Gli astronomi cercano esopianeti in orbita attorno alla Stella di Barnard, la stella solitaria più vicina alla Terra a soli 5,96 anni luce di distanza, sin dalla sua scoperta nel 1916. Segnali non convincenti di pianeti nell’orbita della stella solitaria sono stati riportati in precedenza, ma ora gli sforzi di ricerca hanno finalmente dato i loro frutti. Dopo l’annuncio della scoperta di un singolo pianeta candidato nell’ottobre dello scorso anno, un team guidato da Ritvik Basant dell’Università di Chicago ha confermato la sua presenza insieme ad altri tre, portando il numero totale di mondi conosciuti attorno alla Stella di Barnard a quattro. Ciò che rende il risultato ancora più spettacolare è che tutti e quattro gli esopianeti nel sistema sono più piccoli della Terra, i più difficili da trovare tra la vasta varietà identificata nella Via Lattea.
“È una scoperta davvero emozionante: la Stella di Barnard è il nostro vicino cosmico, eppure sappiamo così poco su di essa,” dice Basant. “Segnala una svolta con la precisione di questi nuovi strumenti rispetto alle generazioni precedenti.”
La Stella di Barnard, nota anche come GJ 699, è un oggetto di interesse per i cacciatori di esopianeti per diversi motivi. Il primo è la sua vicinanza: le uniche stelle più vicine alla Terra sono il sistema trinitario del Centauro. Inoltre, la Stella di Barnard non è solo una stella solitaria come il Sole; è una nana rossa, il tipo di stella più comune nella galassia. Studiare essa può dirci molto sul nostro vicinato galattico e sui pianeti lì presenti, sui sistemi planetari attorno a stelle singole e sui sistemi planetari attorno a nane rosse, come ad esempio quanto potrebbero essere abitabili.
Potresti non pensarlo guardando l’attuale catalogo di esopianeti confermati, con quasi 6.000 voci al momento della scrittura, ma i mondi in orbita attorno a stelle aliene non sono facili da individuare. Poiché gli esopianeti sono molto più piccoli e più deboli delle stelle che orbitano, gli astronomi si affidano alla rilevazione degli effetti che gli esopianeti hanno sulle loro stelle. I due principali effetti sono un periodico, lieve oscuramento della luce quando il pianeta passa tra noi e la stella, o il leggero movimento, noto come velocità radiale, mentre la stella si muove attorno al centro di gravità comune della sua orbita condivisa con l’esopianeta.
Nel caso della Stella di Barnard, non c’è oscuramento coerente con i transiti orbitali. La rilevazione dell’anno scorso si basava sulla velocità radiale, suggerendo che il piano orbitale dell’esopianeta è orientato lontano dalla nostra linea di vista. Tali segnali sono molto piccoli e difficili da discernere. Basant e i suoi colleghi hanno utilizzato lo strumento di caccia ai pianeti MAROON-X montato sul telescopio Gemini North alle Hawaii per osservare la stella per 112 notti distribuite su un arco di tre anni. Poi, hanno esaminato i dati, cercando lievi oscillazioni nella posizione della stella.
I loro risultati hanno mostrato la presenza di quattro esopianeti e hanno permesso al team di calcolare le masse e i periodi orbitali degli stessi. Barnard b ha una massa pari a 0,3 volte quella della Terra e un periodo orbitale di 3,2 giorni. Barnard c ha una massa pari a 0,34 volte quella della Terra e un periodo orbitale di 4,1 giorni. Barnard d ha una massa pari a 0,26 volte quella della Terra e un periodo orbitale di 2,3 giorni. Barnard e ha una massa pari a 0,19 volte quella della Terra e un periodo orbitale di 6,7 giorni. Questi periodi orbitali sono tutti troppo vicini alla stella per essere abitabili; a tale prossimità, le temperature sarebbero troppo elevate per la presenza di acqua liquida sulla superficie. Non conosciamo ancora la natura degli esopianeti. A quelle masse, una composizione rocciosa simile a quella di Mercurio è probabilmente la più probabile, ma non si possono escludere del tutto piccoli mondi gassosi.
La ricerca rivela anche quanto sia facile perdere piccoli esopianeti, anche quando sono proprio sotto il nostro naso. Non abbiamo trovato molti mondi simili alla Terra là fuori nella galassia. Il sistema di Barnard conferma che questa mancanza è probabilmente il risultato della nostra incapacità di trovarli. Tuttavia, con una massa pari a solo 0,19 volte quella della Terra, Barnard e rappresenta l’esopianeta di massa più bassa mai scoperto utilizzando la velocità radiale. Se quegli esopianeti sono là fuori, la nostra capacità di trovarli diventa sempre più forte.
“Molto di ciò che facciamo può essere incrementale, ed è a volte difficile vedere il quadro generale,” dice Basant. “Ma abbiamo trovato qualcosa che l’umanità spera di conoscere per sempre. Quel senso di scoperta è incredibile.” I risultati del team sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.