Un esopianeta bollente con un compagno segreto: cosa si nasconde dietro TOI-2818b? L’universo continua a sorprenderci

L’Universo è ricco di mondi lontani. Al di fuori del nostro Sistema Solare, infatti, esistono pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole: si chiamano “esopianeti” e, secondo le stime, potrebbero essere addirittura trilioni soltanto nella nostra galassia, la Via Lattea. Ad oggi ne abbiamo confermati oltre 5500. Ma la ricerca continua, e ogni nuova scoperta ci aiuta a capire meglio come i pianeti si formino ed evolvano. Oggi parliamo di una novità molto interessante: un gruppo di scienziati dell’Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW Sydney) ha individuato un possibile nuovo esopianeta usando una tecnica chiamata “variazione del tempo di transito” (in inglese, Transit Timing Variation, TTV). Queste ricerche, pubblicate sulla rivista The Astrophysical Journal, sono state guidate dal dottor Ben Montet e dallo studente di dottorato Brendan McKee.

Le basi: come si scova un esopianeta?

Un pianeta in orbita intorno a una stella, visto dalla Terra, può rivelarsi quando “transita” di fronte al disco della stella stessa, offrendoci un piccolo “eclissi” parziale. Da noi si osserva un calo regolare della luminosità della stella: è come se il pianeta proiettasse un’ombra che fa sembrare la stella più debole per qualche ora. La chiave di questo metodo è che i transiti di un pianeta dovrebbero presentarsi a intervalli costanti, proprio come i rintocchi di un orologio ben regolato. Se, però, i tempi di transito non sono perfettamente regolari, significa che c’è una forza di disturbo. In genere, la spiegazione più semplice è la presenza di un altro pianeta nascosto, la cui gravità “tira” il pianeta in transito, facendogli anticipare o posticipare leggermente i passaggi davanti alla stella.

La scoperta di un insolito “Hot Jupiter”

Nel caso studiato da UNSW Sydney, il pianeta già noto si chiama TOI-2818b, classificato come “Hot Jupiter”: un gigante gassoso simile a Giove ma molto più vicino alla sua stella di quanto non lo sia il nostro Giove rispetto al Sole. TOI-2818b si trova a circa 1000 anni luce da noi, in direzione della costellazione della Poppa (Puppis).

Analizzando i dati raccolti dal telescopio spaziale TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) per tre anni, Brendan McKee ha notato che i transiti di TOI-2818b si facevano via via più ravvicinati tra loro, un segnale di timing anomalo. Di solito, certi fenomeni (come le maree stellari, che lentamente possono far “sprofondare” il pianeta verso la sua stella) spiegano i cambiamenti nei tempi di transito. Ma, dopo molte simulazioni e verifiche, è emerso che nessuna di queste cause ordinarie era compatibile con i dati. Restava dunque la spiegazione più probabile: la presenza di un altro pianeta più piccolo, che disturba l’orbita della “Hot Jupiter”.

Secondo i modelli, questo pianeta nascosto potrebbe essere tra 10 e 16 volte la massa della Terra, con un periodo orbitale di meno di 16 giorni. E se venisse confermata la sua esistenza, si tratterebbe di un caso molto particolare: è piuttosto raro che un pianeta gigante, così vicino alla propria stella, abbia compagni di viaggio nello stesso sistema.

Perché i “compagni” di una hot Jupiter sono così importanti?

La nostra comprensione della formazione planetaria non è ancora completa. Nel caso degli “hot Jupiter”, esistono due possibili percorsi di formazione e migrazione:

1. Scattering dinamico (o “warm excitation”): un processo più caotico, dove il pianeta gigante subisce interazioni gravitazionali intense, arrivando a destabilizzare o addirittura espellere altri pianeti dal sistema.
2. Migrazione “dolce” (o “cold migration”): il pianeta gigante si “sposta” gradualmente verso l’interno del sistema stellare, senza distruggere le orbite di altri pianeti.

Se un Hot Jupiter possiede pianeti vicini, questo potrebbe indicare che si è mosso in maniera più tranquilla (cold migration), consentendo ai pianeti più piccoli di sopravvivere. Al contrario, se di solito non ne troviamo, è probabile che il percorso sia stato più violento (scattering dinamico). Scoprire un sistema del genere fornisce quindi indizi fondamentali su come si formino e si evolvano i giganti gassosi caldi.

Osservazioni future e nuove domande

Per ora, il pianeta che “disturba” TOI-2818b non è stato osservato direttamente, ma se ne deduce l’esistenza dai dati TESS e dai modelli al computer. Molte caratteristiche restano da chiarire, come la sua massa esatta o la composizione, e gli astronomi continueranno a studiarlo utilizzando strumenti all’avanguardia come l’ESPRESSO sul VLT (Very Large Telescope) in Cile.

L’obiettivo? Raccogliere dati spettrali più precisi, che potrebbero confermare in modo definitivo la presenza di questa seconda componente e rivelare nuove informazioni sulle sue proprietà. Queste future osservazioni aiuteranno a escludere altre ipotesi – come la presenza di una nana bruna al posto di un pianeta – e ci faranno capire meglio la natura del sistema.

Uno sguardo al futuro

Ogni volta che identifichiamo un nuovo esopianeta, si apre una finestra su mondi inaspettati e su meccanismi di formazione planetaria sorprendenti. Come sottolinea il team dell’UNSW Sydney, resta ancora moltissimo da esplorare: “Ogni nuova scoperta smentisce qualche vecchia idea e solleva altre domande,” afferma il dottor Montet. “E continuerà a succedere nei prossimi decenni, man mano che avremo a disposizione telescopi e tecniche sempre più sofisticati.”

La collaborazione fra scienziati e, a volte, anche fra semplici appassionati che partecipano a progetti di “citizen science”, è cruciale per setacciare l’enorme mole di dati alla ricerca di segnali curiosi come questo. L’Universo è vasto: trovare nuovi mondi significa spingere sempre più in là la nostra comprensione e, chissà, un giorno svelare i segreti di un pianeta davvero simile alla Terra o comprendere meglio se può esistere la vita altrove.

Nel frattempo, la possibile scoperta di un pianeta compagno di un Hot Jupiter come TOI-2818b è un tassello importante in un quadro affascinante: il racconto di come nascono i pianeti e di come, in fondo, anche la nostra Terra si trovi in un minuscolo angolo dell’Universo, circondata da un’infinità di sistemi solari pronti a stupirci ancora.