Il telescopio spaziale CHEOPS ha rilevato sei esopianeti in orbita attorno alla stella TOI-178. I pianeti si trovano in orbita attorno ad una stella dove se ne conoscevano solamente tre e le loro orbite hanno un ritmo armonico che non ci si aspettava.

In un sistema stellare con diversi pianeti in orbita è comune che le loro orbite si trovino in rapporti ben definiti. Questo vuol dire che se un pianeta percorre un orbita completa in 10 giorni e un altro in 20 giorni, i due corpi orbitano con un rapporto perfetto di 1 a 2. Questo fenomeno è spesso paragonato alle note musicali, che quando sono espresse come frequenze hanno dei rapporti semplici fra di loro, come quattro terzi o tre mezzi.

Utilizzando CHEOPS è stata scoperta questa relazione fra cinque dei sei pianeti scoperti attorno alla stella TOI-178, situata a “soli” 200 anni luce dalla Terra. La ricerca è stata guidata dall’astrofisico Adrien Leleu del Center for Space and Habitability dell’Università di Berna ed è arrivata dopo un percorso particolarmente travagliato. Nel seguente video è stato assegnato un suono ad ogni pianeta ogni volta che esso compie un’orbita. E’ possibile così osservare, o meglio, sentire, la particolare armonia di un sistema con orbite in rapporti perfetti.

Il pezzo del puzzle mancante

Il sistema stellare di TOI-178 era già conosciuto. Il telescopio spaziale TESS della NASA aveva già scoperto tre esopianeti attorno alla stella, due di loro in orbite molto vicine. Il sistema è stato poi studiato anche con lo strumento ESPRESSO dell’Osservatorio Paranal dell’European Southern Observatory (ESO) in Cile. Anche queste osservazioni non hanno aggiunto però risultati a quello che già si sapeva sul sistema. Quando il gruppo di Leleu propose di studiare questa stella anche con CHEOPS non si sapeva allora quanto e cosa si sarebbe trovato in più.

Dopo aver puntato il telescopio spaziale europeo sul sistema sono stati trovati ben cinque esopianeti, con orbite rispettivamente di 2, 3, 6, 10 e 20 giorni. Secondo i calcoli del team che stava studiando questa stella mancava però un pianeta per spiegare queste orbite. In particolare ce ne sarebbe dovuto essere un sesto con un’orbita di 15 giorni. Venne allora programmato un ulteriore giorno di osservazioni con il telescopio spaziale. Qui però è sorto un problema.

Un detrito rischioso

Proprio nel momento in cui il telescopio avrebbe dovuto osservare il sistema di TOI-178 un detrito spaziale si è avvicinato al telescopio. L’ESA ha quindi dovuto interrompere tutte le attività scientifiche ed eseguire una manovra di evasione. Il detrito era però lontano e la manovra è stata eseguita in modo rapido ed efficace. Questo a permesso di eseguire le osservazioni sul sistema poco prima che il pianeta non fosse più visibile durante la sua orbita. Dagli ulteriori dati ottenuti si è allora capito definitivamente che in orbita attorno a TOI-178 c’erano veramente sei esopianeti, tutti in orbite armoniche fra di loro.

Unendo i dati ottenuti da Terra, con il telescopio TESS e con CHEOPS è stato infine possibile comprendere molte altre caratteristiche di questi pianeti. Le loro dimensioni sono particolarmente interessanti, variando da 1.1 a 3 volte il raggio della Terra. Anche la loro densità ha lasciato perplessi gli astrofisici. Solitamente essa diminuisce man mano che un pianeta si allontana dalla Stella. In questo caso invece le densità dei pianeti sono particolarmente variabili. E’ possibile ad esempio trovarne uno denso come la Terra accanto ad uno meno denso di Nettuno.

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