PIANETI IPERVELOCI

Le centinaia di pianeti extrasolari ormai noti ci hanno abituato a scenari e considerazioni davvero ai limiti della nostra stessa capacità immaginativa. Ma lo studio che ha portato ad ipotizzare l'esistenza di pianeti iperveloci, ovvero mondi che sfrecciano nello spazio interstellare a milioni di chilometri all'ora, ha davvero dell'incredibile.

La presenza di questi pianeti è stata ad oggi ipotizzata da studi teorici che mostrano come possano effettivamente esistere corpi celesti del genere con velocità di fuga che raggiungono punte di 50 milioni di km all'ora, dunque considerevoli frazioni della velocità della luce. Fino a ieri si pensava che queste velocità fossero prerogativa delle sole particelle subatomiche.

La teoria cominciò a lasciar spazio alla realtà quando circa 7 anni fa (2005) Warren Brown scoprì la prima stella iperveloce. Ad oggi se ne conoscono una decina in tutta la galassia (poste a più di 50 kiloparsec da noi, dunque non vincolate gravitazionalmente alla nostra galassia) e se ne teorizza la presenza in numero totale di un migliaio.

Il catalogo che le conta è il HVS (Hypervelocity Star) che ne racchiude dieci:

• HVS 1 - (J090744.99+024506.8) (a.k.a. The Outcast Star)
• HVS 2 - (SDSS J093320.86+441705.4) or (US 708)
• HVS 3 - (HE 0437-5439) - forse proveniente dalla Grande Nube di Magellano
• HVS 4 - (SDSS J091301.00+305120.0)
• HVS 5 - (SDSS J091759.42+672238.7)
• HVS 6 - (SDSS J110557.45+093439.5)
• HVS 7 - (SDSS J113312.12+010824.9)
• HVS 8 - (SDSS J094214.04+200322.1)
• HVS 9 - (SDSS J102137.08-005234.8)
• HVS 10 - (SDSS J120337.85+180250.4)

In seguito alla scoperta di queste strabilianti stelle la ricerca ha compreso i meccanismi responsabili della velocità di questi astri. Si tratta di sistemi binari incappati in buchi neri : una compagna rimane imprigionata dalla  fortissima gravità del buco nero mentre l'altra viene allontanata dal sistema e 'sparata' nello spazio, secondo la legge fisica che regola l'interazione gravitazionale di tre corpi.

Lo scenario appena descritto riguarda solo una coppia di stelle (ipotizzando una separazione di 0.05-0.5 UA) , ma immaginiamo che queste possiedano un sistema planetario (con pianeti, ad esempio Hot Jupiters, orbitanti a 0.02-0.05 UA dalla stella)....cosa accadrebbe ai pianeti? Proprio questa è la situazione studiata e modellizzata dai teorici che hanno condotto lo studio. 

La stella sganciata dal sistema binario sarebbe in grado di portate con sè i propri pianeti nella sua rapidissima fuga; ciò che risulta dai modelli è che anche i pianeti della stella 'condannata' potrebbero subire lo stesso destino della stella espulsa dal sistema, acquisendo la folle velocità di 10-16 milioni di km all'ora. Secondo simulazioni che trattano condizioni favorevoli per questi pianeti la velocità raggiungibile da questi corpi potrebbe toccare al massimo i 50 milioni di km all'ora.

fonti:

http://www.media.inaf.it/2012/03/22/pianeti-superman/ 

http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201206.html 

http://arxiv.org/pdf/1201.1446.pdf 

UNA NUOVA FINE PER I PIANETI DELLA GALASSIA

La fine della vita di un pianeta è tradizionalmente attribuita all'azione della sua stella, che prima o poi lo disintegra , inglobandolo o spazzandolo via dalla sua orbita a seguito di una violenta esplosione o dell'espansione stellare.
Ciò che è stato scoperto e che coinvolge il gigantesco buco nero presente al centro della Via Lattea, a 25.000 anni luce dal Sole, ha dell'incredibile.

(Credit : NASA Chandra X-Ray Observatory)
 SgrA* e i due echi di luce dovuti ad una recente esplosione (cerchiati)

Il buco nero, la cui esistenza è stata confermata da studi che hanno monitorato le distorsioni ed accelerazioni delle orbite stellari in un volume di pochi giorni-luce nella zona centrale della galassia, è stato monitorato dal telescopio Chandra che osserva l'universo nei raggi X.

Immagine X di Chandra di  Sgr A*

Gli astronomi hanno osservato che con cadenza quotidiana, Sagittarius A* (questo il nome della sorgente in cui si anniderebbe il buco nero), emette 'flares' di radiazione X della durata di alcune ore anche 100 volte più energetici dell'emissione standard della sorgente.
Anche il VLT , nell'infrarosso, ha confermato comportamenti analoghi.

La 'dieta' a base di asteroidi sarebbe all'origine dei flares che osserviamo.
La comunità scientifica aveva forti dubbi sull'esistenza di grandi quantità di asteroidi al centro della galassia, soprattutto nell'ambiente assai ostile che si viene a creare attorno ad un buco nero supermassiccio.
Le osservazioni, invece, sembrano confermare la presenza di una nuvola di migliaia di miliardi di asteroidi e comete strappati via dalle loro stelle madri; di questi corpi rocciosi, quelli che si trovano a transitare a meno di 150 milioni di chilometri dal buco nero vengono sbriciolati dall'intenso campo gravitazionale e dalle forze mareali del buco nero. I frammenti verrebbero vaporizzati poi dal flusso di gas ad altissima temperatura che fluisce verso la singolarità, generando i flares energetici che osserviamo da Terra. Infine ciò che rimane dei frammenti viene inghiottito dal buco nero.
Gli astronomi hanno anche stimato la misura minima dei frammenti in grado di generare flares come quelli osservati da Chandra : 10 km di raggio.

Tutto ciò riguarda gli asteroidi ma, anche se in numero statisticamente molto inferiore,  la medesima sorte potrebbe capitare anche pianeti rocciosi in zona. Considerando almeno un pianeta per stella, si verificherebbe un tale evento ogni 10⁵ anni. Un evento di questo tipo potrebbe essere successo circa 300 anni fa, quando l'emissione X di Sagittarius A* crebbe di un milione di volte rispetto alla media, emettendo energia dell'ordine dei 10^{39 - 41} erg/s .
Ma come possiamo affermarlo visto che i radiotelescopi X sarebbero stati inventati due secoli e mezzo dopo? A questo proposito è stato condotto un lavoro eccezionale : l'eco di luce X di quell'evento si riflette nelle nubi di gas e polveri presenti nelle vicinanze del buco nero permettendo di datare l'evento, la durata del flare e la sua luminosità.


Fonti:
http://www.media.inaf.it/2012/02/09/e-per-pasto-asteroidi-e-pianeti/
http://lanl.arxiv.org/abs/1110.6872