Uno strano mondo alieno con tre soli nel suo cielo è stato appena scoperto, ma non ha battuto alcun record.

Ci sono una manciata di altri esopianeti noti con tre stelle ospitanti, e un bel po ‘ là fuori con due soli. (Quest’ultimo gruppo è talvolta soprannominato “Tatooine” pianeti, dopo il mondo natale di Luke Skywalker nei film di “Star Wars”.)

Dove finisce tutta questa follia multistar? È possibile che i pianeti alieni abbiano quattro, cinque, sei o anche più soli?

“Tutto dipende dalla gerarchia”, ha detto Kaitlin Kratter, un astrofisico computazionale presso l’Università dell’Arizona, che faceva parte del team che ha scoperto il nuovo pianeta a tre sole, chiamato HD 131399ab.

Tali mondi possono essere tirati qua e là da una serie di diverse interazioni gravitazionali.

“Diventa più complicato tenere tutto insieme”, ha detto Thomas Beatty, ricercatore di astronomia post-dottorato presso la Pennsylvania State University. “Avere queste orbite funziona è come cercare di bilanciare qualcosa su un palo. Devi tenere duro. È un equilibrio tra la gravità della stella e tutto ciò che sta orbitando e cercando di sparare, e avere una terza stella nel sistema che sta tirando in quell’equilibrio e spingendo sul polo.”

Ciò che permette HD 131399Ab per meteo tale caos, Kratter ha detto, è la sua posizione. Il pianeta orbita a circa 80 unità astronomiche (UA) dalla sua stella madre “principale” e 300 UA dalle altre due stelle del sistema, che sono composte da una coppia binaria. (Una UA è la distanza media dalla Terra al sole-circa 93 milioni di miglia, o 150 milioni di chilometri.)

Altri pianeti noti a tre sole si trovano anche lontano dalle stelle binarie nel sistema. Ad esempio, un mondo chiamato KELT-4Ab è così vicino alla sua stella primaria che un’orbita richiede solo tre giorni terrestri. Ma il pianeta è 330 UA dalle stelle binarie-circa otto volte la distanza media tra Plutone e il sole nel nostro sistema solare.

” Queste scoperte non sono poi così sorprendenti. Finché le stelle rimanenti nel sistema sono abbastanza lontane da non disturbare gravitazionalmente l’orbita di un pianeta in modo significativo (o disturbare un disco protoplanetario prima dell’evoluzione), tali pianeti si formeranno e sopravviveranno”, ha detto Maciej Konacki, un astronomo polacco che nel 2005 ha segnalato un possibile pianeta a tre stelle chiamato HD 188753 Ab. (Questo mondo non si è presentato in uno studio di follow-up condotto da un altro team nel 2007, portando alcuni astronomi a concludere che probabilmente non esiste.)

“HD 131399 è vicino al limite in cui l’influenza dei compagni stellari sarebbe sufficiente a destabilizzare l’orbita del pianeta”, ha aggiunto Konacki in una e-mail a Space.com. ” Un pianeta come questo potrebbe successivamente essere espulso dal sistema e finire come un pianeta fluttuante. Questi sistemi stellari tripli (o multipli) potrebbero essere una delle fonti naturali di pianeti fluttuanti.”

Strange formation history

Una domanda chiave da considerare è come i pianeti multisun si incastrano nelle loro orbite, in primo luogo, dicono i ricercatori.

Le risposte sono raramente semplici, come mostra il caso di HD 131399Ab. Il pianeta è enorme, almeno quattro volte più grande di Giove. Non è chiaro se ci sarebbe abbastanza gas per formare un mondo così gigante a 80 UA dalla stella principale del sistema. Inoltre, la radiazione dalla coppia binaria avrebbe soffiato gran parte di questo materiale nello spazio, rendendo il processo di accrescimento ancora più difficile, i ricercatori hanno detto.

Un’altra possibilità è che il pianeta si sia formato indipendentemente nella grande nube molecolare che ha generato le tre stelle, piuttosto che dal disco di materiale residuo che circonda la stella principale.

“In questo caso, penseremmo al sistema più come a un sistema a stella quadrupla, dove uno degli oggetti ha solo una massa molto piccola”, ha detto Kratter. “Fare un oggetto così piccolo sarebbe comunque molto raro.”

La teoria finale è che il pianeta si sia formato molto vicino alla sua stella madre, insieme a un pianeta compagno o due. Nel corso del tempo, le orbite dei pianeti si sarebbero tirate l’un l’altro, e alla fine tali interazioni avrebbero avviato HD 131399Ab nella sua posizione attuale.

Per quanto riguarda l’altro pianeta o pianeti in questo ultimo scenario — se fossero abbastanza vicini alla stella madre, potrebbero ancora nascondersi lì nel suo bagliore, ha detto Kratter. E le orbite di questo sistema potrebbero ancora evolversi, dato che è così giovane (circa 16 milioni di anni; il nostro sistema solare, per confronto, ha circa 4,6 miliardi di anni).

I pianeti possono anche essere spinti da rimorchiatori gravitazionali dalle stelle nel loro sistema, ha detto Beatty, il secondo autore del documento che annuncia KELT-4Ab. La maggior parte dei sistemi con pianeti “Giove caldi” in orbita ravvicinata ha due o tre stelle in essi, ha osservato; i Giove caldi possono quindi formarsi più lontano nel sistema, e quindi essere trascinati verso l’interno dalla gravità di queste stelle.

Migliaia di anni luce

A seconda di dove una stella si trova nella Via Lattea, potrebbe essere in grado di aggrapparsi a più altre stelle gravitazionalmente su distanze abbastanza grandi. Man mano che le stelle si allontanano, sono soggette all’interferenza gravitazionale di altre stelle, dalla misteriosa materia oscura e persino dal buco nero al centro della Via Lattea.

Teoricamente, il limite oltre il quale le stelle non sono legate l’una dall’altra sembra essere da qualche parte tra 10.000 e 100.000 UA, ha detto Kratter.

Ciò significa che un sistema a stella singola potrebbe estendersi su migliaia di UA, forse disseminato di più stelle binarie e pianeti associati. Kratter ha detto. Ad esempio, ha citato PH1, un pianeta con due soli che vive in un sistema a quattro stelle.

“Pensa a Giove nel nostro sistema solare”, ha detto, spiegando che Giove ha dozzine di lune che orbitano strettamente attorno al pianeta. Queste lune non interferiscono con l’orbita della luna terrestre, per esempio, perché sono così lontane da noi. Inoltre, la gravità del sole non scaglia le lune lontano da Giove, perché c’è abbastanza distanza tra il sole e Giove.

Lo stesso potrebbe valere anche per i pianeti e le stelle, ha detto Kratter. Finché c’è abbastanza separazione tra le stelle, ha detto, è difficile mettere un limite superiore su quante stelle potrebbero esistere in un sistema.

Konacki è d’accordo con questa valutazione.

“Sappiamo di pianeti in ammassi aperti, quindi tecnicamente non c’è limite a quanti sistemi stellari potrebbero ospitare un pianeta”, ha detto. “Non vedo alcun motivo per cui (ad esempio) i sistemi stellari quintupli non possano ospitare un pianeta, purché la stabilità gravitazionale del pianeta sia assicurata.”

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