Antichi pianeti e nuovi dilemmi

Il bello nella ricerca scientifica è che non c’è posto per le certezze assolute e che le sorprese – sempre gradite anche quando possono sembrare imbarazzanti – posso arrivare anche da dove si suppone che non ci possa essere niente di interessante da scoprire.
Il mio plauso va agli autori della scoperta, alcuni dei quali sono italiani, tutti in attività all’estero: Veronica Roccatagliata (responsabile della survey, dell’Osservatorio dell’Università di Monaco), Davide Fedele (della Johns Hopkins University, a Baltimore), Anna Pasquali ed Elisabetta Caffau (entrambe dell’Università di Heidelberg, in Germania).

HIP 11952 - Credit: http://simbad.u-strasbg.fr

Finora si era sempre supposto che un sistema planetario non si sarebbe potuto formare – o comunque sarebbe stato molto difficile – attorno a una stella con una bassissima percentuale di metalli.
Eppure una anonima stellina come ce ne sono tante altre ha mostrato che anche le stelle molto vecchie come lei possono ospitare un sistema planetario.

Infatti HIP11952 1 è una debole stellina grande 1,6 volte il Sole pur pesando il 20% in meno, con dei pianeti che le orbitano attorno: HIP 11952b e HIP 11952c.

NomeHIP 11952 bHIP 11952 c
Anno della scoperta20122012
Massa (Giove=1)2.93 (± 0.42)0.78 (± 0.16)
Semiasse maggiore UA0.81 (± 0.02)0.07 (± 0.01)
Periodo orbitale (giorni)290 (± 16.2)6.95 (± 0.01)
Ecentricità0.27 (± 0.1)0.35 (± 0.24)
ω (gradi)59.3 (± 2.5)61.2 (± 6.6)
Tperi2455402 (± 1.3)2455029.2 (± 0.04)

Il rebus è nell’età della stella, che è molto, molto vecchia: circa 10-13 miliardi di anni. HIP 11952 è nata cioè quando l’Universo era ancora molto giovane, un miliardo di anni o forse meno, ed era molto più povero di elementi chimici più pesanti dell’elio – che gli astronomi chiamano metalli – di quello attuale.

HIP 11952
Distanza (parsec)111 (± 18)
Tipo Spettrale F2V
Magnitudine apparente V. 9.78
Massa (Sole=1)0.83 (± 0.05)
Età (Miliardi di anni)12.8 (± 2.6)
Temperatura effettiva 6040 (± 210) K
Raggio (Sole=1) 1.6 (± 0.1)
Metallicità [Fe/H] -1.9 (± 0.14)
Asc. Retta 02 34 11
Declinazione-12 23 03

La metallicità di HIP 11952 è appena l’uno per cento di quella solare, e questo dato cozza con quanto finora si pensava in merito alla nascita e evoluzione di un sistema planetario.
L’attuale modello prevede infatti che un corpo planetario – roccioso o gioviano che sia – nasca per accrezione da un nucleo più piccolo e più pesante rispetto all’ambiente che lo circonda e che cresca col tempo. Il ruolo degli elementi chimici pesanti in questo caso è evidente: i semi da cui poi nascono i pianeti sono composti di ferro, silicio e carbonio che si sono arricchiti da tutto quello che riescono ad attrarre gravitazionalmente.
Questo meccanismo pone serie difficoltà alle stelle di popolazione II come questa di possedere un sistema planetario.
Come può quindi una stella nata in un ambiente dove gli elementi chimici pesanti erano meno di un centesimo di quelli di oggi?

Si può pensare che ci sia stata una precedente popolazione stellare 2 che ha pesantemente contaminato la regione di spazio in cui poi è nata HIP 11952 e i suoi due pianeti, oppure occorre rivedere l’attuale modello di formazione planetaria o ipotizzare un diverso meccanismo che porti allo sviluppo di pianeti in un ambiente molto povero di metalli.

Di certo è che HIP 11952 non è la sola stella di Popolazione II a possedere un sistema planetario: nel 2010 si scoprì che un’altra stella molto povera di metalli chiamata HIP 13044 – anche questa di una certa età, 9 miliardi di anni – era accompagnata da un pianeta gioviano caldo grande poco più del nostro Giove: HIP 13044b.


Note:

  1. Molte stelle appaiono in diversi cataloghi con nomi diversi: HIP 11952 significa che è l’oggetto 11952 del catalogo del satellite Hipparcos, ma è anche riportata nei cataloghi composti dall’astronomo americano del XX secolo Willem Jacob Luyten che misurò e catalogò il moto proprio di migliaia di stelle e che scoprì molte delle nane bianche oggi conosciute pur avendo un occhio solo.
  2. La Popolazione III: finora non è stata mai osservata una stella con metallicità nulla o comunque prossima a zero – anche perché ormai una parte dei metalli rilevati nel suo spettro li avrebbe prodotti lei stessa. Probabilmente erano stelle enormi composte unicamente da idrogeno ed elio, centinaia di volte più grandi del Sole che sarebbero vissute ed esplose in poche centinaia di milioni di anni prima delle stelle di Popolazione II.
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Umberto Genovese

Autodidatta in tutto - o quasi, e curioso di tutto - o quasi. L'astronomia è una delle sue più grandi passioni. Purtroppo una malattia invalidante che lo ha colpito da adulto limita i suoi propositi ma non frena il suo spirito e la sua curiosità. Ha creato il Blog Il Poliedrico nel 2010 e successivamente il Progetto Drake (un polo di aggregazione di informazioni, articoli e link sulla celebre equazione di Frank Drake e proposto al l 4° Congresso IAA (International Academy of Astronautics) “Cercando tracce di vita nell’Universo” (2012, San Marino)) e collabora saltuariamente con varie riviste di astronomia. Definisce sé stesso "Cercatore".

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