Gli astronomi hanno catturato le prime misurazioni di spin dei pianeti che compongono il sistema stellare HR 8799.

Scoperto nel 2008 dall'Osservatorio W. M. Keck e dall'Osservatorio Gemini, che si trovano entrambi alle Hawaii, il sistema stellare HR 8799 si trova a 129 anni luce di distanza e ha quattro cosiddetti pianeti super-Giove, ciascuno più massiccio di Giove. HR 8799 è uno dei primi sistemi planetari ad avere la sua immagine scattata direttamente da un telescopio.

Però, nessuno dei periodi di rotazione dei pianeti HR 8799, o velocità di rotazione, era stato misurato - e infatti, la velocità di rotazione (che si traduce nella lunghezza di un giorno sul pianeta) è stata misurata solo per una manciata delle migliaia di esopianeti finora scoperti.

La svolta è stata resa possibile da un team scientifico e ingegneristico guidato da Caltech e Keck Observatory che ha sviluppato uno strumento chiamato Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC). Commissionato tra il 2018 e il 2020, lo strumento può osservare, con una risoluzione spettrale estremamente elevata, esopianeti precedentemente ripresi. KPIC fornisce una risoluzione sufficientemente alta da decifrare la velocità di rotazione dei pianeti.

Uno studio sui risultati è stato accettato per la pubblicazione in Il Giornale Astronomico ; il lavoro rappresenta i primi risultati scientifici di KPIC.

Lo studio ha mostrato che le velocità di rotazione minime di due dei pianeti HR 8799, noto come HR 8799 d e HR 8799 e, sono 10,1 chilometri al secondo (km/s) e 15 km/s, rispettivamente. Questo si traduce in una lunghezza del giorno che potrebbe essere di appena tre ore o di 24 ore, come sulla Terra, a seconda delle inclinazioni dei pianeti, che sono attualmente indeterminati. Per contesto, Giove ha una velocità di rotazione di circa 12,7 km/s, e un giorno su Giove dura quasi 10 ore.

Il team è stato anche in grado di limitare la rotazione di un terzo pianeta, HR 8799 c, ad un limite superiore inferiore a 14 km/s. La velocità di rotazione del quarto pianeta, HR 8799 b, non poteva essere determinato in modo definitivo.

Conoscere le velocità di rotazione dei pianeti fornisce importanti indizi su come si sono formati.

"Con KPIC, siamo stati in grado di ottenere le osservazioni con la più alta risoluzione spettrale mai condotte sugli esopianeti HR 8799, "dice Jason Wang, il 51 Pegasi b Postdoctoral Scholar Research Associate in Astronomy al Caltech e autore principale dello studio. "Questo ci consente di studiarli con una granularità più fine che mai e sblocca la chiave per ottenere una comprensione più profonda non solo di come si sono formati questi quattro pianeti, ma anche di come i giganti gassosi in generale si sviluppano in tutto l'universo".