Guarda! Su nel cielo! È un pianeta? No, solo una stella Notizie del MIT

I primi mondi oltre il nostro sistema solare sono stati scoperti tre decenni fa. Da allora, nella nostra galassia sono stati confermati quasi 5.000 esopianeti. Gli astronomi hanno scoperto altri 5.000 candidati planetari, oggetti che potrebbero essere pianeti ma devono ancora essere confermati. Ora, l’elenco dei pianeti si è ridotto di almeno tre.

In uno studio apparso oggi nel Giornale astronomico, gli astronomi del MIT riferiscono che tre, e potenzialmente quattro, pianeti originariamente scoperti dal telescopio spaziale Kepler della NASA sono in realtà classificati erroneamente. Invece, questi sospetti pianeti sono probabilmente piccole stelle.

Il team ha utilizzato misurazioni aggiornate delle stelle che ospitano i pianeti per ricontrollare le dimensioni dei pianeti e ne ha individuati tre che sono semplicemente troppo grandi per essere pianeti. Con nuove e migliori stime delle proprietà stellari, i ricercatori hanno scoperto che i tre oggetti, noti come Kepler-854b, Kepler-840b e Kepler-699b, sono ora stimati tra due e quattro volte le dimensioni di Giove.

“La maggior parte degli esopianeti sono delle dimensioni di Giove o molto più piccoli. Due volte [the size of] Giove è già sospettoso. Più grande di così non può essere un pianeta, che è quello che abbiamo trovato “, afferma il primo autore dello studio Prajwal Niraula, uno studente laureato presso il Dipartimento di scienze della Terra, dell’atmosfera e dei pianeti del MIT.

Un quarto pianeta, Kepler-747b, è circa 1,8 volte la dimensione di Giove, che è paragonabile ai più grandi pianeti confermati. Ma Kepler-747b è relativamente lontano dalla sua stella e la quantità di luce che riceve è troppo piccola per sostenere un pianeta delle sue dimensioni. Lo stato planetario di Kepler-747b, conclude il team, è sospetto ma non del tutto plausibile.

“Nel complesso, questo studio rende l’attuale elenco di pianeti più completo”, afferma l’autore dello studio Avi Shporer, ricercatore presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. “Le persone fanno affidamento su questo elenco per studiare la popolazione dei pianeti nel suo insieme. Se utilizzi un campione con pochi intrusi, i risultati potrebbero essere imprecisi. Quindi, è importante che l’elenco dei pianeti non sia contaminato”.

I coautori dello studio includono anche Ian Wong, NASA Postdoctoral Program Fellow presso il Goddard Space Flight Center della NASA, e il professore assistente del MIT Julien de Wit.

Aggiornamenti stellari

Sradicare gli impostori planetari non era l’obiettivo iniziale della squadra. Niraula originariamente intendeva cercare sistemi con segni di distorsione delle maree.

“Se hai due oggetti vicini l’uno all’altro, l’attrazione gravitazionale di uno farà sì che l’altro sia a forma di uovo o ellissoidale, il che ti dà un’idea di quanto sia massiccio il compagno”, spiega Niraula. “Quindi potresti determinare se si tratta di un sistema stella-stella o pianeta-stella, solo basandoti su quell’attrazione di marea”.

Durante la ricerca nel catalogo di Kepler, si è imbattuto in un segnale da Kepler-854b che sembrava troppo grande per essere vero.

“Improvvisamente abbiamo avuto un sistema in cui abbiamo visto questo segnale ellissoidale che era enorme, e subito abbiamo capito che non poteva provenire da un pianeta”, dice Shporer. “Poi abbiamo pensato, qualcosa non torna”.

Il team ha quindi dato una seconda occhiata sia alla stella che al candidato planetario. Come con tutti i pianeti rilevati da Kepler, Kepler-854b è stato individuato attraverso un rilevamento di transito, un calo periodico nella luce delle stelle che segnala un possibile pianeta che passa davanti alla sua stella. La profondità di tale avvallamento rappresenta il rapporto tra la dimensione del pianeta e quella della sua stella. Gli astronomi possono calcolare le dimensioni del pianeta in base a ciò che sanno delle dimensioni della stella. Ma poiché Kepler-854b è stato scoperto nel 2016, le sue dimensioni si basavano su stime stellari meno accurate di quanto non lo siano oggi.

Attualmente, le misurazioni più accurate delle stelle provengono dalla missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea, un osservatorio spaziale progettato per misurare e mappare con precisione le proprietà e i percorsi delle stelle nella Via Lattea. Nel 2016, le misurazioni di Gaia di Kepler-854 non erano ancora disponibili. Date le informazioni stellari disponibili, l’oggetto sembrava essere un pianeta di dimensioni plausibili. Ma Niraula ha scoperto che con le stime migliorate di Gaia, Kepler-854b si è rivelato molto più grande, tre volte più grande di Giove.

“Non c’è modo che l’universo possa creare un pianeta di quelle dimensioni”, dice Shporer. “Semplicemente non esiste.”

Piccole correzioni

Il team ha confermato che Kepler-854b era un “falso positivo” planetario, non un pianeta, ma una piccola stella in orbita attorno a una stella ospite più grande. Poi si sono chiesti: potrebbe essercene di più?

Niraula ha cercato tra gli oltre 2.000 pianeti del catalogo di Kepler, questa volta per aggiornamenti significativi alle dimensioni delle stelle forniti da Gaia. Alla fine ha scoperto tre stelle le cui dimensioni sono cambiate in modo significativo in base alle misurazioni migliorate di Gaia. Da queste stime, il team ha ricalcolato le dimensioni dei pianeti in orbita attorno a ciascuna stella e ha scoperto che erano circa due o quattro volte le dimensioni di Giove.

“Era una bandiera molto grande”, dice Niraula. “Ora abbiamo tre oggetti che ora non sono pianeti, e il quarto probabilmente non è un pianeta”.

Andando avanti, il team prevede che non ci saranno molte altre correzioni del genere ai cataloghi di esopianeti esistenti.

“Questa è una piccola correzione”, dice Shporer. “Proviene dalla migliore comprensione delle stelle, che migliora continuamente. Quindi, le possibilità che il raggio di una stella sia così errato sono molto minori. Queste classificazioni errate non accadranno molte volte di più. ”

Questa ricerca è stata supportata in parte dalla NASA.

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