campo di gioco per testare la nostra comprensione della formazione di questi pianeti e della loro evoluzione nel tempo". ’
Uno sguardo al futuro
Questa scoperta sottolinea l’importanza di strumenti di alta precisione come ESPRESSO per far progredire la nostra comprensione dei sistemi planetari. Lo strumento, sviluppato in gran parte da università svizzere, è attualmente l’unico spettrografo in grado di misurare la velocità delle stelle con una precisione di pochi 10 cm/s (o 0,36 km/h). I risultati ottenuti con la stella di Barnard hanno importanti implicazioni per lo studio degli esopianeti, in particolare per l’identificazione di pianeti potenzialmente abitabili in sistemi vicini.
La nostra ricerca ci aiuta a mappare la varietà di sistemi planetari che esistono nelle vicinanze della Terra", spiega Alibert. La scoperta di Barnard b, insieme ad altri pianeti vicini come Proxima b, dimostra che il nostro vicinato stellare è pieno di piccoli pianeti rocciosi, che sono fondamentali per la nostra comprensione della diversità planetaria. ’
Il prossimo passo del team di ricerca è continuare a osservare la stella di Barnard con una precisione ancora maggiore. La possibilità che vi orbitino altri tre pianeti aggiunge un nuovo livello di interesse, poiché la conferma di questi pianeti fornirebbe ancora più informazioni sulla dinamica e sulla composizione del sistema. L’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, attualmente in costruzione, dovrebbe fornire dati ancora più dettagliati tra qualche anno.
