29.3.12

I PIANETI PIU' VECCHI DELL'UNIVERSO

Gli astronomi hanno scoperto un sistema planetario che si formò circa 13 miliardi di anni fa, dimostrando così che il giovane Universo ( circa 900 milioni di anni ) che ha visto questo evento poteva già ospitare dei pianeti.

La stella madre di questo sistema è HIP 11952, che ospita attorno a sè due pianeti di taglia gioviana. La stella ed il suo sistema distano circa 375 anni luce dalla Terra, nella direzione individuata dalla costellazione della Balena (Cetus).
I pianeti possiedono un'età stimata in 12.8 miliardi di anni , ovvero il 92% dell'età del Cosmo , ovvero ancora quasi 3 volte l'età della Terra e del Sistema Solare.
HIP 11952b è 3 volte più massivo di Giove e orbita in 290 giorni; HIP 11952c ha il 75% della massa di Giove e rivoluziona in soli 7 giorni.
Questi pianeti si sarebbero formati quando la nostra stessa galassia era ancora giovanissima ed inoltre è stato una vera fortuna trovarli così 'vicini' a casa. In confronto anche solo alle dimensioni galattiche, 375 anni luce sono davvero poca cosa...
La stella è poverissima di metalli, il che testimonia la sua formazione in un Universo in cui ancora dovevano formarsi la maggior parte delle sostanze più pesanti dell'idrogeno e dell'elio, createsi all'interno dei nuclei stellari e sparse nell'universo grazie ai loro venti e alle esplosioni delle supernovae.

Dunque la scoperta rimette in discussione la teoria oggi diffusa che le stelle povere di metalli non possano ospitare sistemi planetari, in quanto non sarebbero in grado di crearli con le loro poche sostanze componenti.
Un'altro esempio di questa situazione fuori dagli schemi era già stato fornito dalla stella HIP 13044, la prima a mettere in discussione la teoria, che inizialmente sembrava un caso unico e che ora comincia a non sembrarlo più.

Il sistema di HIP 13044 è diventato famoso anche per la sua origine non galattica : la stella fa parte di una corrente stellare proveniente da un'altra galassia che miliardi di anni fa è entrata a far parte della nostra Via Lattea. Ora gli astronomi pensano che la stessa sorte sia capitata a HIP 11952.

fonte:
http://www.sci-news.com/astronomy/article00232.html
http://www.space.com/15073-ancient-alien-planets-early-universe.html
http://www.mpg.de/5576229/Fossile_Planeten
http://www.aanda.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/aa/pdf/forth/aa17826-%2011.pdf
http://www.media.inaf.it/2012/03/29/pianeti-fossili/

23.3.12

PIANETI IPERVELOCI

Le centinaia di pianeti extrasolari ormai noti ci hanno abituato a scenari e considerazioni davvero ai limiti della nostra stessa capacità immaginativa. Ma lo studio che ha portato ad ipotizzare l'esistenza di pianeti iperveloci, ovvero mondi che sfrecciano nello spazio interstellare a milioni di chilometri all'ora, ha davvero dell'incredibile.

La presenza di questi pianeti è stata ad oggi ipotizzata da studi teorici che mostrano come possano effettivamente esistere corpi celesti del genere con velocità di fuga che raggiungono punte di 50 milioni di km all'ora, dunque considerevoli frazioni della velocità della luce. Fino a ieri si pensava che queste velocità fossero prerogativa delle sole particelle subatomiche.

La teoria cominciò a lasciar spazio alla realtà quando circa 7 anni fa (2005) Warren Brown scoprì la prima stella iperveloce. Ad oggi se ne conoscono una decina in tutta la galassia (poste a più di 50 kiloparsec da noi, dunque non vincolate gravitazionalmente alla nostra galassia) e se ne teorizza la presenza in numero totale di un migliaio.

Il catalogo che le conta è il HVS (Hypervelocity Star) che ne racchiude dieci:


  • HVS 1 - (J090744.99+024506.8) (a.k.a. The Outcast Star)
  • HVS 2 - (SDSS J093320.86+441705.4) or (US 708)
  • HVS 3 - (HE 0437-5439) - forse proveniente dalla Grande Nube di Magellano
  • HVS 4 - (SDSS J091301.00+305120.0)
  • HVS 5 - (SDSS J091759.42+672238.7)
  • HVS 6 - (SDSS J110557.45+093439.5)
  • HVS 7 - (SDSS J113312.12+010824.9)
  • HVS 8 - (SDSS J094214.04+200322.1)
  • HVS 9 - (SDSS J102137.08-005234.8)
  • HVS 10 - (SDSS J120337.85+180250.4)



In seguito alla scoperta di queste strabilianti stelle la ricerca ha compreso i meccanismi responsabili della velocità di questi astri. Si tratta di sistemi binari incappati in buchi neri : una compagna rimane imprigionata dalla  fortissima gravità del buco nero mentre l'altra viene allontanata dal sistema e 'sparata' nello spazio, secondo la legge fisica che regola l'interazione gravitazionale di tre corpi.

Lo scenario appena descritto riguarda solo una coppia di stelle (ipotizzando una separazione di 0.05-0.5 UA) , ma immaginiamo che queste possiedano un sistema planetario (con pianeti, ad esempio Hot Jupiters, orbitanti a 0.02-0.05 UA dalla stella)....cosa accadrebbe ai pianeti? Proprio questa è la situazione studiata e modellizzata dai teorici che hanno condotto lo studio. 
La stella sganciata dal sistema binario sarebbe in grado di portate con sè i propri pianeti nella sua rapidissima fuga; ciò che risulta dai modelli è che anche i pianeti della stella 'condannata' potrebbero subire lo stesso destino della stella espulsa dal sistema, acquisendo la folle velocità di 10-16 milioni di km all'ora. Secondo simulazioni che trattano condizioni favorevoli per questi pianeti la velocità raggiungibile da questi corpi potrebbe toccare al massimo i 50 milioni di km all'ora.


fonti:

21.3.12

ORBITE PREFERENZIALI PER I PIANETI

L'esperienza ci insegna che spesso alcuni modelli microscopici si ripropongono a livello macroscopico e ciò accade spesso in Astronomia.
Secondo un recente studio, i pianeti, come gli elettroni nell'atomo, possiederebbero orbite preferenziali lungo cui correre. A causare questa 'preferenza' sarebbe un meccanismo chiamato fotoevaporazione.

Ma in cosa consiste la fotoevaporazione? I dischi protoplanetari posseggono una certa quantità di gas e polveri. Tali dischi possono essere soggetti a dispersione a causa di forti venti stellari e ad un intenso riscaldamento dovuto alla radiazione incidente emessa dalla stella. Questa , interagendo con la materia del disco, l'accelera e la spazza fuori dal disco in quanto la radiazione scalda la materia a tal punto che questa non sente più il campo gravitazionale venendo emessa sottoforma di un vento dal disco.
Un disco protoplanetario in orbita attorno a una stella di tipo solare
viene fatto evaporare dall'intensa radiazione proveniente da una
vicina stella di tipo O.
Tale processo è particolarmente evidente quando è causato da stelle di classe O e B o stelle giovani in ingresso nella Sequenza Principale.
Dunque, la fotoevaporazione è quel processo tale per cui atomi o molecole di un gas vengono strappati via da un disco protoplanetario (o un'atmosfera planetaria) da fotoni ad alta energia emessi da una stella.

In pratica la fotoevaporazione induce una riduzione della massa del disco e la creazione di orbite ricche di gas e polveri e orbite pulite, ovvero prive di materiale. Senza questo processo , i protopianeti in formazione migrerebbero assieme al gas verso la stella venendo disintegrati entro breve.

fonti:
http://www.media.inaf.it/2012/03/19/pianeti-in-carreggiata/
http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/spazioastro/2012/03/19/visualizza_new.html_134585469.html
http://arxiv.org/abs/1202.5554 

15.3.12

HERSCHEL E LA FORMAZIONE DEI PIANETI

Il William Herschel Telescope (WHT) è un telescopio riflettore dell'ESA situato alle Canarie, con un'apertura di 4,2 metri. Osserva il cielo nelle lunghezze d'onda del visibile e dell'infrarosso.

La prima immagine di un pianeta extrasolare
 2M1207 e 2M1207b
In questi giorni stanno giungendo i primi risultati delle osservazioni, condotte nel sub-millimetrico, del disco protoplanetario che si estende attorno alla nana bruna di 25 masse gioviane 2M1207 (per esteso 2MASSW J1207334-393254) distante circa 170 anni luce.
Le osservazioni sono state condotte dallo strumento SPIRE di Herschel alle lunghezze d'onda di 250, 350 e 500 micron ottenendo così immagini simultanee in tre colori sub-millimetrici.
In questo disco si sta formando un pianeta , 2M1207 b, con una massa pari a circa 5 volte quella di Giove ed orbitante a 55 UA dalla stella , dunque un ottimo laboratorio in cui mettere alla prova la teoria sulla formazione dei pianeti.
Il pianeta in questione è stato il primo ad essere scoperto attorno ad una nana bruna nonchè il  primo ad essere osservato direttamente (2005).
E' interessante notare come la massa rimanente dell'intero disco sia all'incirca pari a quella del pianeta in formazione.

Dunque, come si è formato il pianeta? Gli scenari sono essenzialmente due :
- 'standard' : il pianeta si è formato per accrescimento su di un nucleo iniziale;
- 'alternativo' :  il disco si è frammentato in una o più parti all'incirca di massa planetaria.

Ricostruzione artistica di come dovrebbe
apparire il sistema

La novità è che ora Herschel ha permesso di verificare quantitativamente questa seconda ipotesi, dimostrando che il pianeta non si sarebbe formato per accrescimento in quanto ci sarebbe voluta ben più dell'età attuale dell'intero sistema ( circa 10 milioni di anni). Dunque , considerando la massa del disco, non rimane che considerarne la frammentazione a partire da un disco che in origine era più massiccio dell'attuale.





Fonti:
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50139
http://www.media.inaf.it/2012/03/14/un-pianeta-nella-polvere/
http://www.eso.org/public/news/eso0515/