Nuove interessanti simulazioni cosmiche, i cui risultati sono stati pubblicati sull’Astronomical Journal, mostrano che il telescopio spaziale Nancy Grace Roman, che dovrebbe essere lanciato dalla NASA nel corso dei prossimi anni, potrebbe essere in grado di rilevare tantissimi oggetti facenti parte di una categoria che in effetti non viene quasi mai trattata o a cui quasi mai si fa riferimento: i cosiddetti “pianeti vaganti”.
Questi ultimi sono, molto semplicemente, pianeti che non fanno parte di un sistema stellare, corpi che fluttuano liberamente nella galassia senza essere legati gravitazionalmente ad una stella o ad un altro corpo di massa maggiore.
Individuare esopianeti solitari è quasi impossibile ad oggi
Individuare questi esopianeti a”canaglia” è attualmente impossibile, con i mezzi che abbiamo a disposizione oggi e con i metodi che oggi utilizziamo per individuare i pianeti extrasolari. Questi metodi, infatti, prevedono l’analisi degli effetti che i pianeti possono avere sulla stella intorno alla quale orbitano, effetti a volte minimi ma che possono essere percepiti.
Tra questi ultimi ci sono effetti sulla luminosità della stella stessa, che può diminuire di pochissimo quando un pianeta passa davanti alla stella dal nostro punto di vista, oppure effetti gravitazionali, anch’essi molto piccoli ma comunque individuabili. In pratica, senza una stella è impossibile individuare un oggetto relativamente piccolo e che non emette alcuna luce, come un pianeta vagante.
Pianeti vaganti potrebbero essere tantissimi
Secondoi modelli computerizzati realizzati da Samson Johnson, uno studente laureato dell’Università Statale dell’Ohio di Columbus, questi pianeti “insulari” potrebbero essere tantissimi. Il nuovo telescopio spaziale Roman potrebbe individuarli grazie all’effetto di lente gravitazionale, l’effetto che prevede la deformazione gravitazionale della luce, deformazione che può portare ad un vero proprio ingrandimento. Roman potrebbe individuare anche i pianeti relativamente piccoli con masse come quella di Marte.
Microlensing gravitazionale, un effetto di ingrandimento utile
Basserà solo che il pianeta “canaglia” si allinei perfettamente, dal nostro punto di vista, con una stella più distante. In questo modo la luce della stella si piegherà quando raggiungerà l’area dello spazio–tempo intorno al pianeta e il telescopio spaziale potrà dunque usufruire di una “lente d’ingrandimento” cosmica grazie alla quale la luce stessa del pianeta sarà amplificate e quindi maggiormente percettibile.
Secondo quanto spiega Matthew Penny, assistente professore di fisica e astronomia all’Università Statale della Louisiana, altro autore dello studio, si tratta letteralmente di approfittare del momento: il segnale della lente gravitazionale potrebbe durare anche poche ore per poi scomparire. Tutto dipende infatti dall’allineamento perfetto dei tre oggetti (Terra, pianeta canaglia e stella sullo sfondo), un allineamento che naturalmente non si verifica tutti i giorni ma che il telescopio spaziale Roman potrebbe intercettare molto più agevolmente rispetto a qualsiasi altro telescopio sulla Terra o telescopio spaziale.
Come un pianeta diventa “vagante” ?
i processi di nascita dei pianeti sono violenti: molto spesso, durante le fasi iniziali di un sistema stellare come quello a cui apparteniamo, gli impatti tra gli oggetti, finanche tra un pianeta e l’altro in fase di formazione, sono molto comuni. Questi impatti sono così violenti che possono far schizzare un pianeta al di fuori dell’orbita e a volte anche al di fuori dello stesso sistema stellare.
In questo modo diventa un mondo solitario condannato praticamente a vagare per la galassia per l’eternità, a meno che non venga intercettato gravitazionalmente da un altro sistema stellare, cosa considerata rara ma che può accadere. In ogni caso parliamo di fenomeni di cui non abbiamo avuto molti esempi e che vengono descritti sempre con approcci teorici. Con il nuovo telescopio Roman molti di questi approcci teorici potrebbero avere delle conferme pratiche.
Approfondimenti
- Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. II. Free-floating Planet Detection Rates – IOPscience (IA) (DOI: 10.3847/1538-3881/aba75b)
