Confermata l’esistenza dei misteriosi JuMBOs, pianeti orfani che viaggiano in coppia

La scienza esoplanetaria continua a scoprire sistemi planetari molto più vari di quanto si possa immaginare. Negli ultimi anni, tra gli oggetti più enigmatici individuati vi sono i pianeti erranti, pianeti gassosi che non orbitano attorno ad alcuna stella. Ma ancora più sorprendente è la scoperta dei cosiddetti JuMBOs, coppie di pianeti giganti legati gravitazionalmente e che viaggiano insieme nello spazio interstellare.

Nuove osservazioni sembrano confermare l’esistenza di questi oggetti misteriosi in regioni diverse della nostra Galassia, aprendo interrogativi sulla loro origine e mettendo alla prova le attuali teorie della formazione planetaria.

Cosa sono in JuMBOs

Per questa tipologia di pianeti extrasolari è stato scelto il nome JuMBOs, acronimo di Jupiter-Mass Binary Objects, cioè pianeti di massa confrontabile a quella di Giove in sistemi binari. Sono coppie di pianeti giganti gassosi che orbitano l’uno attorno all’altro muovendosi liberi, ma sempre in coppia, nello spazio interstellare.

Ciò che li rende estremamente interessanti non è tanto la loro struttura, simile a quella dei cosiddetti pianeti gioviani gassosi, quanto l’essere orfani, cioè senza una loro stella madre attorno a cui orbitare.

Ciò che gli astronomi vogliono scoprire è come possano nascere tali pianeti. Infatti, la loro esistenza sfida le note leggi della formazione dei pianeti.

Come i pianeti del Sistema Solare, anche i pianeti extrasolari si formano all’interno dei dischi protoplanetari, quei dischi di polvere e gas che circondano le giovani stelle. I pianeti si formano proprio con il gas e la polvere disponibili all’interno del disco, i pianeti gassosi seguendo percorsi di formazione diversi da quelli rocciosi. Ma al di fuori del disco protoplanetario, quindi in assenza di gas e polveri, come possono formarsi tali pianeti?

Ancor prima dei JuMBOs era stata accertata l’esistenza di pianeti gassosi singoli erranti nello spazio interstellare. Per l’esistenza di questi era stata invocata la possibilità che, formatisi all’interno di un sistema planetario, esattamente come previsto dai modelli di formazione planetaria, siano stati successivamente espulsi e destinati a vagare in solitudine.

Studi successivi hanno però ipotizzato la possibilità che questi si possano formare esattamente come le stelle e le nane brune, cioè dal collasso di frammenti di polveri e gas in regioni di formazione stellare ma svincolati da una stella madre.

Nuove osservazioni e conferme

Similmente, lo stesso processo potrebbe portare alla formazione di coppie di tali pianeti. Tuttavia, la separazione tra i due pianeti è grande, superiore alla distanza media tra le coppie di nane brune (gli oggetti più simili ai pianeti gassosi), il che rende ancora più complicato spiegarne la comune origine.

Negli ultimi mesi, JuMBOs sono stati individuati nella regione Lower Centaurus-Crux della Via Lattea. Su diciassette sistemi binari, due di essi possiedono caratteristiche molto simili ai JuMBOs osservati nella Nebulosa di Orione.

E questa è una scoperta notevole, cioè che la stessa tipologia non sia una caratteristica della Nebulosa di Orione, ma che possa essere diffusa in tutta la nostra Galassia e non solo.

Non mancano le ipotesi alternative. Alcuni studi recenti hanno suggerito che una parte dei candidati JuMBOs identificati da Webb potrebbe in realtà essere costituita da stelle di sfondo particolarmente arrossate o da nane brune. Per questo motivo saranno necessarie ulteriori osservazioni spettroscopiche per determinarne definitivamente la natura.

Una sfida per la formazione planetaria

E’ una sfida per gli astronomi capire come possano formarsi in autonomia, o come possano essere stati espulsi da un loro sistema planetario mantenendo il legame gravitazionale o come anche questo debole legame possa resistere agli incontri ravvicinati (gravitazionalmente) distruttivi con altre stelle della stessa regione di formazione.

Le osservazioni con i più potenti telescopi, quali il Very Large Telescope, il futuro Extremely Large Telescope, e i telescopi spaziali James Webb Space Telescope e il Nancy Grace Roman Space Telescope permetteranno di verificare definitivamente la natura di questi enigmatici oggetti. I JuMBOs potrebbero rappresentare una nuova e sorprendente categoria di corpi celesti.

Riferimenti allo studio

“Jupiter Mass Binary Objects in the Trapezium Cluster” Pearson, S.G. and McCaughrean, M.J. eprint arXiv:2310.01231 DOI:10.48550/arXiv.2310.01231

“Discovery of planetary-mass binaries in the Lower Centaurus-Crux association” Claudio Cáceres et al. A&A, 708, A378 (2026) DOI https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347673