Nove nuovi Nettuniani Caldi nel Deserto

Li ha scovati un gruppo in maggioranza formato da giovani ricercatori italiani

Rappresentazione artistica di un nettuno caldo (TOI-824 b).

Sinora conosciamo più di 5000 esopianeti, un numero già adeguato per avere un quadro demografico soddisfacente. In particolare la missione Kepler ha rivelato la sostanziale anomalia del nostro sistema planetario rispetto a quelli di altre stelle.

La classe planetaria più comune è quella dei cosiddetti Gioviani Caldi, vale a dire giganti gassosi che orbitano molto vicini alla loro stella, abbastanza massici da contrastare il fenomeno della fotoevaporazione. Seguono i pianeti rocciosi sino a qualche massa terrestre, alcuni in zona abitabile.

Il Deserto dei Nettuniani Caldi

È invece emersa un’intrigante anomalia: l’apparente scarsità di pianeti fortemente irradiati con masse comparabili a Nettuno e tempi di rivoluzione minori di 4 giorni. Di tali esopianeti ne sono stati scoperti sinora pochissimi, tanto che gli astronomi parlano di “Deserto dei Nettuniani Caldi” nel digramma periodo/massa e periodo/raggio.

Non è chiaro se la formazione di tali pianeti sia inibita da qualche processo, come la fotoevaporazione, tale da ridurli allo stato di rocciosi, se avvenga una migrazione in orbite esterne, oppure cadano sulla stella madre. Lo scenario che raccoglie maggiori favori è il primo, in cui un Nettuniano Caldo formatosi nel Deserto viene rapidamente ridotto a super-Terra. Tuttavia la fotoevaporazione non può essere l’unico processo in grado di generare il Deserto, quindi le migrazioni planetarie agiranno a vario titolo.

La caccia ai nuovi pianeti è nel frattempo proseguita con la missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), trovando numerosi nuovi candidati, alcuni dentro o vicini al Deserto. Alcune di queste stelle sono abbastanza luminose per osservazioni spettroscopiche di follow-up con cui determinare la massa dei pianeti in orbita con le velocità radiali e risalire alla loro densità media.

Setacciando nei dati di TESS

Un gruppo di astronomi, in gran parte giovani ricercatori italiani dell’EXoplanNAts, ha sfruttato l’archivio di TESS e osservazioni di follow-up per validare nuovi candidati Nettuniani Caldi. Nello studio sottoposto a MNRAS, con primo autore Christian Magliano, “setacciando” tra i dati nella sottoregione del Deserto, il gruppo ha identificato ben nove candidati di questa rara classe di esopianeti.

Nello specifico, è stata eseguita un’analisi completa di tutti i 250 TOI (Tess Object of Interest) con periodo di rivoluzione minore di 4 giorni e raggi compresi tra 3 e 5 terrestri ricadenti nel Deserto dei Nettuno Caldi. Gli oggetti sono stati quindi discriminati in candidati pianeti, probabili falsi positivi, e sicuri falsi positivi. L’analisi è quindi proseguita sui veri candidati, tra i quali 18 potevano essere del tipo Nettuniani Caldi.

Tra essi ne sono spuntati 9 nuovi candidati di cui due validati.

Indagini spettroscopiche future

Grande attesa è riposta in eventuali osservazioni spettroscopiche con il JWST e la missione Ariel dell’Esa con cui potranno essere testate le ipotesi della progressiva perdita dell’atmosfera. Inoltre, la caratterizzazione atmosferica, insieme alle stime di massa planetaria, sarà di fondamentale importanza per capire se tali oggetti si siano formati o siano arrivati nelle attuali posizioni.  Discriminante sarà la composizione atmosferica e l’eventuale presenza di elementi esotici refrattari.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 351 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa allo studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.