Pianeti in sistemi binari. Pubblicato su A&A lo studio: “The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG VIII. Gl15A: A multiple wide planetary system sculpted by binary interaction” di M. Pinamonti (INAF-OATo)

Nella nostra Galassia, una frazione piuttosto alta di stelle fa parte di sistemi binari. Ad esempio, lo studio di Duquennoy & Mayor del 1991 indica una frazione del 57% di stelle di tipo solare in sistemi binari, mentre una frazione leggermente minore è attesa per le stelle di massa più piccola. Molti sistemi binari composti da stelle di pre-sequenza sono anche caratterizzati da dischi circumbinari. Questi dischi sono la versione per sistemi binari dei dischi protoplanetari osservati nelle stelle singole. Si tratta di dischi di gas e polveri che orbitano attorno a stelle con un’età minore di 5-15 milioni di anni, e che possono evolvere in sistemi planetari. Sarebbe quindi lecito aspettarsi un numero elevato di esopianeti in sistemi stellari binari. Ma il fatto che una stella faccia parte di un sistema binario altera la possibilità che essa abbia un sistema planetario? E se un sistema planetario riesce a formarsi, come viene alterata la sua architettura dalla presenza della stella compagna?

 

E’ ancora presto perchè gli astronomi impegnati nella ricerca e caratterizzazione degli esopianeti riescano a rispondere con esattezza a queste domande. Tra i più di 3500 esopianeti scoperti finora, infatti, solo una piccola parte fa parte di sistemi binari. Un’eccezione importante è l’esopianeta orbitante attorno la stella Gl15A, classe spettrale M1, scoperto nel 2014 e classificato come una super-Terra. Gl15A, infatti, fa parte di un sistema binario distante dalla Terra soltanto 11.7 anni luce. La compagna di Gl15A, Gl15B, è una stella M3.5, ed il sistema binario è caratterizzato da una separazione di 146 Unità Astronomiche (UA; 1 UA è la distanza media tra Terra e Sole, pari a 150 milioni di km) ed un periodo orbitale di 2600 anni.

 

Il sistema esoplanetario di GI15A è oggetto dello studio: “The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG VIII. Gl15A: A multiple wide planetary system sculpted by binary interaction” di M. Pinamonti (INAF – Osservatorio Astronomico di Torino), recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics. Per caratterizzare questo sistema esoplanetario, gli autori hanno analizzato un impressionante set di misure di velocità radiali della stella, che copre una finestra temporale lunga 20 anni. Osservazioni di archivio sono state ottenute dallo spettroscopio HIRES dell’osservatorio W. M. Keck nelle isole Haway, parte della “Precision Radial Velocity survey”. Nuove osservazioni, invece, sono state ottenute dallo spettroscopio ad alta risoluzione HARPS-N montato al Telescopio Nazionale Galileo. Questo studio non solo ha confermato la presenza della super-Terra GI15A b, ottenendo una nuova stima della sua massa (pari a circa 3 masse terrestri), ma anche di identificare un nuovo pianeta di questo sistema, GI15A c. La massa di questo nuovo pianeta è stata calcolata pari a circa 36 masse terrestri, classificandolo quindi tra i super-nettuniani. Con il suo periodo orbitale di 21 anni, GI15A c è il pianeta di questa classe con il periodo di rotazione più lungo identificato fino ad oggi. Da questo studio è inoltre emerso come questo sistema esoplanetario risenta della presenza di Gl15B tramite l’effetto Lidov–Kozai. Questo fenomeno consiste in oscillazioni dell’eccentricità e dell’inclinazione delle orbite planetarie, sfalsate tra loro, dei pianeti a causa di perturbazioni esterne. In questo caso, la perturbazione esterna è l’attrazione gravitazionale esercitata da Gl15B. Lo studio è stato realizzato con la collaborazione degli astronomi J. Maldonado, L. Affer, E. González-Álvarez e G. Micela dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

L’immagine (link) mostra il segnale di velocità radiale legato a GI15A c.

 

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)