Gli astronomi hanno appena scoperto il pianeta più giovane mai conosciuto.

Il pianeta, chiamato Elias 2-24 b, è stato identificato grazie a osservazioni conservate negli archivi finanziati dalla NASA. Orbita ancora all’interno del disco polveroso della sua giovane stella, offrendo agli scienziati una rara opportunità di studiare la formazione planetaria mentre è ancora in corso.

“I nostri modelli di formazione planetaria faticavano già a spiegare i precedenti detentori del record per il pianeta più giovane conosciuto: un pareggio a quattro tra due pianeti in orbita attorno alla stella PDS 70 e due pianeti in orbita attorno alla stella WISPIT 2, tutti con un’età superiore a 5 milioni di anni”, ha affermato Lucas Cieza, professore presso l’Instituto de Estudios Astrofísicos in Cile e coautore di un articolo che illustra i risultati. “Elias 2-24 b ci dimostra che anche i nostri migliori modelli di formazione planetaria non tengono conto di alcuni processi importanti.”

Confermato il pianeta più giovane conosciuto.

In uno studio pubblicato il 16 settembre su The Astrophysical Journal Letters , i ricercatori guidati da Andrea Bernardi, dottorando presso l’Universidad Diego Portales in Cile, hanno esaminato le osservazioni d’archivio di sette giovani stelle.

Quelle stelle erano state osservate con il coronografo dell‘Osservatorio WM Keck alle Hawaii, che collabora con la NASA tramite un accordo di cooperazione. Ogni stella è circondata da un disco di detriti pieno di polvere, gas e frammenti di ghiaccio e roccia. Lacune e altre strutture in questi dischi possono essere segnali della formazione di pianeti.

Un coronografo blocca gran parte della luce intensa di una stella, facilitando la ricerca di oggetti molto più deboli nelle vicinanze. Utilizzando questa tecnica, gli astronomi hanno cercato pianeti nascosti all’interno dei dischi di polvere. I pianeti che orbitano attorno a stelle al di fuori del nostro sistema solare sono noti come esopianeti.

“I pianeti dovrebbero trovarsi all’interno degli spazi vuoti, poiché li stanno scavando“, ha detto Bernardi. “Ed è esattamente lì che abbiamo trovato Elias 2-24 b.”

Elias 2-24 b ha una massa simile a quella di Giove e orbita attorno a una stella a circa 450 anni luce dalla Terra. Data la sua giovane età, il suo studio offre agli astronomi uno spaccato di come poteva apparire il nostro sistema solare miliardi di anni fa.

Osservare un pianeta che prende forma

Le stelle si formano all’interno di vaste nubi di gas e polvere. I pianeti possono poi crescere dal materiale rimasto attorno alla stella neonata, accumulando gradualmente materia e modellando le proprie traiettorie attraverso il disco circostante.

Ma osservare i pianeti durante queste prime fasi è estremamente difficile perché la fitta polvere può nasconderli alla vista.

La maggior parte degli esopianeti confermati sono stati invece scoperti tramite transiti. Un transito si verifica quando un pianeta passa davanti alla sua stella e provoca una piccola e temporanea diminuzione della luce stellare visibile dalla Terra.

Questo metodo diventa molto più difficile da utilizzare quando i pianeti sono ancora sepolti nella polvere o orbitano molto lontano dalle loro stelle. Di conseguenza, la maggior parte dei circa 6.000 esopianeti confermati ha miliardi di anni e orbita relativamente vicino alle proprie stelle.

Attualmente gli scienziati elaborano modelli di formazione planetaria utilizzando teorie, simulazioni al computer e osservazioni di giovani stelle circondate da dischi protoplanetari, dove la formazione planetaria è spesso troppo difficile da rilevare direttamente. Scoperte come Elias 2-24 b possono fornire test concreti e cruciali per questi modelli.

“La galassia produce continuamente nuove stelle e pianeti, quindi ce ne sono molti in ogni fase evolutiva”, ha affermato Cieza. “Questo significa che in teoria possiamo osservare l’intero processo, ma c’è un grande divario in ciò che la maggior parte dei telescopi è in grado di rilevare. Al momento siamo per lo più ciechi a questi pianeti neonati.”

Un mistero vecchio di dieci anni viene finalmente svelato.

La nuova conferma risolve anche una questione su cui gli astronomi dibattevano da circa 10 anni.

Precedenti osservazioni effettuate con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile avevano rivelato una lacuna nel disco di polvere che circonda la giovane stella Elias 2-24. Successivamente, il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory, sempre in Cile, ha individuato un debole punto luminoso all’interno di tale lacuna.

Gli scienziati si chiedevano se l’oggetto potesse essere un pianeta. Il problema era che le teorie esistenti sulla formazione planetaria suggerivano che un pianeta di grandi dimensioni non avrebbe dovuto formarsi così rapidamente, soprattutto a una distanza così grande dalla sua stella.

I modelli attuali suggeriscono che la formazione di un pianeta delle dimensioni di Giove alla stessa distanza di Giove dal Sole (che è poco più di cinque volte la distanza tra la Terra e il Sole) richieda circa 5 milioni di anni. Un pianeta gigante molto più distante dovrebbe impiegare ancora più tempo.

Eppure, il debole oggetto nel sistema Elias 2-24 si trova a una distanza dalla sua stella circa 55 volte maggiore di quella che separa la Terra dal Sole e mostrava già segni di essere un pianeta in formazione.

I dati d’archivio confermano Elias 2-24 b

Per approfondire la questione, Bernardi e i suoi colleghi hanno consultato l’archivio dell’Osservatorio Keck, una collaborazione finanziata dalla NASA tra l’Osservatorio Keck e il NASA Exoplanet Science Institute del Caltech/IPAC.

Hanno individuato lo stesso debole oggetto nelle osservazioni raccolte nel 2018 e nel 2020. Combinando le osservazioni e monitorando il movimento dell’oggetto nel tempo, il team ha determinato che si comportava molto più come un pianeta in orbita attorno alla stella che come un artefatto dell’immagine o una lontana stella di sfondo.

Tale analisi ha infine confermato che l’oggetto era Elias 2-24 b.

“Di solito sentiamo parlare di telescopi che lavorano separatamente, ma questa conferma è stata possibile solo utilizzando più telescopi insieme”, ha affermato Bernardi. “Elias 2-24 b è al limite di ciò che i telescopi attuali possono rilevare, ma con nuovi strumenti come il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, tali rilevamenti dovrebbero diventare più facili.”

Roman potrebbe rivelare altri pianeti neonati

Il satellite Roman, lanciato il 30 agosto, è dotato di un coronografo ancora più avanzato, progettato per rilevare pianeti molto più difficili da osservare con i telescopi esistenti.

Utilizzando metodi di osservazione simili, Roman è riuscito a identificare pianeti in orbite più strette, inclusi veri e propri analoghi di Giove attualmente nascosti dal bagliore delle loro stelle. Elias 2-24 b, per confronto, orbita a una distanza circa 10 volte maggiore dalla sua stella.

Questa maggiore sensibilità potrebbe aiutare gli astronomi a scoprire più pianeti nelle loro primissime fasi di formazione e a colmare una delle più grandi lacune osservative nella scienza degli esopianeti.

“Questo è solo l’inizio di una nuova era di scoperte”, ha affermato Cieza. “È incredibile che, grazie alla tecnologia moderna, siamo effettivamente in grado di osservare la formazione planetaria in azione, e Roman porterà la ricerca di pianeti extrasolari a un livello superiore.”

1. Andrea Bernardi, Alice Zurlo, Lucas A. Cieza, Garreth Ruane, Valentin Christiaens, Anuroop Dasgupta, Greta Guidi, Dimitri Mawet, Dino Mesa, Sebastián Pérez, Jonathan P. Williams. Searching for Embedded Protoplanets with the Keck/NIRC2 Vortex Coronagraph: Confirmation of a Core-accretion Planet in the Narrow Gap of the Elias 2-24 Disk. The Astrophysical Journal Letters, 2026; 1009 (1): L3 DOI: 10.3847/2041-8213/ae9bb6