Un sistema planetario ricco e complesso per la stella TOI-4010. L’articolo: “TOI-4010: A System of Three Large Short-period Planets with a Massive Long-period Companion” di M. Kunimoto (MIT) pubblicato su AJ)

Fino ad oggi (novembre 2023), abbiamo confermato la presenza di 5539 esopianeti in 4128 sistemi esoplanetari. Ciò implica che, nella maggior parte dei casi, è stato individuato un solo pianeta per ogni sistema esoplanetario. Questa situazione è principalmente una conseguenza delle attuali limitazioni tecnologiche e scientifiche, che rendono difficile rilevare pianeti di piccola massa a distanze di alcune unità astronomiche (1 UA corrisponde a 150 milioni di km, la distanza media tra Terra e Sole) dalla loro stella.

 

Tuttavia, esistono delle eccezioni. Uno dei sistemi esoplanetari multipli più noti è certamente quello che orbita attorno alla stella Trappist-1, il quale ospita ben sei pianeti rocciosi, di cui tre situati all’interno della fascia di abitabilità (ovvero l’intervallo di distanze dalla stella centrale in cui i pianeti rocciosi possono avere acqua allo stato liquido in superficie). Un’altra stella intorno alla quale sono stati individuati diversi pianeti è TOI-4010, una stella con una massa di 0.8 masse solari e un’elevata metallicità (cioè con un’elevata abbondanza di elementi più pesanti di elio e idrogeno), attorno alla quale sono stati identificati tre pianeti.

 

Attraverso l’analisi di misure fotometriche effettuate con il satellite della NASA TESS e numerosi altri telescopi da Terra (da cui è possibile ricavare curve di luce, ossia misure delle variazioni di luminosità della stella, con una cadenza temporale di pochi minuti), e di una serie di 112 osservazioni spettroscopiche con HARPS-N presso il Telescopio Nazionale Galileo (dalle quali è possibile misurare le sottili oscillazioni della stella dalla sua posizione di equilibrio attraverso la tecnica delle velocità radiali), Il team guidato dall’astrofisica M. Kunimoto (Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology), ha confermato la presenza dei tre pianeti nel sistema di TOI-4010 e ha scoperto un quarto pianeta. Particolarmente interessante è TOI-4010 b, che con una massa stimata di 11 masse terrestri e un periodo orbitale di 1.3 giorni, condivide le caratteristiche dei pianeti nel “deserto nettuniano”. Questo termine indica la rarità di pianeti di tipo nettuniano con un periodo orbitale compreso tra 1 e 4 giorni, causata dal fatto che i pianeti nettuniani a distanza ravvicinata dalle loro stelle ricevono un alto flusso di radiazione incidente, ceh causa una rapida evaporazione della loro atmosfera. TOI-4010 b potrebbe aver conservato gran parte della sua atmosfera grazie alla sua elevata metallicità, che rallenterebbe il tasso di evaporazione. TOI-4010 c ha una massa di circa 20 masse terrestri e un periodo orbitale di 5.4 giorni, mentre TOI-4010 d è più massiccio (38 masse terrestri) e orbita più esternamente con un periodo di 14.7 giorni. Il nuovo pianeta scoperto in questo ricco sistema planetario è TOI-4010 e, un gigante con una massa di circa 692 masse terrestri e un periodo di circa 762 giorni, anche se i suoi parametri sono ancora determinati con grande incertezza. Lo studio è descritto nell’articolo “TOI-4010: A System of Three Large Short-period Planets with a Massive Long-period Companion“, recentemente pubblicato dalla rivista The Astrophysical Journal. Tra i numerosi coautori figurano gli astrofisici L. Affer e J. Maldonado dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine completamente) mostra il diagramma periodo-raggio per esopianeti noti, con evidenziata la regione del “deserto nettuniano” e la posizione dei pianeti TOI-4010 b, c e d.