Planet formation in binary star systems and its relevance during target selection for extrasolar planet search with the transit method

In questa tesi ho studiato l'impatto della binarietà sulla formazione ed evoluzione planetaria allo scopo di massimizzare il processo di selezione dei target in una futura missione spaziale dedicata alla scoperta di transiti planetari. L'impatto è stato studiato prima con un'analisi statistica della frequenze e delle caratteristiche dei pianeti in questi sistemi complessi. In seguito, si è eseguito uno studio più dettagliato dalla modellizzazione di diversi scenari di formazione planetaria in sistemi circumbinari e circumstellari in binarie. Inoltre, ho studiato l'impatto dei flyby stellari sull'evoluzione dei sistemi planetari per capire la rilevanza di questo fenomeno sulla distribuzione statistica della massa e dei parametri orbitali dei pianeti extrasolari osservati. Dal risultato delle simulazioni effettuate, la presenza della compagna stellare nel sistema binario ha un forte impatto sul processo di formazione ed evoluzione dei sistemi planetari. I dischi protoplanetari sono fortemente perturbati, mostrando delle onde mareali e sviluppando una forma eccentrica. Nella terza dimensione si osservano dei salti idraulici che possono prevenire la sedimentazione e bloccare il processo di formazione planetaria. Nei dischi circumbinari, l'evoluzione dei planetesimi appare fortemente influenzata dall'asimmetria del campo gravitazionale del disco eccentrico, portando ad un incremento delle velocità mutue e favorendo la frammentazione piuttosto che l'accrescimento in protopianeti. Tutti questi effetti influenzano la statistica dei pianeti in binarie e devono essere presi in considerazione quando si vuole derivare le proprietà generali dei sistemi planetari, poiché la maggior parte delle stelle si è formata in configurazioni multiple e circa la metà di esse nel campo galattico è parte di un sistema binario. Ci si aspetta che i pianeti in binarie siano un evento frequente ed interessante e dunque abbiano un impatto notevole nel processo di selezione dei target. Le missioni spaziali future sicuramente miglioreranno la statistica di questi sistemi planetari, e permetteranno una più profonda comprensione dei complessi processi di formazione planetaria in questi ambienti esotici.