13 Apr 2018 Pianeti Vagabondi Espulsi da Stelle Binarie
I pianeti in orbita attorno a stelle binarie a breve periodo possono venire espulsi nello spazio come conseguenza dell’evoluzione delle loro stelle, secondo un nuovo studio dell’University of Washington. Questo processo potrebbe spiegare perché gli astronomi hanno individuato pochi pianeti circumbinari, cioè mondi in orbita attorno a una coppia di stelle, nonostante l’osservazione di migliaia di stelle binarie.
La scoperta implica che sistemi stellari binari di questo tipo potrebbero non essere i luoghi giusti dove cercare pianeti abitabili. Nello studio accettato per la pubblicazione su Astrophysical Journal il primo autore David Fleming si è occupato in particolare delle binarie a eclisse, quelle in cui il piano orbitale delle due stelle si trova ben allineato con la linea di vista, tanto che le due componenti mostrano eclissi reciproche.
Secondo il modello degli autori, quando le binarie a eclisse orbitano una attorno all’altra con periodo inferiore ai 10 giorni, le forze gravitazionali che ognuna esercita sull’altra hanno importanti conseguenze dinamiche sul sistema stellare. “Le forze mareali trasportano momento angolare dalle rotazioni stellari alle orbite. Rallentano le rotazioni stellari, ampliando il periodo orbitale”. Questo trasferimento di momento angolare fa sì che le orbite non solo si espandano, ma diventino anche circolari, e che il periodo orbitale si sincronizzi con quello di rotazione, per cui ognuna delle due mostra all’altra sempre la stessa faccia.
L’orbita stellare in espansione “ingloba i pianeti che erano in origine tranquilli, ma che in seguito non sono più al sicuro e vengono espulsi dal sistema”, afferma Rory Barnes, un coautore. E l’espulsione di un pianeta può perturbare le orbite di altri mondi presenti nel sistema, in una sorta di effetto a cascata per cui alla fine vengono cacciati via anch’essi. A rendere la situazione ancora più difficile per i pianeti circumbinari interviene quella che gli astronomi chiamano “regione di instabilità”, creata dall’azione gravitazionale contrastante delle due stelle. “C’è una regione che non si può attraversare, se si finisce lì si viene espulsi dal sistema”, ha precisato Fleming.
Tale limite di stabilità dinamica si sposta verso l’esterno man mano che l’orbita stellare aumenta, inglobando pianeti, rendendo instabili le loro orbite, e infine gettandoli fuori dal sistema. Applicando il loro modello a stelle binarie a breve periodo già note, gli autori hanno scoperto che questo tipo di evoluzione stellare rimuove almeno un pianeta nell’87 percento dei sistemi circumbinari, e anche di più. Secondo Barnes questa percentuale potrebbe arrivare al 99 percento. Il nome assegnato a questo processo dai ricercatori è Stellar Tidal Evolution Ejection of Planets (STEEP). Future scoperte, o “non-scoperte”, di pianeti circumbinari forniranno ulteriori indizi osservativi per testare la validità di questo processo.
[ Barbara Bubbi ]
La rappresentazione artistica mostra Kepler-16b, un pianeta in orbita attorno a una coppia di stelle, scoperto dalla missione Kepler.
Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
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https://phys.org/news/2018-04-circumbinary-castaways-short-period-binary-eject.html
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