Un pianeta con tre soli

Di pianeti in stile Tatooine se ne conoscono oramai diversi anche se difficilmente vi troveremo un Luke Skywalker su qualcuno di essi (articolo precedente sul tema).

Tramonto su Tatooine (immagine dal film Guerre Stellari)

Passare di livello e aggiungere un terzo sole non è cosa da tutti i giorni data la intrinseca complessità di orbite planetarie stabili.

A riempire il buco arriva ora il sistema stellare GW Orionis (GW Ori), distante 1300 anni luce, sito nella costellazione di Orione. A onor del vero si tratta di un sistema ancora in formazione come evidenziato dalla presenza di un enorme disco di polvere e gas, segno che la planetogenesi e la “pulizia orbitale” sono ancora in divenire.

Lo studio è stato pubblicato il mese scorso sulla rivista della Royal Astronomical Society.

Il sistema GW Ori nell'illustrazione dell'articolo (all credit to the authors)

Animazione della precedente immagine (video credit: ESO)

Non bastasse un sistema fatto da tre stelle, il disco di gas e detriti che circonda il sistema di GW Ori è diviso in due. Facendo un paragone con gli anelli di Saturno è come se questi, a causa della presenza di una zona "libera", fossero divisi in una parte interna e in una esterna, quest’ultima per giunta inclinata di 38 gradi.

Il sistema GW Ori. A sinistra l'immagine artistica. A destra l'immagine reale
Image credit: ESO via smithsonianmag.com

Schematizzazione dei tre anelli di polvere attorno a GW Orionis, il cui orientamento è probabile conseguenza dell'effetto combinato delle tre stelle. La netta separazione del disco più interno dagli altri due potrebbe essere l'indizio del pianeta; dalla massa del gas e detriti scomparsi si propende per un pianeta gigante gassoso (Credito: Jiaqing Bi et al., Lettere APJ, 2020)

Non è ben chiara la causa di questo “buco” nel disco ma l’ipotesi più probabile è che sia il risultato della pulizia orbitale causata da uno (o più) pianeti in via di formazione

Nota. Uno dei requisiti perché un pianeta sia tale e non un planetoide è che la pulizia orbitale sia stata completata. La presenza di detriti orbitale fu una delle ragioni alla base della retrocessione di Plutone.

I modelli disponibili ipotizzano che il pianeta X sia di tipo gioviano e molto giovane (1 milione di anni). Se questo dato sarà confermato allora il pianeta X diventerà il primo pianeta noto ad avere tre soli. 

Un pianeta gioviano non offre chiaramente alcuna possibilità di forme di vita, almeno per come noi possiamo immaginare, ma questa potrebbe comparire in una delle sue lune. Il panorama di cui questo fantascientifico essere godrebbe sarebbe ancora più immaginifico: un pianeta gigante e 3 soli di cui due a grandezza “solare” (le due più vicine) e uno più piccolo ma più luminoso delle stelle sullo sfondo, riferito al sole più distante.

Se il pianeta avesse una luna ecco quale potrebbe essere il panorama. Si tratta di una vecchia rappresentazione di archivio; la versione aggiornata riferita a GW Orionis vedrebbe le due stelle principali più grandi e la terza di dimensioni ridotte.
(image credit: NASA/JPL-Caltech via bigthink.com)

Un altro esempio di sistema multistellare, perfino più estremo se si considera che le stelle coinvolte sono 5, è GG Tau, distante “solo” 450 anni luce dalla Terra.

Nello specifico il sistema comprende due o forse tre stelle al centro in orbita reciproca più un altro sistema binario più distante. Le stelle sono più piccole del Sole (una potrebbe essere una nana bruna) e molto giovani.

Il sistema è insolito perché contiene due distinti dischi concentrici: uno che circonda l'intero sistema e un altro che circonda la componente primaria del sistema. L’analisi del disco circumstellare di GG Tau A ha permesso di rilevare un buco, probabile indizio di un pianeta in formazione

Rappresentazione artistica del sistema GG Tau che mostra il disco di polvere e gas attorno al nucleo binario del sistema (noto come Tauri-A). Dall'analisi delle immagini originali i ricercatori hanno rilevato solo gas nella regione tra i due dischi, potenziale indicatore di pianeti. I sistemi binari sono alquanto comuni nelle prime fasi della genesi stellare (alcuni ipotizzano che anche il proto-Sole lo fosse). Dal disco esterno parte un flusso di materia che va ad alimentare il disco intorno al sistema binaria (Image credit: ESO/L. Calçada)

Allo stato attuale delle conoscenza il pianeta del sistema GW Ori è quello più convincente.

Fonte

- GW Ori: circumtriple rings and planets

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (17/9/21)

-  GW Orionis: A pre-main-sequence triple with a warped disk and a torn-apart ring as benchmark for disk hydrodynamics

Stefan Kraus (09/2020) arxiv.org