Secondo un nuovo studio basato sui dati dell’osservatorio orbitale Chandra ai raggi X, e dell’XMM-Newton dell’ESA, gli esopianeti detti gioviani caldi possono spingere le stelle di cui sono ospiti ad apparire più giovani della loro reale età. Fino a oggi questa è la migliore prova che spiega come alcuni pianeti rallentino il processo d’invecchiamento delle stelle intorno a cui orbitano.

Un gioviano caldo è un pianeta extrasolare la cui massa è confrontabile o superiore a quella di Giove. A differenza di quanto avviene nel Sistema Solare, questo pianeta orbita solitamente molto vicino alla propria stella madre, tipicamente tra 0,5 unità astronomiche e 0,015 unità astronomiche. Ha inoltre delle caratteristiche uniche:

• Periodo di rivoluzione molto breve, inferiore a 10 giorni.
• Densità generalmente minore di quella di Giove, a causa dell’alto livello d’insolazione.
• Orbita fortemente circolare.
• Un lato diurno, esposto alla luce della stella ospite, e uno notturno.
• Intenso rimescolamento atmosferico, prodotto dai venti ad alta velocità che ridistribuiscono il calore del lato diurno nel lato notturno.
• Processo di migrazione planetaria, infatti il materiale presente nelle parti più interne del disco protoplanetario non è tale da pensare che la formazione di un gigante gassoso in situ sia stata possibile.

Una stella con un gioviano caldo come ospite può essere influenzata dalle forze di marea esercitate dall’esopianeta. Questo, infatti, fa sì che la stella ruoti più rapidamente. La rotazione più rapida può rendere la stella più attiva e aumentare l’emissione di raggi X, segni generalmente associati a stelle giovani.

Sistemi binari e gioviani caldi

Sono tuttavia molteplici i fattori che possono influenzare e determinare la vitalità di una stella. Questo è uno dei motivi per cui gli astronomi hanno difficoltà a determinarne con precisione l’età. Di conseguenza, diventa anche complicato identificare se una stella è insolitamente attiva perché influenzata da un pianeta vicino, che la fa apparire più giovane di quanto non sia in realtà, o perché è effettivamente giovane.

A giocare un ruolo importante nel rispondere a questi quesiti sono i sistemi binari, in cui le stelle si formano contemporaneamente. Sono stati quindi questi gli oggetti di studio della nuova ricerca. Il team ha misurato la quantità di raggi X prodotti dalle diverse stelle a catalogo per determinare quanto appaiono “giovani”.  Per farlo, sono stati presi in considerazione svariati sistemi binari (10 osservati da Chandra, 6 da XMM-Newton e molti datati con entrambi i telescopi). Lo studio ha rivelato che le stelle ospitanti esopianeti gioviani caldi tendevano ad emettere più raggi X, apparendo quindi più attive rispetto alle loro compagne binarie.

I grafici qui sopra mostrano i dati dell’osservatorio Chandra per quattro diversi sistemi binari. I due sistemi HD189733 e WASP-77 hanno una stella ospitante un gioviano caldo. Invece i sistemi HD46375 e HD109749 hanno una stella che ospita un pianeta più distante o di massa inferiore rispetto a un gioviano caldo.

Le stelle con gioviani caldi sono chiaramente più luminose delle loro compagne binarie, incluso il mancato rilevamento della compagna in WASP-77. Il rapporto tra la quantità di raggi X emessi da una stella e il tipo di pianeta che ospita conferma che i gioviani caldi fanno apparire le stelle più giovani di quanto non siano in realtà.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è reperibile qui.

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