A poco più di 4 anni luce dalla Terra, il sistema stellare triplo di Alpha Centauri è da tempo un obiettivo interessante per la ricerca di altri pianeti al di fuori del nostro Sistema Solare.
Visibile solo dall’emisfero meridionale della Terra, il sistema stellare è composto dal sistema binario Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, entrambe stelle simili al Sole, e dalla debole stella nana rossa Proxima Centauri.
Alpha Centauri A è la terza stella più luminosa del cielo notturno. Mentre ci sono già tre pianeti confermati che orbitano attorno a Proxima Centauri, la presenza di altri mondi che circondano Alpha Centauri A e Alpha Centauri B si è rivelata più difficile da confermare.
Ma adesso, le osservazioni del telescopio Webb e in particolare del suo strumento MIRI, operante nel medio infrarosso, stanno fornendo evidenti indizi dell’esistenza di un gigante gassoso che orbita attorno ad Alpha Centauri A. I risultati scientifici in questione sono stati accettati in due articoli pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
Se la sua presenza venisse confermata, il nuovo pianeta sarebbe il più vicino alla Terra che orbita nella zona abitabile di una stella simile al Sole. Tuttavia, poiché il candidato pianeta è un gigante gassoso, gli scienziati affermano che non potrebbe sostenere la vita come la conosciamo.
“Essendo questo sistema così vicino a noi, qualsiasi esopianeta lì presente offrirebbe la nostra migliore opportunità per raccogliere dati su sistemi planetari diversi dal nostro. Tuttavia, si tratta di osservazioni incredibilmente difficili da effettuare, anche con il telescopio spaziale più potente del mondo, perché queste stelle sono molto luminose, vicine e si muovono rapidamente nel cielo”, ha affermato Charles Beichman, del Jet Propulsion Laboratory della Nasa e del Nasa Exoplanet Science Institute presso il centro astronomico IPAC del Caltech, coautore dei nuovi articoli. Il Webb, infatti, è stato progettato e ottimizzato per trovare le galassie più lontane dell’Universo oltre che per investigare all’interno dei densi recessi delle nebulose dove avviene la formazione di nuove stelle.
Il team operativo dello Space Telescope Science Institute ha dovuto così elaborare una sequenza di osservazione studiata appositamente per questo obiettivo.
Diversi cicli di osservazioni meticolosamente pianificate da Webb, un’attenta analisi da parte del team di ricerca e un’ampia modellazione al computer hanno contribuito a determinare che il puntino visibile nell’immagine catturata dal Webb è probabilmente un pianeta e non un oggetto sullo sfondo (come una galassia), un oggetto in primo piano (un asteroide di passaggio) o un altro artefatto del rilevatore o dell’immagine.
Le prime osservazioni del sistema sono state effettuate nell’agosto 2024, utilizzando la maschera del coronografo ospitato a bordo del MIRI per bloccare la luce di Alpha Centauri A. Sebbene la luminosità extra della vicina stella compagna Alpha Centauri B abbia complicato l’analisi, il team è stato in grado di sottrarre la luce di entrambe le stelle per rivelare un oggetto oltre 10.000 volte più debole di Alpha Centauri A, separato dalla stella da una distanza pari a circa due volte quella tra il Sole e la Terra.
Sebbene la rilevazione iniziale fosse già entusiasmante, il team di ricerca aveva bisogno di ulteriori dati per giungere a una conclusione definitiva. Tuttavia, ulteriori osservazioni del sistema nel febbraio 2025 e nell’aprile 2025 (utilizzando il tempo discrezionale del direttore dello strumento) non hanno però rivelato alcun oggetto simile a quello identificato nell’agosto 2024.
“Ci siamo trovati di fronte al caso di un pianeta che stava scomparendo! Per indagare su questo mistero, abbiamo utilizzato modelli computerizzati per simulare milioni di potenziali orbite, incorporando le conoscenze acquisite quando abbiamo visto il pianeta e quando non l’abbiamo visto”, ha affermato Aniket Sanghi, dottorando del California Institute of Technology di Pasadena, California e coautore dei due articoli che trattano la ricerca del team.
In queste simulazioni, il team ha preso in considerazione sia l’avvistamento nel 2019 di un potenziale candidato esopianeta da parte del Very Large Telescope dello European Southern Observatory, sia i nuovi dati forniti dal Webb, e ha considerato le orbite che sarebbero gravitazionalmente stabili in presenza della compagna Alpha Centauri B, cioè quelle per le quali il pianeta non verrebbe espulso dal sistema.
I ricercatori sostengono che la mancata rilevazione nella seconda e terza tornata di osservazioni effettuate nel 2025 non deve sorprendere più di tanto.
“Abbiamo scoperto che nella metà delle possibili orbite simulate, il pianeta si avvicinava troppo alla stella e non sarebbe stato visibile al Webb sia nel febbraio che nell’aprile 2025”, ha affermato Sanghi. Sulla base della luminosità del pianeta nelle osservazioni nell’infrarosso medio e delle simulazioni orbitali, i ricercatori ritengono che potrebbe trattarsi di un gigante gassoso con una massa approssimativamente pari a quella di Saturno che orbita attorno ad Alpha Centauri A con un percorso ellittico che varia da 1 a 2 volte la distanza tra la Terra e il Sole.
“Queste sono alcune delle osservazioni più impegnative che abbiamo fatto finora con MIRI”, ha affermato Pierre-Olivier Lagage, del Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Francia, co-autore degli articoli e responsabile francese dello sviluppo di MIRI. “Quando stavamo sviluppando lo strumento, eravamo ansiosi di vedere cosa avremmo potuto trovare intorno ad Alpha Centauri, e adesso non vedo l’ora di scoprire cosa ci rivelerà in futuro!”.
“Se confermato, il potenziale pianeta visto nell’immagine di Alpha Centauri A segnerebbe una nuova pietra miliare per gli sforzi di imaging degli esopianeti”, conclude Sanghi. “Di tutti i pianeti direttamente fotografati, questo sarebbe il più vicino alla sua stella mai visto finora. È anche il più simile per temperatura ed età ai pianeti giganti del nostro Sistema Solare e il più vicino alla nostra casa, la Terra. La sua stessa esistenza in un sistema di due stelle molto vicine tra loro metterebbe in discussione la nostra comprensione di come i pianeti si formano, sopravvivono ed evolvono in ambienti caotici”.
Questa immagine composta da tre pannelli evidenzia la ripresa del telescopio spaziale James Webb della presenza di un possibile pianeta attorno alla stella più vicina simile al Sole, Alpha Centauri A. L’immagine iniziale mostra il bagliore luminoso di Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, mentre il pannello centrale mostra il sistema con una maschera coronografica posizionata su Alpha Centauri A per bloccarne il bagliore luminoso. Tuttavia, il modo in cui la luce si piega attorno ai bordi del coronografo crea increspature di luce nello spazio circostante. L’ottica del telescopio (i suoi specchi e le strutture di supporto) fa sì che parte della luce interferisca con se stessa, producendo motivi circolari e a raggiera. Questi complessi motivi luminosi, insieme alla luce proveniente dalla vicina Alpha Centauri B, rendono incredibilmente difficile individuare pianeti deboli. Nel pannello a destra, gli astronomi hanno sottratto i motivi noti (utilizzando immagini di riferimento e algoritmi) per pulire l’immagine e rivelare fonti deboli come il pianeta candidato.
