Utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi hanno rivelato dettagli straordinari su un lontano membro del nostro sistema solare scoperto di recente, il corpo planetario 2014 UZ224, più informalmente conosciuto come DeeDee.

A circa tre volte la distanza attuale di Plutone dal Sole, DeeDee è il secondo oggetto transnettuniano (TNO) conosciuto più distante con un'orbita confermata, superato solo dal pianeta nano Eris. Gli astronomi stimano che ci siano decine di migliaia di questi corpi ghiacciati nel sistema solare esterno oltre l'orbita di Nettuno.

I nuovi dati ALMA rivelano, per la prima volta, che DeeDee ha un diametro di circa 635 chilometri, o circa due terzi del diametro del pianeta nano Cerere, il più grande membro della nostra cintura di asteroidi. A questa dimensione, DeeDee dovrebbe avere una massa sufficiente per essere sferico, i criteri necessari agli astronomi per considerarlo un pianeta nano, sebbene non abbia ancora ricevuto quella designazione ufficiale.

"Lontano oltre Plutone c'è una regione sorprendentemente ricca di corpi planetari. Alcuni sono piuttosto piccoli ma altri hanno dimensioni che rivaleggiano con Plutone, e potrebbe essere molto più grande, " disse David Gerdes, uno scienziato con l'Università del Michigan e autore principale di un articolo apparso nel Lettere per riviste astrofisiche . "Poiché questi oggetti sono così distanti e fiochi, è incredibilmente difficile persino rilevarli, figuriamoci studiarli in ogni dettaglio. ALMA, però, ha capacità uniche che ci hanno permesso di apprendere dettagli entusiasmanti su questi mondi lontani".

Attualmente, DeeDee dista circa 92 unità astronomiche (AU) dal Sole. Un'unità astronomica è la distanza media dalla Terra al Sole, o circa 150 milioni di chilometri. A questa enorme distanza, ci vuole DeeDee più di 1, 100 anni per completare un'orbita. La luce di DeeDee impiega quasi 13 ore per raggiungere la Terra.

Gerdes e il suo team hanno annunciato la scoperta di DeeDee nell'autunno del 2016. L'hanno trovata utilizzando il telescopio Blanco di 4 metri presso l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo in Cile come parte delle osservazioni in corso per il Dark Energy Survey, un rilevamento ottico di circa il 12% del cielo che cerca di comprendere la forza ancora misteriosa che sta accelerando l'espansione dell'universo.

L'indagine sull'energia oscura produce vaste raccolte di immagini astronomiche, che danno agli astronomi l'opportunità di cercare anche oggetti del sistema solare distanti. La ricerca iniziale, che comprende quasi 15, 000 immagini, identificato più di 1,1 miliardi di oggetti candidati. La stragrande maggioranza di queste si è rivelata essere stelle di sfondo e galassie ancora più lontane. Una piccola frazione, però, sono stati osservati muoversi lentamente attraverso il cielo nel corso di osservazioni successive, il segno rivelatore di un TNO.

Uno di questi oggetti è stato identificato su 12 immagini separate. Gli astronomi lo chiamarono informalmente DeeDee, che è l'abbreviazione di Distant Dwarf.

I dati ottici del telescopio Blanco hanno permesso agli astronomi di misurare la distanza e le proprietà orbitali di DeeDee, ma non sono stati in grado di determinarne le dimensioni o altre caratteristiche fisiche. Era possibile che DeeDee fosse un membro relativamente piccolo del nostro sistema solare, ma abbastanza riflettente da essere rilevato dalla Terra. O, potrebbe essere insolitamente grande e scuro, riflettendo solo una piccola parte della debole luce solare che la raggiunge; entrambi gli scenari produrrebbero dati ottici identici.

Poiché ALMA osserva il freddo, universo oscuro, è in grado di rilevare il calore - sotto forma di luce a lunghezza d'onda millimetrica - emesso naturalmente dagli oggetti freddi nello spazio. La firma termica di un oggetto del sistema solare distante sarebbe direttamente proporzionale alle sue dimensioni.

"Abbiamo calcolato che questo oggetto sarebbe stato incredibilmente freddo, solo circa 30 gradi Kelvin, appena un po' sopra lo zero assoluto, " disse Gerde.

Mentre la luce visibile riflessa da DeeDee è brillante solo come una candela vista a metà della distanza dalla luna, ALMA è stata in grado di individuare rapidamente l'impronta termica del corpo planetario e misurarne la luminosità con una luce di lunghezza d'onda millimetrica.

Ciò ha permesso agli astronomi di determinare che riflette solo il 13% circa della luce solare che lo colpisce. È più o meno la stessa riflettività dello sporco secco trovato su un campo da baseball.

Confrontando queste osservazioni di ALMA con i precedenti dati ottici, gli astronomi avevano le informazioni necessarie per calcolare le dimensioni dell'oggetto. "ALMA lo raccolse abbastanza facilmente, " ha detto Gerdes. "Siamo stati quindi in grado di risolvere l'ambiguità che avevamo con i soli dati ottici".

Oggetti come DeeDee sono avanzi cosmici della formazione del sistema solare. Le loro orbite e proprietà fisiche rivelano importanti dettagli sulla formazione dei pianeti, compresa la Terra.

Questa scoperta è anche entusiasmante perché mostra che è possibile rilevare molto distanti, oggetti che si muovono lentamente nel nostro sistema solare. I ricercatori fanno notare che queste stesse tecniche potrebbero essere utilizzate per rilevare l'ipotetico "Pianeta Nove" che potrebbe risiedere ben oltre DeeDee ed Eris.

"Ci sono ancora nuovi mondi da scoprire nel nostro cortile cosmico, " conclude Gerdes. "Il sistema solare è un luogo ricco e complicato".