27 Ott 2021 Il Primo Mondo Extra-Galattico
Utilizzando il metodo del transito in banda X, un team di astronomi riferisce di aver individuato un possibile mondo alieno nella Galassia Vortice, a una trentina di milioni di anni luce da noi. Se la scoperta venisse confermata, si tratterebbe del primo esopianeta individuato al di là della nostra Via Lattea.
Il sistema stellare in cui si trova il candidato esopianeta risplende nella galassia a spirale Messier 51, la famosa Galassia Vortice. Sinora gli astronomi hanno individuato soltanto esopianeti appartenenti alla Via Lattea, quasi tutti entro 3.000 anni luce dalla Terra. Un mondo alieno in M51 si troverebbe, invece, a circa 28 milioni di anni luce da noi, migliaia di volte più distante rispetto ai pianeti individuati ad oggi. “Stiamo cercando di aprire una nuova strada per scoprire altri mondi, cercando candidati pianeti in banda X, una tecnica che rende possibile individuarli anche in altre galassie”, afferma Rosanne Di Stefano del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) a Cambridge, Massachusetts, a guida dello studio pubblicato su Nature Astronomy. I risultati si basano sul metodo del transito, che permette di osservare il calo di luce stellare dovuto al passaggio di un pianeta davanti alla sua stella, rispetto alla nostra prospettiva visuale. Utilizzando telescopi sia terrestri che spaziali, gli astronomi hanno scoperto migliaia di esopianeti nella nostra galassia grazie a questo metodo.
Illustration Credit: NASA/CXC/M. Weiss
Per la prima volta, il team ha impiegato il metodo del transito andando alla ricerca di cali di luminosità in banda X, emessi da oggetti celesti particolari. I sistemi stellari oggetto dello studio, chiamati “binarie a raggi X”, contengono tipicamente un corpo celeste compatto, come stella di neutroni o un buco nero, che sottrae materiale da una stella compagna in orbita ravvicinata. Il materiale nei pressi del buco nero/stella di neutroni si surriscalda e brilla in banda X. Dal momento che la regione in grado di emettere luce X è molto ridotta, un pianeta, passandovi di fronte rispetto alla nostra prospettiva, può bloccare gran parte o tutta la radiazione X emessa dal sistema. La radiazione X può così scomparire completamente durante il transito del pianeta. L’utilizzo del metodo del transito in banda X permette di scoprire esopianeti a distanze molto maggiori rispetto a quelle in cui si utilizzano transiti in luce ottica. Infatti in quel tipo di transiti il pianeta blocca solo una piccola frazione della luce visibile emessa dalla stella.
Il team ha utilizzato il metodo del transito in banda X per individuare il candidato esopianeta in un sistema binario chiamato M51-ULS-1, all’interno della galassia M51. Il sistema contiene un buco nero o una stella di neutroni e una stella con massa almeno 20 volte quella solare. Il transito del pianeta davanti al sistema è durato circa tre ore, durante le quali l’emissione di radiazione X si è sostanzialmente azzerata. Sulla base di questa e di altre informazioni, il team ha stimato che l’esopianeta potrebbe avere la dimensione di Saturno e che potrebbe orbitale attorno all’oggetto compatto ad una distanza pari a circa due volte la distanza di Saturno dal Sole.
Per confermare la reale natura dell’ipotetico esopianeta extragalattico sono necessari ulteriori dati e osservazioni. Il problema è che il mondo alieno percorre un’orbita piuttosto larga, pertanto non passerà davanti al sistema stellare per altri settant’anni. “Sfortunatamente per confermare che stiamo davvero osservando un esopianeta, abbiamo bisogno di attendere decenni, per osservare un altro transito”, afferma Nia Imara dell’University of California, Santa Cruz, tra gli autori dello studio. “E a causa delle incertezze sulla reale durata dell’orbita, non sappiamo neppure esattamente in che periodo osservare”. Tuttavia, il team non ha tralasciato di indagare su altre possibili spiegazioni sulla natura della radiazione emessa. Le osservazioni escludono che il fenomeno sia dovuto al passaggio di una nube di gas e polveri davanti al sistema stellare. L’ipotesi che più si adatta ai dati a disposizione è quella del transito di un esopianeta.
Se davvero esiste un pianeta nel sistema, la sua storia è stata particolarmente tumultuosa e violenta. Infatti il mondo alieno dovrebbe essere sopravvissuto all’esplosione di supernova che ha creato il buco nero o la stella di neutroni. Il futuro dell’esopianeta potrebbe essere ancora peggiore: ad una certo punto anche la stella compagna esploderà in supernova e sottoporrà il mondo alieno a una pioggia di radiazioni estreme. Il team ha osservato eventi di transito in banda X in tre galassie, utilizzando sia l’Osservatorio Chandra della NASA che il telescopio XMM-Newton dell’ESA. Lo studio ha riguardato 55 sistemi stellari in M51, 64 sistemi in Messier 101 e 119 in Messier 104: grazie a queste analisi i ricercatori hanno individuato il candidato esopianeta. Gli autori intendono analizzare gli archivi di Chandra e XMM-Newton per cercare esopianeti in altre galassie. Tuttavia, anche cercare transiti in banda X nella nostra Via Lattea potrebbe rivelarsi una strada promettente.
Nell’immagine la galassia M51 ripresa in banda X dall’Osservatorio Chandra e in luce ottica dal telescopio Hubble. Un quadratino segna la posizione del candidato esopianeta
Chandra X-ray & Hubble Optical Images of M51
Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; Optical: NASA/ESA/STScI/Grendler
https://chandra.si.edu/press/21_releases/press_102521.html
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