Astronomi segnalano una possibile prima esoluna attorno alla nana bruna CD-35 2.722.000.000.000 B

Il sistema si trova a circa 73 anni luce dalla Terra. Al centro c'è una stella con circa metà della massa del Sole. Attorno a quella stella ruota una nana bruna catalogata come CD-35 2722 B, un oggetto troppo massiccio per essere un pianeta e troppo leggero per bruciare idrogeno come una stella. Il satellite candidato orbita attorno alla nana bruna, non alla stella. La disposizione è quindi una gerarchia a tre livelli, come la catena Terra-Luna-Sole. Il compagno completa un'orbita in circa 170 giorni. La nana bruna è oltre 30 volte più massiccia di Giove, quindi il compagno è molto più leggero dell'oggetto attorno a cui ruota. Lo studio è stato pubblicato su Nature e l'ESO ha annunciato il risultato a ottobre.

Le nane brune occupano una fascia stretta di possibilità. Oltre circa 80 masse di Giove un oggetto può sostenere la fusione dell'idrogeno e diventa una stella; a circa 13 masse di Giove può bruciare deuterio. Tutto ciò che sta in mezzo non è né l'uno né l'altro. Per questo il vocabolario qui scricchiola, e per questo il gruppo ha scelto il termine volutamente generico "esosatellite". Il termine dice solo che qualcosa orbita attorno a qualcosa di più grande, senza stabilire se vada considerato una luna.

Gli astronomi hanno catalogato più di 6.000 esopianeti e non hanno confermato una sola luna attorno a nessuno di essi. La ricerca ha un handicap strutturale. I metodi del transito e della velocità radiale funzionano meglio sui pianeti vicini alle loro stelle, e le simulazioni suggeriscono che quei pianeti così vicini perdono le loro lune in fretta. I pianeti più facili da trovare sono quindi quelli con meno probabilità di avere una luna. Il nostro sistema solare offre il controesempio: sei dei suoi otto pianeti ospitano lune note. Decenni di ricerche hanno prodotto candidati, ma nessuna conferma.

Non esiste nemmeno una definizione universalmente accettata di esoluna.

Il vuoto di definizione pesa sulla classificazione dell'oggetto. Il candidato attorno a CD-35 2722 è abbastanza massiccio da contare come pianeta secondo alcuni schemi di classificazione, eppure non orbita direttamente attorno a una stella. Una scoperta confermata costringerebbe gli astronomi a tracciare da qualche parte il confine tra pianeta e luna. Resta aperta la questione se il segnale sia davvero un satellite o una lettura sbagliata di un complesso sistema a tre corpi.

Come il gruppo lo ha individuato

Nessuno ha fotografato il compagno. Le prove vengono da 23 osservazioni di velocità radiale utilizzabili, raccolte tra ottobre 2023 e febbraio 2026 con CRIRES+, uno spettrografo infrarosso ad alta risoluzione del Very Large Telescope dell'ESO. Mentre il compagno gira attorno alla nana bruna, la tira verso la Terra e poi la allontana, spostando le righe del suo spettro di quantità piccole ma misurabili.

La nana bruna dista circa due secondi d'arco dalla sua stella ospite, abbastanza perché il telescopio possa isolare la sua luce.

Qui la velocità radiale funziona insolitamente bene. La nana bruna è molto meno massiccia di una stella normale, quindi un compagno delle dimensioni di un pianeta la sposta di più. CD-35 2722 B orbita inoltre a circa 60 volte la distanza media Terra-Sole dalla sua stella, il che tiene separate le due sorgenti luminose. Le nane brune sono abbastanza fredde da emettere la maggior parte della loro luce nell'infrarosso, dove opera CRIRES+.

Un sistema che sfugge alle etichette

Un esosatellite è qualsiasi satellite naturale oltre il sistema solare. Esoluna di solito implica un corpo che orbita attorno a un pianeta. Poiché questo compagno orbita attorno a una nana bruna, il secondo termine calza solo alla lontana, e gli astronomi non hanno ancora fissato una regola che lo comprenda.

Le masse sono il primo rompicapo. L'ESO descrive il compagno come almeno massiccio quanto Giove, mentre la nana bruna è oltre 30 volte più massiccia di Giove. La nana bruna ha solo circa il 10 per cento della massa della sua stella ospite.

Entrambe le orbite sono eccentriche. L'eccentricità della nana bruna è di circa 0,8, in calo rispetto a una stima precedente vicina a 0,9, e quella del candidato è di circa 0,4.

Come si sia formato un sistema simile non è chiaro. "In realtà non abbiamo quasi idea di come si formi il sistema", ha detto Hoy. Il gruppo ha considerato l'instabilità gravitazionale, in cui un disco massiccio si frammenta sotto il proprio peso. In quel quadro un frammento grande è diventato la nana bruna e uno più piccolo il compagno di massa gioviana. Le orbite eccentriche si conciliano male con questa storia, perché la formazione da disco produce di norma percorsi più circolari.

Lo scetticismo e la domanda aperta

Hoy è stato prudente sulla rivendicazione principale. "Per ora non siamo sicuri di aver trovato un'esoluna", ha detto in una conversazione di SETI Live. "Direi che probabilmente non l'abbiamo fatto". Ha aggiunto che il gruppo è certo che l'oggetto esista, ma non sa come chiamarlo.

Il linguaggio dell'articolo segue quella cautela. I ricercatori parlano di una possibile prima esoluna, non di una scoperta dimostrata, e affermano che l'individuazione richiede ulteriori verifiche.

Gli astronomi hanno ora un metodo dimostrato per cercare satelliti. Funziona attorno a oggetti giovani e luminosi di luce propria, abbastanza lontani dalle loro stelle da poter essere studiati da soli.