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Mp Mus è una giovanissima stella situata a circa 370 anni luce dalla Terra nella costellazione australe della Mosca.
Nota anche come Pds 66, dal nome assegnato in un censimento dell’osservatorio brasiliano di Pico dos Dias, nelle analisi è risultata essere un corpo celeste di tipo T Tauri. Per questo, nel 2023, Álvaro Ribas, ricercatore dell’Istituto di Astronomia di Cambridge, aveva cercato anelli o cavità nel suo disco protoplanetario che potessero suggerire la presenza di pianeti, senza ottenere alcun esito. Le immagini disponibili all’epoca mostravano infatti un disco piatto, uniforme, apparentemente privo di ogni attività.

Di recente però, grazie a nuove osservazioni prodotte da un’inedita combinazione di dati dell’osservatorio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) e della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, è stato finalmente individuato un gigante gassoso immerso in questo disco, con una massa stimata tra 3 e 10 volte quella di Giove.
Si tratta della prima scoperta di un esopianeta in formazione rilevato indirettamente da Gaia all’interno di un disco protoplanetario e apre a un nuovo metodo per individuare giovani pianeti attorno ad altre stelle. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy.

«Le nostre prime osservazioni mostravano un disco noioso, piatto – ha raccontato Ribas – ma ci sembrava strano, perché ha un’età tra i sette e i dieci milioni di anni. In un disco così giovane, ci aspetteremmo di vedere tracce della formazione di pianeti.»
La nuova serie di osservazioni ha utilizzato una lunghezza d’onda di 3 millimetri, anziché 0,89, 1,3 e 2,2 millimetri di quelle precedenti, ottenendo una penetrazione maggiore degli strati più densi della nube. I risultati hanno mostrato i primi indizi: una cavità interna vicino alla stella, e due anelli più esterni, invisibili nei dati precedenti e segni inequivocabili di un oggetto massiccio in orbita.
Nel frattempo, anche l’astronomo dell’Osservatorio Europeo Australe Miguel Vioque stava analizzando Mp Mus, ma da una prospettiva completamente diversa. Utilizzando i dati astrometrici ultra-precisi di Gaia, Vioque ha notato una leggera oscillazione nel moto della stella, il classico comportamento che indica la presenza di un pianeta in orbita.
Al principio Vioque pensò a un errore di calcolo, perché sapeva che Mp Mus possedeva un disco privo di caratteristiche, ma poi, come racconta egli stesso: «…Ho assistito a una presentazione di Álvaro in cui mostrava i primi risultati della scoperta di una cavità interna nel disco: a quel punto ho capito che l’oscillazione era reale, e probabilmente causata dalla presenza di un pianeta in formazione».
Combinando i due set di dati – Gaia e Alma – insieme a modelli computerizzati, i ricercatori sono riusciti a tracciare il profilo dell’esopianeta: un gigante gassoso con una massa inferiore a dieci volte quella di Giove, che orbita attorno a Mp Mus a una distanza compresa tra una e tre unità astronomiche (cioè tra una e tre volte la distanza Terra-Sole).

Questa scoperta rappresenta un passo avanti fondamentale nello studio della formazione planetaria. Finora, solo tre rilevamenti sicuri di pianeti giovani in dischi protoplanetari erano stati confermati, principalmente per la difficoltà di vedere attraverso le dense nubi di gas e polvere.
«Pensiamo che questa sia una delle ragioni per cui è così difficile rilevare pianeti giovani nei dischi protoplanetari – puntualizza Ribas, che vede nella combinazione di due diversi tipi di osservazioni una soluzione al problema –  in questo caso, sono serviti sia i dati di Alma che quelli di Gaia. Le lunghezze d’onda più lunghe osservabili con Alma sono estremamente utili, ma richiedono più tempo di osservazione».
Nel prossimo futuro, i ricercatori confidano negli aggiornamenti degli strumenti di Alma e nell’avvio di nuovi telescopi come il Next Generation Very Large Array (ngVla), che permetteranno di scrutare ancora più a fondo nei dischi protoplanetari, permettendoci forse di comprendere anche i processi e le dinamiche che hanno portato alla formazione della Terra.
Lo studio è stato finanziato, tra gli altri, dal Programma Horizon dell’Unione Europea, dal Consiglio Europeo della Ricerca (Erc) e dal Science and Technology Facilities Council (Stfc) britannico, parte di Uk Research and Innovation.

 

Foto: Nella parte destra è visibile il disco protoplanetario di Mp Mus nelle prime osservazioni di Alma, uniforme e piatto. A sinistra il prodotto delle nuove scansioni, ottenuto sempre mediante Alma ma usando lunghezze d’onda in grado di penetrare più a fondo nel disco protoplaneario, rivelando la presenza di un vuoto e un anello dove potrebbe nascondersi un pianeta.
Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao)/A. Ribas et al.