Un’illustrazione di un pianeta simile a Nettuno trascinato nello spazio dalla sua stella madre, accanto a una rappresentazione di stelle vicino al centro della nostra galassia, la Via Lattea, con scie colorate che indicano la loro velocità. Più lunga e rossa è la scia, più veloce si muove una stella. È un uccello? È un aereo? No, è super Nettuno! Ma questo pianeta che imita Superman non sta volando nello spazio da solo. Viene trascinato dalla sua stella madre. Gli scienziati della NASA hanno scoperto quella che sospettano essere una stella iperveloce che corre nello spazio con un pianeta simile a Nettuno al seguito. Il sistema sembra muoversi a una velocità incredibile di 1,2 milioni di miglia all’ora (1,9 milioni di chilometri all’ora). Se la scoperta sarà confermata, questo sarà il sistema di pianeti extrasolari, o “esopianeti”, più veloce mai osservato.
“Pensiamo che questo sia un cosiddetto mondo super-Nettuno che orbita attorno a una stella di bassa massa a una distanza che si troverebbe tra le orbite di Venere e della Terra se fosse nel nostro sistema solare,” ha detto il capo del team Sean Terry, un ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA. “Se così fosse, sarebbe il primo pianeta mai trovato in orbita attorno a una stella iperveloce.” La stella e il pianeta che trascina con sé sono stati inizialmente suggeriti dai dati raccolti nel lontano 2011 grazie a un allineamento casuale e a un fenomeno previsto per la prima volta da Albert Einstein nel 1915 nella sua teoria della relatività generale.
Il lensing gravitazionale diventa utile per i cacciatori di pianeti quando i pianeti passano davanti a stelle di sfondo non associate a loro. Il modo in cui questi pianeti deformano lo spazio causa un piccolo spostamento nella posizione delle stelle quando vengono osservati dalla Terra. Questo effetto, chiamato “microlensing”, può quindi essere utilizzato per rilevare pianeti altrimenti oscuri ben oltre i limiti del sistema solare che sono effettivamente invisibili utilizzando l’astronomia tradizionale basata sulla luce.
In questo caso, il team ha rilevato un segnale di microlensing che indicava due oggetti cosmici. Hanno determinato che uno di questi corpi di lensing ha una massa circa 2.300 volte maggiore del suo compagno, ma non sono stati in grado di determinare le masse esatte degli oggetti perché erano semplicemente troppo lontani. “Determinare il rapporto di massa è facile,” ha detto il membro del team David Bennett, un ricercatore senior presso l’Università del Maryland, College Park e NASA Goddard. “È molto più difficile calcolare le loro masse effettive.” Bennett faceva parte del team dietro la scoperta del 2011 che sospettava che i corpi di lensing fossero una stella con una massa di circa un quinto della massa del sole e un pianeta 29 volte più massiccio della Terra. In alternativa, il primo oggetto potrebbe essere un “pianeta canaglia” più vicino senza stella madre e una massa di circa 4 volte quella di Giove. Ciò avrebbe reso il secondo corpo di lensing una luna associata a questo pianeta.
Per porre fine a questa confusione, Bennett si è unito a questo nuovo team e hanno iniziato a esaminare i dati raccolti dall’Osservatorio Keck alle Hawaii e dal veicolo spaziale di tracciamento delle stelle Gaia. Il team ha ragionato che se questa coppia di corpi di lensing fosse davvero un pianeta canaglia e la sua luna al seguito, allora senza l’aiuto della luce stellare di sfondo lensed, sarebbero invisibili. Tuttavia, se questa è una stella che trascina un super Nettuno, allora, sebbene il pianeta sarebbe troppo debole per essere visto, la luce della stella dovrebbe renderlo identificabile. Questa ricerca sembra essere stata fruttuosa. I ricercatori hanno individuato una stella sospetta situata a circa 24.000 anni luce dalla Terra. Ciò colloca la stella proprio accanto al rigonfiamento centrale della Via Lattea, dove i corpi stellari sono densamente impacchettati. Il team ha quindi esaminato la posizione della stella nel 2011 e l’ha confrontata con la sua posizione nel 2021. Il cambiamento di posizione in 10 anni ha rivelato l’alta velocità del sistema.
Sebbene gli scienziati abbiano stimato che questa stella stia trascinando il suo esopianeta a 1,2 milioni di miglia all’ora, ciò che hanno esaminato finora rappresenta i suoi movimenti in sole due dimensioni. Il sistema stellare potrebbe anche muoversi verso o lontano dalla Terra. Se lo è, ciò potrebbe spingere la sua velocità a oltre 1,3 milioni di miglia all’ora (600 chilometri al secondo). Questo è significativo perché quella velocità supera la velocità di fuga della Via Lattea. Ciò significa che questa stella iperveloce e il suo pianeta potrebbero essere destinati a sfuggire alla Via Lattea e andare intergalattici, anche se questo processo richiederebbe milioni di anni.
Il team tenterà ora di determinare in modo conclusivo se il corpo di lensing individuato nel 2011 sia effettivamente questa stella sospetta. “Se le osservazioni ad alta risoluzione mostrano che la stella rimane semplicemente nella stessa posizione, allora possiamo dire con certezza che non fa parte del sistema che ha causato il segnale,” ha detto il membro del team e ricercatore dell’Università del Maryland Aparna Bhattacharya. “Ciò significherebbe che il modello del pianeta canaglia e della luna esomoon è favorito.” Andando oltre questo sistema, questo team e altri scienziati tenteranno ora di scoprire più pianeti associati a stelle iperveloci. Questa ricerca riceverà un grande impulso quando il telescopio spaziale Nancy Grace Roman sarà lanciato nel maggio 2027. Roman potrebbe anche aiutare a capire cosa lancia alcune stelle a velocità così incredibili. “In questo caso, abbiamo utilizzato MOA per il suo ampio campo visivo e poi abbiamo seguito con Keck e Gaia per la loro risoluzione più nitida, ma grazie alla potente vista di Roman e alla strategia di indagine pianificata, non avremo bisogno di fare affidamento su telescopi aggiuntivi,” ha detto Terry. “Roman farà tutto.” La ricerca del team è stata pubblicata martedì (10 febbraio) su The Astronomical Journal.