Sistemi planetari divisi in due distinte famiglie: l'INAF guido uno studio internaionale

ROMA\ aise\ - C'è il contributo fondamentale della ricerca e della scienza italiana dietro l'importante scoperta astrofisica pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy. Un team internazionale guidato dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’International Space Science Institute di Berna, ha dimostrato per la prima volta che i sistemi multi-pianeta identificati nella Via Lattea si dividono in due distinte "famiglie", la cui natura ed evoluzione dipendono direttamente dalle caratteristiche della loro stella madre.
Analizzando un campione di trecento tra i sistemi meglio caratterizzati rispetto agli oltre mille noti, i ricercatori hanno scoperto l'esistenza di un vero e proprio "legame genetico" tra la stella ospite e i suoi pianeti. La prima famiglia comprende sistemi ampi e massicci (con masse fino a dieci volte superiori a quelle del nostro Sistema solare) che orbitano attorno a stelle più grandi e ricche di metalli rispetto al Sole; questi mondi mostrano un'elevata "temperatura dinamica", segno di un passato segnato da violente instabilità, scontri giganti ed espulsioni di pianeti. La seconda famiglia raccoglie invece sistemi compatti e a massa inferiore — definiti in configurazione “piselli in un baccello” (peas-in-a-pod) — con storie dinamiche decisamente più tranquille e vicine a quella del nostro Sistema solare.
"La domanda fondamentale da cui siamo partiti è stata: cosa determina le caratteristiche dei sistemi planetari come li vediamo oggi? Vengono stabilite alla nascita o sono scolpite dall’evoluzione nel tempo? La verità, alla fine, si è rivelata stare nel mezzo", spiega Diego Turrini, ricercatore dell’INAF e co-primo autore dello studio. "I nostri risultati mostrano che esiste un legame genetico tra i sistemi planetari e le loro stelle e che, in funzione della stella attorno cui nascono, questo legame ne determina anche il destino".
Nell'analisi dei dati, un ruolo cruciale è stato svolto dalla comprensione dei limiti delle attuali tecniche osservative. Come sottolinea Camilla Danielski, ricercatrice dell’Università di Valencia, già assegnista di ricerca all’INAF e co-prima autrice del lavoro: "La difficoltà principale durante l’analisi dei dati è stata determinare se le due famiglie di sistemi planetari fossero reali o solo un’illusione creata dai limiti tecnologici delle attuali tecniche osservative. Alla fine del percorso è diventato chiaro che gli effetti di selezione hanno agito come la punta dell’iceberg, rivelando l’esistenza di diversità ben più profonde e strutturali tra questi sistemi".
A supporto della scoperta sono risultate decisive le simulazioni numeriche che hanno esplorato l’evoluzione dinamica con diverse condizioni iniziali. "Gli scenari che meglio riproducono le proprietà dinamiche della famiglia di sistemi ampi e massivi sono quelli in cui i sistemi sono instabili fin dalla nascita", rileva Danae Polychroni, ricercatrice dell’INAF che ha seguito la modellistica. "La maggiore abbondanza di materiale da cui formare i pianeti attorno alle loro stelle ospite fa sì che questi nascano troppo grandi, impedendo al sistema di rimanere stabile".
La scoperta, coordinata dalle eccellenze scientifiche italiane, fornisce una chiave di lettura essenziale per orientare la futura ricerca di architetture planetarie simili a quella terrestre e di mondi potenzialmente idonei ad ospitare la vita. (aise)