Illustrazione del sistema planetario in orbita attorno a V1298 Tau.
A cura di Mario Dammasso
Le proprietà fisiche e architetturali dei sistemi planetari giovani possono apparire molto diverse da quelle della popolazione matura, offrendo la rara opportunità di indagare come i pianeti si formano ed evolvono prima di stabilizzarsi nella loro configurazione finale. Un esempio particolarmente interessante è V1298 Tau, una stella di circa 20 milioni di anni che ospita quattro pianeti transitanti confermati.
Due studi recenti guidati da Mario Damasso (INAF-OATo) hanno affrontato la complessa sfida di caratterizzare questo sistema neonato, combinando misurazioni di massa basate su una lunga serie temporale di velocità radiali con una campagna multi-lunghezza d’onda per caratterizzare l’intenso ambiente magnetico della stella.
Nel primo studio, condotto all’interno del programma GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), il team ha analizzato oltre 380 spettri ad alta risoluzione raccolti con lo strumento HARPS-N al Telescopio Nazionale Galileo nell’arco di quattro anni e mezzo. L’obiettivo era vincolare le masse dei pianeti utilizzando le minuscole variazioni nel moto della stella causate dalla loro attrazione gravitazionale, ma l’elevata attività della stella ospite ha reso l’impresa estremamente difficile. Le masse dedotte dipendono fortemente dal metodo di analisi dei dati e dai modelli dell’attività magnetica stellare. In alcuni modelli, i pianeti più esterni, b ed e, potrebbero essere molto più massicci rispetto alle stime basate su una tecnica diversa (le variazioni dei tempi di transito), mentre l’analisi ha fornito limiti superiori di massa aggiornati, basati sulle velocità radiali, per i pianeti più interni, c e d.
Per caratterizzare meglio l’ambiente stellare, il secondo studio ha previsto una campagna multi-lunghezza d’onda condotta nell’arco di alcuni mesi utilizzando il Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA) e il satellite Swift. Il monitoraggio della stella nelle bande radio, dei raggi X e del vicino ultravioletto ha rivelato emissioni altamente variabili, inclusa la cattura della fase di decadimento di un intenso brillamento stellare nei raggi X. Il flusso radio oscilla tra stati alti e bassi nel giro di giorni o ore, mostrando una moderata correlazione con le curve di luce ottiche, il che suggerisce che l’emissione sia modulata dalla rotazione della stella e dalle regioni magneticamente attive. In definitiva, la comprensione di questi complessi fenomeni magnetici rappresenta un passo essenziale per svelare le prime fasi evolutive dei sistemi planetari.
Esempio di immagine Stokes I ottenuta dal JVLA, centrata sulla posizione di V1298 Tau, che mostra una forte emissione proveniente dalla stella.