OtticaTelescopio

Questa volta mi cimento in un altro genere di recensione: la lettura ragionata di una notizia apparsa all’inizio di luglio e riproposta pochi giorni fa nei social media.

OtticaTelescopio

È un altro esperimento personale, dopo le mie recensioni Astronomiche di film di fantascienza: stavolta desidero parlare di una scoperta scientifico-Astronomica molto interessante, avvenuta per l’esattezza il 7 luglio 2016 e riportata nel nostro forum dall’amico mazzolatore. In questo link potete vedere la segnalazione e noterete il bassissimo consenso da parte dei lettori (solo 2 utenti hanno ringraziato, mentre non si sa quanti abbiano letto il post).
In breve si parla della scoperta di un pianeta extrasolare, che orbita intorno alla stella principale di un sistema stellare almeno triplo, dove la parola “almeno” potrebbe sottintendere che oltre alle tre stelle osservate potrebbero anche essercene altre. Il fatto importante della notizia è che gli Astronomi hanno scoperto questo pianeta con metodi ottici, osservandolo direttamente per mezzo dello strumento SPHERE del VLT (il Very Large Telescope array, a Cerro Paranal in Cile) e gestito dall’ESO (European Southern Observatory) che in questa pagina potete vedere e conoscere meglio a cominciare da una spettacolare foto panoramica a 360°.

il sistema stellare triplo con il pianeta appena scoperto

il sistema stellare triplo con il pianeta appena scoperto

In questa immagine composita ottenuta dal VLT, possiamo vedere la stella principale (HD 131399 A) attorno alla quale ruotano le due componenti B e C (a sua volta ruotando tra loro stesse) e con in mezzo il puntino più debole che rappresenta l’oggetto della scoperta, il pianeta ribattezzato HD 131399 Ab. Ricordo che la denominazione di un esopianeta deve seguire la regola di aggiungere al nome della stella (attorno a cui ruota) una lettera minuscola a partire da “b“. La stessa regola comporta che se il sistema stellare fosse multiplo allora la componente principale è indicata con la lettera A, mentre le componenti successive sono indicate con le successive lettere dell’alfabeto.

Questa notizia è molto importante e quando l’ho letta pochi giorni fa su FaceBook (come notizia dell’ultim’ora!) sono rimasto non poco perplesso dai dati forniti, particolarmente complessi e da addetti ai lavori: proprio per il fatto che alcuni dettagli non li conoscevo nemmeno, dopo i primi ragionamenti fatti da profano, ho cercato di documentarmi il più possibile. Mi sono poi reso conto di aver ragionato in modo errato, ingannato da termini davvero specialistici, erroneamente indicati.

La mia intenzione è di “recensire” la notizia portando il mio contributo di informazioni aggiuntive e soprattutto indicando il percorso (non sempre semplice) che mi ha portato a poter parlare dell’argomento con maggiore cognizione di causa. Io l’ho detto da subito che l’argomento non lo conosco a fondo: ma da pignolone desidero dire la mia, a costo di sbagliare ancora! Per poter comprendere meglio quanto dirò in seguito, vi suggerisco calorosamente di rileggere l’articolo (qui ad esempio nella versione italiana a cura dell’INAF, l’Istituto Nazionale di astrofisica).

Vediamo insieme quali parti dell’articolo mi hanno colpito maggiormente, stavolta riassumendo la notizia con sapiente uso di copia-incolla…

Un pianeta con tre soli

La novità di questa scoperta, come detto, sta nel fatto che è avvenuta nell’ottico e non con altri metodi di ricerca che viceversa ci hanno permesso di trovare finora centinaia di pianeti extrasolari: ricordo ad esempio la sonda Keplero che quando era operativo aveva inviato una mole allucinante di dati, che analizzati successivamente da Astronomi professionisti oppure semplici appassionati, hanno permesso e continuano a permettere la scoperta  di esopianeti in base agli effetti che tali pianeti manifestano sul loro Sole, tra i quali effetti abbiamo la diminuzione della luce ricevuta dalla stella in occasione dei transiti.

La prima frase che mi ha colpito è che

l’orbita di questo pianeta dovrebbe essere instabile, causando l’espulsione del pianeta dal sistema. In qualche modo però questo non accade. Il risultato inaspettato suggerisce che questo tipo di sistemi possano essere più comuni del previsto

Subito dopo una frase davvero emblematica, enigmatica, strana e che decisamente trae in inganno:

La temperatura di circa 580°C e la massa stimata a circa quattro volte la massa di Giove ne fanno uno degli esopianeti più freddi e meno massicci di cui sia stata ottenuta finora un’immagine diretta

Poi nell’articolo si parla di UA, di distanze tra le varie stelle componenti il sistema e del pianeta appena scoperto (fatto questo che ha acceso la ben nota Celestiomania del sottoscritto), il tutto condito con una rappresentazione artistica di come NON è il sistema stellare: e qui invece è scattato il vostro pignolone, che vi ammorberà con calcoli allucinanti (divisioni e moltiplicazioni) e diagrammi incomprensibili (foto tratte da Celestia)… Così come per i film di fantascienza, non si può maltrattare l’astronomia mostrando stelle, pianeti e satelliti con dimensioni e fasi assolutamente inventate e sproporzionate. Nell’articolo citato, si legge nella didascalia

… la rappresentazione artistica mostra una veduta del sistema stellare triplo HD 131399 da un punto vicino al pianeta gigante in orbita nel sistema

e tra l’altro non è delle peggiori trovate in rete

rappresentazione artistica di quello è il sistema stellare in realtà

rappresentazione artistica di quello che invece è il sistema stellare in realtà

Infatti in quella apparsa su FaceBook

altra rappresentazione artistica molto fantasiosa del sistema stellare

altra rappresentazione artistica molto fantasiosa del sistema stellare

l’artista (dopo una buona dose di vino o di altro) si era inventata la visione del sistema addirittura da un satellite roccioso del pianeta gassoso, sbagliando completamente le proprorzioni, solo per la spettacolarità: tutte e due le immagini sono indubbiamente belle, ma false.

Analizziamo le frasi che mi hanno colpito

Iniziamo dal fatto che si tratta di un sistema stellare triplo: non conoscendo molto bene l’argomento ho cercato in giro in internet e mi sono recato sul un sito che tratta di esopianeti, l’Open Exoplanet Catalogue (che si trova a questo link) e che riporta i dati aggiornati di tutti gli esopianeti scoperti fino ad oggi.

Ma questo simpatico sito non mi bastava: cercando ancora ho trovato anche quello della NASA (NASA Exoplanet Archive, che potete trovare a questo link) che è assolutamente rigoroso e affidabile, ma un po’ più complesso da utilizzare… Questo è il sito ufficiale sugli esopianeti: dopo che c’è stata una scoperta, gli scienziati della NASA la valutano e solo dopo un po’ di giorni la confermano (o smentiscono), inserendola nel loro database ufficiale

la comunicazione con la quale la NASA conferma una scoperta

la comunicazione con la quale la NASA conferma una scoperta

L’altro catalogo invece inserisce ogni scoperta taggandola inizialmente come “unconfirmed” per poi cambiarla in “confirmed” quando necessario.

Proprio da quest’ultimo catalogo ho voluto cercare quanti e quali sistemi multipli con almeno un esopianeta fossero stati finora scoperti (e confermati) : nella tabella che il sito presenta si possono scegliere tutti i filtri desiderati, nel mio caso sistemi stellari multipli, visualizzando altre colonne sulle quali torniamo a breve. Per non rovinarvi il gusto di scoprire da soli quali siano i semplici comandi e i sapienti click sulle intestazioni della tabella, ho ottenuto proprio quello che volevo, che potete vedere a questo link e in questa immagine

la tabella degli esopianeti di sistemi stellari multipli

la tabella degli esopianeti di sistemi stellari multipli

dove quasi subito troviamo il nostro HD 131399 Ab. Cosa ci dice questa tabella? Intanto dalla tabella sono passato ad un foglio Excel con il quale ho stilato le seguenti classifiche: esistono ad oggi 153 sistemi stellari multipli:

  • 2 sono quaternari, entrambi con un solo pianeta (altro che Tatooine! pensate a 4 Soli!)
  • ben 27 sono ternari e tra questi, 2 contengono la bellezza di 7 pianeti, mentre 5 ne hanno appena 5
  • 124 infine sono sistemi binari e qui c’è un florilegio di possibilità, a partire dai 10  sistemi con 5 pianeti, 9 sistemi con 4 e 3 pianeti per arrivare ai 22 sistemi con due pianeti ed i restanti con uno solo.

Come al solito temo di aver perso per strada gli allergici alla matematica (senza nemmeno aver fatto un’operazione!), mentre desidero sottolineare ai superstiti che un sistema triplo non è certo una novità, mentre i due sistemi con 4 stelle dovrebbero essere davvero interessanti. Voi ne avevate mai sentito parlare? Io no e comunque la prima frase che mi aveva colpito è assolutamente vera: sistemi stellari multipli con esopianeti cominciano a diventare davvero frequenti.

La temperatura

E veniamo alla frase che mi ha decisamente tratto in inganno dicendo fra l’altro che “… la temperatura di circa 580°C… ne fa uno degli esopianeti più freddi e meno massicci …”.

Ma come? Si parla di un pianeta gioviano di 4 volte la massa di Giove, posto ad 80 UA astronomiche dalla sua stella (di classe spettrale A, grande 1.8 volte il nostro Sole)… Come fa ad avere una temperatura di 580°C? Giove (da Wikipedia) possiede una temperatura minima di -163°C ad una distanza di appena 5.2 UA dal Sole.

Ricordo che nel gruppo della UAI (su FaceBook) avevo segnalato la cosa, propendendo per un errore di traduzione o di conversione tra Fahrenheit, Kelvin e °C, non avendo poi nessuna risposta da parte di Astronomi evidentemente indignati da una mia affermazione così lontana dalla realtà e frutto di ignoranza… Ma no, forse nessuno si è mai accorto del mio post o ha voluto ripondere…

In realtà un errore c’è, anche nell’articolo dell’ottima INAF: la temperatura non è quella classica, ma per quanto riguarda gli esopianeti deve portarsi appresso un attributo fondamentale: si tratta della “equilibrium temperature” (temperatura d’equilibrio) che fondamentalmente non c’entra nulla con quella che ci aspetteremmo, quella superficiale.

Vista la mia ignoranza sul termine e sui concetti a cui fa riferimento (solo vaghi ricordi dei miei studi di Fisica ad Ingegneria) non posso fare altro che riportare quanto dice Wikipedia

La temperatura di equilibrio planetaria è la temperatura teorica che raggiungerebbe un pianeta se fosse un corpo nero, riscaldato soltanto dal proprio sole. In questo modello, non è considerata l’eventuale presenza di un’atmosfera (e quindi dell’effetto serra che potrebbe interessarla) e la temperatura calcolata è attribuita ad una superficie idealizzata del pianeta. Lo stesso concetto è espresso in letteratura con altre denominazioni, quali temperatura di corpo nero equivalente di un pianeta e temperatura effettiva di un pianeta

Perciò i famosi 580°C sbandierati da tutti i siti come temperatura (e basta) traggono in inganno: in realtà, anche se non si è capito perfettamente il termine, si può effettuare l’ordinamento della tabella degli esopianeti per equilibrium temperature decrescente, cliccando proprio sull’intestazione della colonna. Dopo qualche secondo si vedrà che il nostro simpatico pianeta precipita molto in giù nella graduatoria, avvalorando perciò la seconda parte dell’affermazione, quella che lo dà come uno dei più freddi… Se leggete i valori di temperatura di equilibrio dei primi della tabella, ve ne renderete subito conto: attualmente il valore più alto, di 2750°C, è detenuto dal pianeta Kepler-13 Ab.

Pure sulla massività si può avere la controprova ordinando la tabella secondo la colonna “Mass [Mjup]” e ci accorgiamo che esiste un esopianeta grande 263 volte il nostro piccolo Giove, seguito da uno 80 volte e poi un grande numero di pianeti con massa tra 20 e appunto 4 volte, come il nostro pianetino

Capite dunque l’importanza fondamentale di informarsi e documentarsi per poter afferrare concetti molto difficili senza incorrere poi in gravi errori a causa della fretta dei redattori degli articoli?

E se volete ancor di più approfondire questo ostico argomento, vi suggerisco questo link, dove l’autore (l’Astrofisico Tahir Yaqoob) parla della misteriosa temperatura d’equilibrio, come quantità puramente teorica, ma che viene comunemente utilizzata come una prima stima della temperatura di un esopianeta.
L’Astrofisico cita un caso paradossale: applicando le (terribili) formule che permettono il calcolo dell’equilibrium temperature per il pianeta Venere, come se fosse un esopianeta di una qualunque stella, si ottiene un valore pari a -40°C. Sappiamo invece che Venere presenta una densissima atmosfera che comporta il ben noto fenomeno dell’effetto serra, portando la sua temperatura vera al valore di circa 450°C: quindi si deve procedere con cautela dato che in questo caso l’errore commesso è addirittura del 1150%.
Ma allora perché usare questo parametro? Evidentemente l’argomento è molto complesso e potrebbe essere utile un approfondimento nel nostro forum… Comunque suggerisco di leggere quanto scrive Yaqoob, che spiega in modo molto semplice dei concetti complicati.

Celestia

Ovviamente in Celestia non c’è alcun add-on su questo sistema stellare e dunque va costruito e provato prima di utilizzarlo: ne ho creato uno partendo dai (pochi) dati a disposizione e inventandone altri di sana pianta altri. Ho ottenuto una situazione praticamente molto simile a quella mostrata dall’articolo dell’INAF

il sistema stellare HD 131399 (attualmente)

il sistema stellare HD 131399 (attualmente)

Una volta che ci saranno più dati ufficiali allora si potrà atterrare sull’esopianeta (faremo un HD131399aggio)  e ci si potrà spostare in avanti nel tempo di metà periodo di rivoluzione del superGiove intorno alla stella primaria (diciamo un po’ prima del 2300) per far sì che i tre Soli si trovino in prospettiva nella stessa parte del cielo.

il sistema stellare HD 131399 (nel 2300 circa)

il sistema stellare HD 131399 (nel 2300 circa)

Puntando verso la stella primaria e facendo scorrere velocemente il tempo, nel cielo esoplanetario si vedranno le due componenti secondarie avvicinarsi angolarmente alla primaria fino ad andare in congiunzione con questa (continuando nel frattempo a ruotare vorticosamente tra loro) per poi allontanarsi dalla primaria… Il tutto in decine e decine di anni terrestri: un compito molto semplice per Celestia!

Tornando alla rappresentazione artistica del sistema stellare visto dal pianeta o dai suoi dintorni, ribadisco quanto ho detto più volte nelle mie recensioni di film di fantascienza e in parecchi miei articoli (soprattutto quelli delle costellazioni e sul Sistema Solare): un conto è inserire in un film o in un articolo un’immagine accattivante, bella, ma falsa. Ben altro conto è seguire quello che dice la Scienza, l’Astronomia.

In questo caso una stella distante 80 UA non può assolutamente essere visibile ad occhio nudo come un disco enorme, a meno che non sia una supergigante, il che non è vero in questa situazione. Ricordate quante volte ho mostrato l’aspetto del Sole visto dalla superficie dei nostri pianeti o satelliti, che notoriamente si trovano a molto meno di 80 UA dal Sole stesso?
Lo stesso discorso vale per le stelle secondaria e terziaria, che stavolta stanno a circa 350 UA dalla primaria… Sarebbero semplicemente dei puntini molto luminosi, ma sempre e comunque puntini.

Comunque, al di  là di tutte queste considerazioni, siamo in presenza di uno spettacolo davvero al di là dell’immaginazione. Ancora una volta la Natura batte qualunque tipo di fantasia, fantascienza (pensate a Tatooine…) e rappresentazione artistica!

 

Info Autore

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Classe 1955, è nato e vive a Roma, è laureato in Ingegneria Elettronica e lavora come sviluppatore software, ma avrebbe voluto laurearsi in Astronomia. Coltiva la passione per l’astronomia dal giorno dopo lo sbarco dell’uomo ... pagina autore

  1. Grazie PierLuigi, articolo davvero interessante e che mi ha fatto nascere la curiosità:
    ho trovato online una persona che come te ha delle doti naturali per questo genere di cose.

    Metto il link, il nome è tutto in programma


    https://ilpoliedrico.com/2014/09/com...proprieta.html

    https://ilpoliedrico.com/2014/07/com...ima-parte.html

  2. Bell'analisi !
    Venere -40* come corpo nero piacevole esplicazione , grazie [emoji106]


    Alessandro

  3. beh se io scrivessi articoli con formule così complesse, i miei lettori scapperebbero dopo aver letto due righe e mezza formula!!!

  4. Il dovere della verifica (e della review) anche per gli articoli scientifici, anzi soprattutto per quelli. Post molto avvincente che mi lascia una perplessità: nella lista la temperatura (d'equilibrio?) di HD 131399 Ab è di 850 °C; quindi i 580 sbandierati sarebbero frutto di un refuso (una permutazione in questo caso)? Dalle temperature d'equilibrio si parte come dato base per stimare poi quella effettiva (assorbimento e albedo dell'atmosfera e/o della superficie)? Grazie

  5. no...

    sono 850 °K, non °C...
    è corretto!!