La nostra galassia ospita trilioni di mondi andati fuori controllo

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Gli astronomi hanno scoperto che i pianeti fluttuanti sono di gran lunga più numerosi di quelli legati a una stella ospite.

Di Katrina Miller

I pianeti fluttuanti – globi oscuri e isolati che vagano per l’universo senza restrizioni verso qualsiasi stella ospite – non nascono semplicemente nel mezzo del nulla cosmico. Probabilmente si formano allo stesso modo degli altri pianeti: all'interno del disco vorticoso di gas e polvere che circonda una stella neonata.

Ma a differenza dei loro fratelli planetari, questi mondi vengono violentemente espulsi dai loro quartieri celesti.

Una volta gli astronomi avevano calcolato che miliardi di pianeti si erano dispersi nella Via Lattea. Ora, gli scienziati della NASA e dell’Università di Osaka in Giappone stanno aumentando la stima a trilioni. In due articoli accettati per la pubblicazione su The Astronomical Journal, i ricercatori hanno dedotto che questi pianeti sono sei volte più abbondanti dei mondi in orbita attorno al proprio sole e hanno identificato il secondo pianeta fluttuante delle dimensioni della Terra mai rilevato.

L'esistenza di mondi erranti orfani dei loro sistemi stellari è nota da tempo, ma scarsamente compresa. Precedenti scoperte suggerivano che la maggior parte di questi pianeti avevano all’incirca le dimensioni di Giove, il pianeta più massiccio del nostro sistema solare. Ma questa conclusione ha raccolto molte resistenze; anche gli scienziati che lo annunciarono lo trovarono sorprendente.

Per studiare meglio questi mondi canaglia, David Bennett, un astronomo del Goddard Space Flight Center della NASA, e il suo team hanno utilizzato nove anni di dati provenienti dal telescopio Microlensing Observations in Astrophysicals presso l’Osservatorio Mount John dell’Università di Canterbury in Nuova Zelanda. Gli esopianeti sono stati rilevati indirettamente misurando il modo in cui la loro gravità deforma e amplifica la luce che arriva dalle stelle lontane dietro di loro, un effetto noto come microlente.

Con l'aiuto di modelli empirici, i ricercatori hanno calcolato la diffusione delle masse per oltre 3.500 eventi di microlente, che includevano stelle, resti stellari, nane brune e pianeti candidati. (I dati di uno di questi candidati erano abbastanza convincenti da consentire al team di affermare la scoperta di una nuova Terra canaglia.) Da questa analisi, si stima che ci siano circa 20 volte più mondi fluttuanti nella nostra Via Lattea rispetto alle stelle, con la Terra -Pianeti di massa 180 volte più comuni dei Giove canaglia.

La conclusione che la maggior parte dei mondi canaglia siano piccoli ha più senso dell’idea che abbiano le dimensioni di Giove, ha detto il dottor Bennett. Questo perché si pensa che i pianeti diventino ribelli quando due protopianeti si scontrano l'uno con l'altro. La forza dell'impatto è così forte da buttare fuori del tutto il sistema stellare emergente.

Ma i pianeti possono essere espulsi dai loro sistemi stellari solo da oggetti più grandi. Se la maggior parte di questi orfani stellari avesse le dimensioni di Giove, molti dei cosiddetti super-Giove dovrebbero essere in orbita attorno a stelle ospiti, ma quelli sono scarsi. D’altra parte, questi risultati suggeriscono che i pianeti di massa inferiore sono quelli a rischio di espulsione.

"Quindi le cose sono pericolose per la Terra", ha detto il dottor Bennett.

Ha anche detto che l’abbondanza di corpi fluttuanti nella Via Lattea suggerisce che oggetti di dimensioni planetarie che si scontrano tra loro durante il processo di formazione “sono forse più comuni di quanto i teorici avrebbero potuto immaginare”.

Przemek Mróz, un astronomo dell'Università di Varsavia che non è stato coinvolto nel lavoro, ha affermato che i risultati del gruppo hanno rafforzato i suggerimenti precedenti sui mondi canaglia derivanti dalle osservazioni effettuate con l'esperimento di lente gravitazionale ottica e la rete coreana di microlenti telescopiche. "Quindi ora abbiamo tre studi indipendenti e tre linee di prova indipendenti che i pianeti fluttuanti di piccola massa sono molto comuni nella Via Lattea", ha scritto in una e-mail.

C'è ancora qualche ambiguità sul fatto che questi pianeti siano davvero scatenati o semplicemente lanciati su orbite sufficientemente ampie da impedire agli scienziati di collegarli a una stella ospite. Il dottor Mróz ritiene che la popolazione osservata includa probabilmente un mix di entrambi, ma sarà difficile dedurre i numeri relativi di ciascuno con le sole misurazioni del microlente.