Da un sistema a 300 anni luce una conferma della validità ipotesi Pianeta 9

Concludiamo oggi il discorso iniziato nello scorso articolo sulla ricerca del pianeta 9.
Se nel precedente ho riassunto l'ipotesi più borderline cioè la possibilità (o meglio uguale possibilità) che questo elusivo pianeta sia in realtà un buco nero primordiale (PBH), torniamo qui all'ipotesi originaria cioè un pianeta con caratteristiche di super Terra come causa delle anomalie orbitali di alcuni oggetti transnettuniani (TNO).

Immagine artistica dell'elusivo Pianeta 9
(Credit: R. Molar Candanosa & S. Sheppard / Carnegie Institution for Science)

Trovare visivamente il responsabile non è banale come potrebbe sembrare, in quanto corpo che non emette luce visibile (semmai infrarosso, vedi in proposito il discorso sulla black body radiation …) e non ne riflette in modo significativo data la distanza dal Sole.

 

Per avere una idea delle distanze ricordiamoci che ci sono voluti 36 anni e circa 19 miliardi di chilometri perché Voyager 1 uscisse dalla eliosfera e si addentrasse in una zona "ignota" (genericamente nota come fascia di Kuiper) in cui abbondano corpi celesti ghiacciati (catalogati per semplicità come TNO o anche KBO).

Alla fine del 2018, ad esempio, gli astronomi annunciarono la scoperta del TNO conosciuto più distante chiamandolo in modo ufficioso (il nome vero è 2018_VG18) FarOut. Nome poco furbo se si pensa che solo pochi mesi dopo, nel 2019, gli stessi scienziati annunciarono urbi et orbi la scoperta di un TNO ancora più distante, FarFarOut (se vanno avanti di questo passo il nome diventerà uno scioglilingua).

Edit 02/2021. E' arrivata la conferma che FarFarOut è il TNO più lontano ad oggi noto, almeno in alcuni momenti. Questo perché il planetoide ha un'orbita molto ellittica che lo porta da 27 UA (quindi interno rispetto a Nettuno) fino a 175 UA il che vuol dire più di 3 volte la distanza massima in cui può trovarsi Plutone.

Ciò che qui più importa è che mentre FarFarOut aveva un'orbita tutto sommato normale, quella di FarOut (e di una dozzina di altri TNO) era ben strana dato il loro quasi identico punto di perielio (zona di massima vicinanza al Sole). La loro distanza pari a circa 100 UA escludeva la gravità di Nettuno come la causa prima di queste orbite anomale (vedi l'articolo precedente per gli indizi addotti a prova di una "massa mancante")

Le orbite anomale di alcuni KBO e la "necessità di ipotizzare un Pianeta 9 come spiegazione (image credit: Nrco0e). Clicca QUI per l'immagine ad alta risoluzione.

Vista laterale dell'orbita di FarOut per mostrarne inclinazione ed eccentricità (image credit: NASA - JPL)

Da un punto di vista tecnico gli strumenti per trovare il pianeta ci sono, sempre che si capisca "dove" guardare. Un grosso aiuto viene dal TESS, il telescopio orbitale che dal 2018 ha sostituito il veterano Keplero e che è in grado di identificare oggetti con magnitudine 21 nell'infrarosso vicino. Secondo i ricercatori il Pianeta 9 dovrebbe avere una magnitudine tra 19 e 24, per cui è anche probabile che TESS lo abbia già "visto" (ha già scandagliato tutto l'emisfero sud) e il dato debba essere solo recuperato.


Un aiuto in questa ricerca potrebbe venire da molto (ma molto) lontano cioè da HD 106906b, un esopianeta di tipo gioviano che si trova a 336 anni luce di distanza da noi. La caratteristica interessante di questo pianeta è nella sua orbita così eccentrica (in senso letterale "ex centrum") e lontana che il suo periodo di rivoluzione è di 15 mila anni. Per contestualizzare il tutto al nostro sistema è come se l'orbita di Giove fosse fuori dalla fascia di Kuiper e avesse un'orbita inclinata di 30 gradi rispetto agli altri pianeti. 

Immagine artistica di HD 106906b in orbita eccentrica attorno al sistema binario
(credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser via INAF)

La scoperta del pianeta risale al 2013 ma ci sono voluti anni di osservazioni del telescopio Hubble per raccogliere dati sufficienti alla caratterizzazione dell'orbita. Altre due note di interesse sono che il pianeta orbita attorno a 2 soli (sistema binario) e la giovane età del sistema (stimato in soli 15 milioni di anni) cosa che lo rende simile ad una macchina del tempo con cui guardare a come potrebbe essersi formato il sistema solare.

Le stelle al centro sono state schermate per potere identificare i pianeti orbitanti. Immagine ottenuta grazie al telescopio Hubble
(Credit: NASA, ESA, M. Nguyen, R. De Rosa & P. Kalas via phys.org)

L'esistenza stessa di HD106906b è importante in quanto supporta la possibilità di un pianeta orbitante ad una tale distanza dalla stella. Al momento si possono solo formulare ipotesi su cosa possa avere "esiliato" il pianeta a tale distanza. L'ipotesi più gettonata è quella classica: il pianeta potrebbe essere stato espulso dalla sua orbita originaria a causa degli effetti gravitazionali delle due stelle, per poi stabilizzarsi dopo essere entrato in contatto con un altro corpo celeste che ne ha corretto l'orbita, evitando che la sua fuga lo portasse a vagare per sempre nel nulla (a divenire cioè Rogue Planet).

La caccia al Pianeta 9 continua... sempre che esista (-->"E se l'ipotesi del pianeta 9 fosse solo frutto di errore di campionamento?")

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Fonte

- First Detection of Orbital Motion for HD 106906 b: A Wide-separation Exoplanet on a Planet Nine–like Orbit

Meiji M. Nguyen et al, The Astronomical Journal (12/2020)