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Pianeta circumbinario

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Una rappresentazione artistica delpianeta che orbita attorno aPSR B1620-26, un sistema binario costituito da unapulsar ed unanana bianca che si trova nell'ammasso globulareM4.

Si definiscepianeta circumbinario unpianeta che orbita attorno ad entrambe le componenti di unsistema binario piuttosto che intorno ad una sola.

Pianeti confermati

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Rappresentazione artistica del sistema di Kepler-16.

Il primosistema planetario circumbinario è stato scoperto in orbita attorno al sistema diPSR B1620-26, coppia costituita da unapulsar millisecondo ed unanana bianca situata all'interno dell'ammasso globulareM4, visibile nellacostellazione dello Scorpione. L'esistenza di un terzo corpo in orbita attorno alle duestelle degeneri era stata suggerita per la prima volta nel 1993,[1] ma furono necessari cinque anni di osservazioni per comprendere che si trattava di un pianeta.[2] Nel 2003 il pianeta, ribattezzatoPSR B1620-26 (AB)b, fu caratterizzato nei suoi principali parametri fisici: possiede unamassa di circa 2,5 volte la massa diGiove e si colloca in un'orbita lievementeeccentrica consemiasse maggiore di circa 23unità astronomiche (UA).[3]

Un altro sistema circumbinario è stato scoperto nel 2008 attorno allabinaria a eclisseHW Virginis, costituita da unasubnana di tipo B e da unanana rossa. Il sistema è costituito da due pianeti di massa rispettivamente 8,47 e 19,23 volte la massa di Giove, che possiedono periodi orbitali di 9 e 16 anni. Il pianeta più esterno possiede una massa sufficientemente elevata perché possa esser considerato unanana bruna secondo alcune definizioni del termine,[4] anche se gli scopritori sostengono che, data la configurazione orbitale, l'oggetto si sarebbe formato come i normaligiganti gassosi all'interno di undisco protoplanetario circumbinario. Inoltre, entrambi i pianeti potrebbero aver accresciuto ulteriore massa mentre la stella primaria, la subnana di tipo B,perdeva materia durante la propria fase digigante rossa.[5]

Il 17 settembre2011 è stata annunciata la scoperta diKepler-16 (AB)b, un pianeta di massa simile a quella diSaturno,[6] che orbita attorno alla coppia binariaKepler-16 con unperiodo di rivoluzione di 226giorni.[7] Il pianeta è stato scoperto tramite iltelescopio spazialeKepler dellaNASA,[8] che si è servito delmetodo del transito: si è vista infatti una diminuzione diluminosità di una delle componenti del sistema anche quando questa non vieneeclissata dall'altra.[8] Inoltre, itransiti del pianeta hanno consentito di misurare con particolare accuratezza iparametri orbitali e le masse delle componenti del sistema.[9]

Altri studi

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Il sistema binario di HD 98800 B è circondato da un probabile disco protoplanetario; la coppia HD 98800 B fa parte a sua volta di un sistema stellare quadruplo.

La scoperta di un pianeta tramite ilmicrolensing gravitazionale attorno alla binaria strettaMACHO-1997-BLG-41 è stata annunciata nel 1999;[10] la scoperta del pianeta, che percorrerebbe un'orbita piuttosto ampia attorno alla coppia centrale di nane rosse, è stata però successivamente ritrattata, dal momento che le anomalie che hanno portato a pensare alla presenza del pianeta sarebbero in realtà dovute più propriamente al moto orbitale delle due componenti del sistema binario.[11]

Sono stati fatti diversi tentativi per cercare di individuare dei pianeti attorno alla binaria a eclisseCM Draconis, a sua volta parte delsistema triplo GJ 630.1. La binaria è stata sorvegliata per cercare di individuare eventualitransiti planetari, ma finora non sono state effettuate scoperte degne di nota.[12][13] Più recentemente gli sforzi si sono concentrati sull'individuazione di variazioni nel cronometraggio delle eclissi in un sistema binario causate dalle interazioni con un pianeta orbitante, anche se finora nessuna scoperta è stata confermata. La presenza di anomale eccentricità orbitali nelle binarie strette è qualcosa di inaspettato, dal momento che leforze di marea dovrebbero rendere le orbite quasi perfettamente circolari; un simile fenomeno potrebbe essere indice della presenza in orbita attorno alla coppia di un pianeta massiccio o addirittura di unanana bruna, che esercita l'attrazione gravitazionale necessaria per mantenere l'eccentricità delle orbite stellari.[14]

La presenza di dischi circumbinari con caratteristicheprotoplanetarie è piuttosto comune attorno a binarie le cui componenti sono separate da meno di 3 UA.[15][16] Un esempio degno di nota è costituito dal sistema diHD 98800, unsistema quadruplo costituito da due coppie di stelle binarie separate da circa 34 UA; il subsistema HD 98800 B, che consiste di due stelle di 0,70 e 0,58masse solari che orbitano attorno al baricentro del sistema secondo un'orbita altamente eccentrica di semiasse maggiore pari a 0,983 UA, è circondato da un complessodisco di polveri costantemente modellato dagli effetti gravitazionali esercitati dalle orbite stellari mutualmente inclinate ed eccentriche.[17][18] L'altra binaria che costituisce il sistema, HD 98800 A, non è invece associata a significative quantità di polveri.[19]

Lista di pianeti circumbinari

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Pianeti confermati

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Sistema stellarePianetaMassa minima
(MJ)
Semiasse maggiore
(UA)
Periodo orbitale
(anni)
Anno scoperta
PSR B1620-26c2,5231002003
HD 202206c2,442,553,792005
HW Virginisc8,47 ± 0,423,62 ± 0,529,08 ± 0,222008
HW Virginisb19,23 ± 0,245,30 ± 0,2315,84 ± 0,142008
DP Leonisb6,28 ± 0,588,623,82009
NN Serpentisc6,91 ± 0,545,38 ± 0,2015,50 ± 0,452010
NN Serpentis[20]d2,28 ± 0,383,39 ± 0,107,75 ± 0,352010
Kepler-16[21]b0,333 ± 0,0160,7048 ± 0,00110,6266 ± 0,00012011
NY Virginis[22]b2,3 ± 0,33,37,92011
RR Caeli[23]b4,2 ± 0,45,3 ± 0,611,92012
Kepler-34[24]b0,220 ± 0,00111,0896 ± 0,00090,7908 ± 0,00022012
Kepler-35[24]b0,127 ± 0,020,603 ± 0,0010,3600 ± 0,12012
Kepler-38[25]b0,380,4644 ± 0,00820,2892012
Kepler-47[26]b0,2956 ± 0,00470,1362012
c0,989 ± 0,0160,832012
Kepler-64b0,11 ± 0,30,634 ± 0,0110,3792012
Kepler-1647b1,522,721107,62016
TOI-1338[27][28]b0,2602021
c0,20,6712023
TIC 172900988[29]b2,65195± 72021

Non confermati o dubbi

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Sistema stellarePianetaMassa minima
(MJ)
Semiasse maggiore
(UA)
Periodo orbitale
(anni)
Anno scoperta
MACHO-1997-BLG-41b~3~7?1999

Nella fantascienza

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Note

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  1. ^ D. C. Backer,A pulsar timing tutorial and NRAO Green Bank observations of PSR 1257+12[collegamento interrotto],Planets around Pulsars, Pasadena, California Institute of Technology, 1993, pp. 11–18.
  2. ^ S. E. Thorsett, Z. Arzoumanian, J. H. Taylor,PSR B1620-26 - A binary radio pulsar with a planetary companion?, inAstrophysical Journal Part 2. Letters, vol. 412, n. 1, 1993, pp. L33–L36,DOI:10.1086/186933.
  3. ^ S. Sigurðsson, H. B. Richer, B. M. Hansen, I. H. Stairs, S. E. Thorsett,A Young White Dwarf Companion to Pulsar B1620-26: Evidence for Early Planet Formation, inScience, vol. 301, n. 5630, 2003, pp. 193-196,DOI:10.1126/science.1086326,PMID 12855802,arXiv:astro-ph/0307339.
  4. ^Definition of a "Planet", sudtm.ciw.edu, Working Group on Extrasolar Planets (WGESP) of the International Astronomical Union.URL consultato il 4 luglio 2009.
  5. ^ J. W. Lee, S.-L. Kim, C.-H. Kim,et al,The sdB+M Eclipsing System HW Virginis and its Circumbinary Planets, inThe Astronomical Journal, vol. 137, n. 2, 2009, pp. 3181-3190,DOI:10.1088/0004-6256/137/2/3181.
  6. ^(EN) Nadia Drake,On Kepler-16b, shadows come in pairs, suScience News, Society for Science & the Public.URL consultato il 16 settembre 2011(archiviato dall'url originale il 23 settembre 2011).
  7. ^ L. R. Doyle, J. A. Carter, D. C. Fabrycky,et al,Kepler-16: A Transiting Circumbinary Planet, suarxiv.org,arΧiv:1109.3432/astro-ph.EP.
  8. ^ab(EN) Scott Gold,Scientists find planet orbiting two suns like in 'Star Wars', inLos Angeles Times, 15 settembre 2011.URL consultato il 16 settembre 2011.
  9. ^(EN) Dennis Overbye,NASA Detects Planet Dancing With a Pair of Stars, inThe New York Times, 15 settembre 2011.URL consultato il 16 settembre 2011.
  10. ^ D. P. Bennett, S. H. Rhie, A. C. Becker,et al,Discovery of a planet orbiting a binary star system from gravitational microlensing, inNature, vol. 402, n. 6757, 1999, pp. 57-59,DOI:10.1038/46990,arXiv:astro-ph/9908038.
  11. ^ M. D. Albrow, J.-P. Beaulieu, J. A. R. Caldwell,et al,Detection of Rotation in a Binary Microlens: PLANET Photometry of MACHO 97-BLG-41, inTheAstrophysical Journal, vol. 534, n. 2, 2000, pp. 894-906,DOI:10.1086/308798,arXiv:astro-ph/9910307.
  12. ^The TEP network, suiac.es.
  13. ^ L. R. Doyle, H. J. Deeg, V. P. Kozhevnikov,et al,Observational Limits on Terrestrial-sized Inner Planets around the CM Draconis System Using the Photometric Transit Method with a Matched-Filter Algorithm, inThe Astrophysical Journal, vol. 535, n. 1, 2000, pp. 338-349,DOI:10.1086/308830,arXiv:astro-ph/0001177.
  14. ^ J. C. Morales, I. Ribas, C. Jordi, G. Torres,et al,Absolute Properties of the Low-Mass Eclipsing Binary CM Draconis, inThe Astrophysical Journal, vol. 691, n. 2, 2009, pp. 1400-1411,DOI:10.1088/0004-637X/691/2/1400.
  15. ^ Ker Than,Worlds with Double Sunsets Common, Space.com, 7 marzo 2007.
  16. ^ D. E. Trilling, J. A. Stansberry, K. R. Stapelfeldt,et al,Debris disks in main-sequence binary systems., inThe Astrophysical Journal, vol. 658, n. 2, 2007, pp. 1264-1288,DOI:10.1086/511668,arXiv:astro-ph/0612029.
  17. ^ R. L. Akeson, W. K. M. Rice, A. F. Boden, A. I. Sargent, J. M. Carpenter, G. Bryden,The Circumbinary Disk of HD 98800B: Evidence for Disk Warping, inThe Astrophysical Journal, vol. 670, n. 2, 2007, pp. 1240-1246,DOI:10.1086/522579.
  18. ^ P. E. Verrier, N. M. Evans,HD 98800: a most unusual debris disc, inMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 390, n. 4, 2008, pp. 1377-1387,DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13854.x.
  19. ^ L. Prato, A. M. Ghez, R. K. Piña, C. M. Telesco, R. S. Fisher,et al,Keck Diffraction-limited Imaging of the Young Quadruple Star System HD 98800, inThe Astrophysical Journal, vol. 549, n. 1, 2001, pp. 590-598,DOI:10.1086/319061,arXiv:astro-ph/0011135.
  20. ^ Schneider, J,Notes for star NN Ser, suThe Extrasolar Planets Encyclopaedia.URL consultato il 22 ottobre 2010(archiviato dall'url originale il 15 ottobre 2010).
  21. ^ Laurance R. Doyle et al.,Kepler-16: A Transiting Circumbinary Planet, suarxiv.org.
  22. ^ S.-B. Qian, L.-Y. Zhu, Z.-B. Dai, E. Fernández Lajús, F.-Y. Xiang, J.-J. He,Kepler-16: Circumbinary Planets Orbiting the Rapidly Pulsating Subdwarf B-type binary NY Vir, suarxiv.org.
  23. ^ Qian S.-B., Liu L., Zhu L.-Y., Dai Z.-B., Fernandez Lajus E. e Baume G.,Kepler-16: A Circumbinary Planet in Orbit Around the Short-Period White-Dwarf Eclipsing Binary RR Cae, inMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 422, p. 24.
  24. ^ab F. Welshet al,Transiting circumbinary planets Kepler-34 b and Kepler-35 b, inNature, 2012,Bibcode:2012Natur.481..475W,DOI:10.1038/nature10768,arXiv:1204.3955.URL consultato il 18 gennaio 2012.
  25. ^ J. Oroszet al,The Neptune-Sized Circumbinary Planet Kepler-38b, inAstrophysical Journal, vol. 758, n. 87, 2012,Bibcode:2012ApJ...758...87O,DOI:10.1088/0004-637X/758/2/87,arXiv:1208.3712.
  26. ^ J. Oroszet al,Kepler-47: A Transiting Circumbinary Multi-Planet System, inScience, vol. 337, n. 1511, 2012,Bibcode:2012Sci...337.1511O,DOI:10.1126/science.1228380,arXiv:1208.5489.
  27. ^Ecco un nuovo sistema multiplanetario simile a Tatooine, suglobalscience.it, 12 giugno 2023.
  28. ^(EN)New Tatooine-like exoplanet found orbiting twin suns, suspace.com, 12 giugno 2023.
  29. ^(EN) Veselin B. Kostov, Brian P. Powell et al.,TIC 172900988: A Transiting Circumbinary Planet Detected in One Sector of TESS Data, 27 agosto 2021, p. 57.

Bibliografia

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V · D · M
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