sabato 26 gennaio 2013

Indagini Per Un'Orbita Esoplanetaria Retrograda


Gli astronomi giapponesi grazie al telescopio Subaru, hanno mostrato che il sistema planetario HAT-P-7 posto a circa 1040 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno, comprende almeno due pianeti giganti e una stella compagna. La scoperta di un compagno sconosciuto (HAT-P-7b) attorno alla stella centrale (HAT-P-7), così come la conferma di un altro pianeta gigante (HAT-P-7c) in orbita al di fuori del pianeta retrogrado HAT-P- 7b [1], offrono nuove prospettive sul modo in cui si possono formare pianeti retrogradi.

Una collaborazione giapponese guidata da Norio Narita (National Astronomical Observatory of Japan) ha utilizzato il telescopio Subaru nel 2008 per scoprire la prima prova di un'orbita retrograda di un pianeta extrasolare, HAT-P-7b. Anche se i pianeti retrogradi, che hanno orbite che contrastano con la rotazione delle loro stelle centrali, sono assenti nel nostro Sistema Solare, si verificano in altri sistemi planetari dell'Universo.
Tuttavia, gli scienziati non sapevano come tali pianeti retrogradi si formato [2].

Dalla scoperta iniziale di HAT-P-7b, Narita ha portato avanti la sua ricerca per spiegarne la sua origine. Come partecipanti del progetto SEEDS [3] (esplorazione strategica di dischi e pianeti extrasolari con il telescopio Subaru) lui ei suoi colleghi, Yasuhiro Takahashi, Masayuki Kuzuhara e Teruyuki Hirano (tutti presso l'Università di Tokyo), hanno ripreso le immagini ad alto contrasto del sistema HAT- P-7 con lo strumento HiCIA per sviluppare un quadro più completo di esso.

Il team ha scoperto due candidati compagni in tutto il sistema di HAT-P-7 nel 2009 e ha misurato il loro moto proprio in un periodo di tre anni fino al 2012. Hanno confermato che uno dei due candidati e un compagno comune moto di tipo stellare, chiamato HAT-P-7b.
Il team ha anche confermato un trend di lungo periodo della velocità radiale [4] per HAT-P-7. Questo sta a indicare l'esistenza di un altro pianeta gigante, HAT-P-7c in orbita tra le orbite di HAT-P-7b (il pianeta retrogrado) e HAT-P-7b (il compagno stellare).

La domanda rimane: Come ha fatto l'orbita retrograda del pianeta a potersi sviluppare?

In una relazione del 2012, il dottor Simon Albrecht ha sottolineato che alcuni effetti gravitazionali tra la stella centrale e HAT-P-7b impedirebbero il mantenimento a lungo termine della sua orbita retrograda. Il team ritiene che l'esistenza della stella compagna (HAT-P-7B) e il pianeta esterno appena confermato (HAT-P-7c) possono svolgere un ruolo importante nel formare e mantenere l'orbita retrograda del pianeta interno ( HAT-P-7b) tramite il meccanismo Kozai, un processo a lungo termine durante il quale un oggetto più massiccio ha un effetto sull'orbita di un altro. Nel caso di HAT-P-7b, il team ha postulato la cosiddetta "migrazione sequenziale Kozai" come spiegazione di questo pianeta retrogrado. Essi suggeriscono che la stella compagna (HAT-P-7B) è stata colpita dall'orbita del pianeta esterno appena confermato (HAT-P-7c) attraverso il meccanismo Kozai, facendolo inclinare.

Quando l'orbita di quel pianeta si è abbastanza inclinata, HAT-P7C ha modificato l'orbita del pianeta interno (HAT-P-7b) attraverso il meccanismo Kozai, in modo che è diventato retrogrado. Questa evoluzione sequenziale orbitale del pianeta è uno degli scenari che potrebbero spiegare l'origine dell'orbita retrograda, inclinata ed eccentrica.

Il team di Narita ha dimostrato l'importanza di condurre osservazioni dirette ad alto contrasto di imaging per sistemi planetari noti per verificare la presenza di eventuali compagni esterni deboli, che possono svolgere un ruolo importante per comprendere l'intero quadro della migrazione planetaria.

I risultati forniscono indizi importanti per comprendere l'origine di una varietà di sistemi planetari, compresi quelli con orbite molto inclinate ed eccentriche.

Note:

1) Un pianeta retrogrado è un pianeta con un'orbita che va contro (oltre 90 gradi) la direzione della rotazione della stella centrale. Precedenti osservazioni hanno rivelato che circa un terzo dei pianeti gioviani caldi, pianeti extrasolari con caratteristiche simili a Giove, orbitano molto vicino alla loro stella e hanno orbite inclinate o anche orbite retrograde rispetto alla rotazione della loro stella centrale.

2) Le lettere dopo il nome di una stella sono modi coerenti con cui gli astrinomi etichettano un sistema planetario. Il sistema planetario è chiamato dal nome della stella centrale (HAT-P-7), e una stella compagna è etichettata con una B maiuscola (HAT-P-7B). Il primo pianeta scoperto nel sistema è designato da una b minuscola (HAT-P-7b), e il successivo, con una c minuscola (HAT-P-7c), e così via.

3) SEEDS (esplorazione strategica di pianeti e dischi extrasolari con Subaru Telescope) è un grande, progetto quinquennale guidato da Motohide Tamura (National Astronomical Observatory of Japan). Con un totale di 120 notti di osservazione al telescopio Subaru. Il progetto si concentra sull'esplorazione di centinaia di stelle vicine, nel tentativo di rilevare con immagini dirette eventuali pianeti extrasolari e dischi o detriti protoplanetari intorno alle stelle.

4) La velocità radiale è la misurazione della velocità di variazione della distanza di un oggetto astronomico. Quando un pianeta orbita intorno a una stella, provoca un piccolo cambiamento nello spettro della stella, che può essere misurato con alta precisione grazie ad uno spettrografo usato per dedurre la presenza di un altro pianeta.

Foto In Alto:
Immagini dell'Hubble space Telescope che mostra l'espansione di una stella rossa supergigante. (Credit: NASA/ESA)


Adattamento A cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130125103923.htm

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