Riassunto:
Gli astronomi hanno recentemente confermato un esopianeta gigante estremamente giovane, Elias 2-24 b. Il pianeta si trova a circa 450 anni luce dalla Terra e ha meno di 1 milione di anni. È ancora sepolto in profondità nel disco di gas e polvere che circonda la sua stella madre e continua ad accumulare materiale dal materiale circostante. Non solo è il pianeta più giovane mai scoperto, ma si è formato molto più velocemente di quanto previsto dalle attuali teorie sulla formazione dei pianeti.
Elias 2-24 b ha all'incirca la stessa massa di Giove e il sistema stellare in cui si trova è ancora in una fase evolutiva molto precoce. Dopo la nascita di una giovane stella, attorno ad essa solitamente rimane una grande quantità di gas, polvere, ghiaccio e materiale roccioso, che ruota attorno alla stella per formare un disco protoplanetario. Nel corso del tempo, il materiale nel disco gradualmente entrò in collisione, si raccolse e formò corpi celesti sempre più grandi sotto l'influenza della gravità, e alla fine si trasformò in pianeti. È estremamente raro che gli astronomi osservino direttamente i pianeti durante questo processo, perché i pianeti appena nati sono spesso oscurati proprio dal gas e dalla polvere che li hanno formati.
I ricercatori hanno utilizzato il coronografo dell'Osservatorio Keck alle Hawaii per rianalizzare i dati di osservazione precedentemente accumulati. Un coronografo blocca la luce estremamente brillante di una stella, offrendo agli astronomi l'opportunità di cercare oggetti vicini, molto meno luminosi. Il gruppo di ricerca ha precedentemente condotto osservazioni su 7 stelle con dischi di materiale attorno a loro, e strutture come anelli e lacune in questi dischi sono state considerate possibilmente correlate ai pianeti in formazione.
Tra questi, c'è uno stretto spazio molto evidente nel disco di polvere intorno a Elias 2-24. I ricercatori ritengono che se un pianeta crescesse qui, la sua gravità continuerebbe a risucchiare il materiale circostante e a liberare un’orbita nel disco, creando un evidente divario. Alla fine, i ricercatori hanno trovato Elias 2-24 b all’interno di questa lacuna.
La scoperta di questo pianeta risale in realtà a circa 10 anni fa. In precedenza, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile aveva scoperto una lacuna nel disco di polvere che circonda Elias 2-24. Successivamente, il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe ha scoperto un punto di luce molto debole in questo spazio vuoto. Gli astronomi all'epoca sospettavano che potesse trattarsi di un pianeta in formazione, ma questa spiegazione era difficile da conciliare con i modelli esistenti di formazione dei pianeti.
Il problema è che questo pianeta candidato è molto lontano dalla sua stella madre, circa 55 volte la distanza tra la Terra e il sole. Secondo la teoria attuale, ci vorrebbero circa 5 milioni di anni per formare un pianeta gigante con la massa di Giove a una distanza dal sole equivalente all'orbita di Giove, e se è più lontano dalla stella, di solito ci vorrà più tempo. Tuttavia, il sistema stellare in cui si trova Elias 2-24 b ha meno di 1 milione di anni, il che significa che deve aver completato una crescita su larga scala in un tempo molto più breve di quanto previsto teoricamente.
I ricercatori hanno quindi recuperato i file storici delle osservazioni dell'Osservatorio Keck, sperando di confermare se il misterioso punto luminoso fosse già apparso. I risultati hanno mostrato che la stessa debole fonte di luce è apparsa anche nei dati di osservazione del telescopio Keck nel 2018 e nel 2020. Combinando osservazioni di anni diversi e monitorando la posizione della macchia nel tempo, i ricercatori hanno scoperto che si muoveva in modo coerente con un pianeta in orbita attorno alla stella, piuttosto che con una stella sullo sfondo o un artefatto prodotto dal processo di imaging del telescopio.
Queste osservazioni a lungo termine hanno finalmente permesso al gruppo di ricerca di confermare che questo misterioso punto luminoso è Elias 2-24 b. Non solo ha una massa vicina a quella di Giove, ma è ancora nella fase di crescita continuando ad accrescere il materiale circostante, quindi gli astronomi stanno effettivamente osservando il processo di "nascita" di un pianeta gigante.
Questa scoperta pone nuove sfide alle teorie esistenti sulla formazione dei pianeti. I pianeti più giovani precedentemente ritenuti situati nei sistemi PDS 70 e WISPIT 2 hanno tutti più di 5 milioni di anni. Elias 2-24 b ha meno di 1 milione di anni, ma è cresciuto fino a raggiungere la massa di Giove, indicando che il tasso di formazione dei pianeti giganti potrebbe essere molto più veloce di quanto si pensasse in precedenza.
I ricercatori hanno sottolineato che la Via Lattea forma costantemente nuove stelle e pianeti, quindi in realtà esistono pianeti a vari stadi di evoluzione nell'universo. Tuttavia, la portata che i telescopi esistenti possono osservare direttamente è ancora molto limitata. La maggior parte dei circa 6.000 esopianeti confermati hanno miliardi di anni e tipicamente orbitano relativamente vicino alle loro stelle madri. Al contrario, i pianeti appena nati sono spesso nascosti in spessi strati di polvere e gas, rendendo difficile per gli astronomi vederli direttamente.
I metodi tradizionali di scoperta degli esopianeti aggravano ulteriormente questo pregiudizio. Un gran numero di esopianeti vengono scoperti attraverso il metodo del transito, ovvero quando un pianeta passa tra gli osservatori della Terra e la stella, blocca brevemente parte della luce della stella, provocando una leggera diminuzione della luminosità della stella. Ma per i pianeti giovani, spessi dischi di polvere possono oscurarli, e i pianeti più lontani dalle loro stelle hanno periodi orbitali molto lunghi, quindi gli eventi di transito sono più rari.
Elias 2-24 b offre quindi agli scienziati un'opportunità estremamente rara di studiare direttamente la prima crescita di un pianeta gigante. I ricercatori ritengono che questo tipo di pianeti estremamente giovani possa aiutare a migliorare i modelli di formazione planetaria attualmente stabiliti sulla base di calcoli teorici, simulazioni al computer e osservazioni di stelle giovani, e spiegare perché alcuni pianeti possono crescere rapidamente in un tempo molto breve.
In futuro, si prevede che il telescopio spaziale romano Nancy Grace della NASA espanderà ulteriormente questa capacità di osservazione. Il telescopio romano è stato lanciato il 30 agosto ed è dotato di un coronografo più avanzato, in grado di distinguere più efficacemente i debolissimi pianeti circostanti dal forte bagliore delle stelle.
Il telescopio romano può anche utilizzare metodi di imaging diretto per trovare pianeti giovani e si prevede che osserverà i pianeti più vicini alla stella, inclusi alcuni "gemelli di Giove" che attualmente sono difficili da vedere direttamente con i telescopi. In confronto, Elias 2-24 b orbita attualmente circa 10 volte più lontano dalla sua stella madre rispetto a una tipica orbita di Giove.
Gli astronomi sperano che con l'entrata in uso di una nuova generazione di apparecchiature di osservazione come Roman, un gran numero di "piccoli pianeti" che sono rimasti nascosti per lungo tempo nel disco protoplanetario verranno gradualmente alla luce. Osservando pianeti giovani di età diverse, distanze orbitali diverse e masse diverse, gli scienziati potrebbero essere in grado di ripristinare per la prima volta in modo più completo l’intero processo da un disco di polvere e gas a un sistema planetario maturo.
La scoperta di Elias 2-24 b significa che ora gli astronomi possono vedere direttamente i segni della crescita di pianeti giganti in un ambiente cosmico reale, e questo pianeta, che ha meno di 1 milione di anni, mostra anche che almeno alcuni pianeti giganti potrebbero formarsi rapidamente in un tempo molto più breve di quanto previsto dai modelli tradizionali. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su "The Astrophysical Journal Letters" il 16 settembre 2026.
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