Un esopianeta a ben 17.000 anni luce dalla Terra è stato trovato nascosto nei dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler, ora in pensione. È il mondo più distante mai rilevato dall’Osservatorio spaziale cacciatore ai pianeti, il doppio della distanza del suo record precedente. In modo affascinante, l’esopianeta è quasi un gemello esatto di Giove, di massa simile e in orbita quasi alla stessa distanza di Giove dal Sole.
Chiamato K2-2016-BLG-0005Lb, rappresenta il primo esopianeta confermato da un’analisi dei dati del 2016 che ha rilevato 27 possibili oggetti utilizzando una tecnica chiamata microlensing gravitazionale anziché il metodo di rilevamento primario di Kepler. La scoperta è stata inviata a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ed è disponibile sul server di prestampa arXiv.
“Kepler non è mai stato progettato per trovare pianeti usando il microlensing, quindi, in molti modi, è sorprendente che lo abbia fatto“, ha affermato l’astronomo Eamonn Kerins dell’Università di Manchester. Il telescopio spaziale Kepler è stato determinante nel far esplodere il campo dell’astronomia degli esopianeti. È stato lanciato nel 2009 e ha trascorso quasi 10 anni a caccia di pianeti al di fuori del Sistema Solare, o esopianeti. Durante quel periodo, le sue osservazioni hanno rivelato oltre 3.000 esopianeti confermati e altri 3.000 candidati.
La sua tecnica è ingegnosamente e ingannevolmente semplice. Keplero fissava campi di stelle per rilevare i deboli e regolari cali di luce stellare che suggeriscono che un esopianeta è in orbita attorno a una stella. Questo è chiamato metodo di transito ed è utile per trovare esopianeti in orbita vicino alle loro stelle.
Il microlensing è un po’ più complicato, sfruttando una stranezza della gravità e un allineamento casuale. La massa di un corpo come un pianeta crea una curvatura gravitazionale dello spazio-tempo attorno ad esso. Se poi quel pianeta passa davanti a una stella, lo spazio-tempo curvo agisce fondamentalmente come una lente d’ingrandimento che in modo molto debole e breve fa illuminare la luce stellare.
Il microlensing gravitazionale è molto efficace nel trovare esopianeti a lunga distanza dalla Terra, in orbita attorno alle loro stelle a distanze abbastanza grandi, fino a masse planetarie molto piccole. L’esopianeta galattico più distante scoperto fino ad oggi è stato rilevato attraverso il microlensing è un mondo di massa terrestre a 25.000 anni luce di distanza.
Poiché Kepler è ottimizzato per rilevare i cambiamenti nella luce delle stelle, un team di ricercatori guidato dall’Università di Manchester ha recentemente pensato di esaminare i dati di Kepler per eventi di microlensing, da una finestra di osservazione di diversi mesi nel 2016. Hanno identificato 27 eventi, cinque dei quali erano del tutto nuovi, non ancora identificati nei dati dei telescopi terrestri.
“Per vedere l’effetto è necessario un allineamento quasi perfetto tra il sistema planetario in primo piano e una stella sullo sfondo“, ha spiegato Kerins .
“La possibilità che una stella sullo sfondo sia influenzata in questo modo da un pianeta è da decine a centinaia di milioni contro uno. Ma ci sono centinaia di milioni di stelle verso il centro della nostra galassia che Kepler ha potuto osservare per tre mesi“.
Uno dei cinque eventi è K2-2016-BLG-0005Lb e sembrava promettente per un esopianeta in orbita attorno a una stella. Quindi il team ha cercato i set di dati di cinque rilievi a terra che stavano osservando lo stesso pezzo di cielo nel periodo dell’osservazione di Kepler, per corroborare il loro segnale.
Hanno scoperto che Kepler ha osservato il segnale leggermente prima e per un periodo leggermente più lungo rispetto ai cinque rilevamenti a terra. Questo set di dati combinato ha permesso al team di determinare che l’esopianeta è circa 1,1 volte la massa di Giove, in orbita attorno alla sua stella a una distanza circolare di 4,4 unità astronomiche. La distanza media di Giove dal Sole è di 5,2 unità astronomiche.
“La differenza di punto di osservazione tra Keplero e gli osservatori qui sulla Terra ci ha permesso di triangolare dove lungo la nostra linea di vista si trova il sistema planetario”, ha detto Kerins.
“Kepler è stato anche in grado di osservare ininterrottamente dal tempo o dalla luce del giorno, permettendoci di determinare con precisione la massa dell’esopianeta e la sua distanza orbitale dalla sua stella ospite. Fondamentalmente è il gemello identico di Giove in termini di massa e posizione dalla sua stella, che è circa il 60 per cento della massa del nostro Sole“.
Sebbene al momento non disponiamo di ulteriori dati su quel sistema stellare, questa scoperta ha implicazioni per la nostra ricerca di vita extraterrestre. Ci sono prove che suggeriscono che Giove potrebbe aver svolto un ruolo determinante nelle condizioni che hanno permesso alla Terra di emergere e prosperare sulla Terra; trovare analoghi di Giove in orbita attorno a stelle lontane potrebbe essere un modo per identificare queste condizioni.
Il fatto che Kepler, uno strumento non progettato per il microlensing, sia stato in grado di effettuare questo tipo di rilevamento, fa ben sperare per i prossimi strumenti che saranno progettati per il microlensing. Il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA, il cui lancio è previsto nei prossimi cinque anni, cercherà eventi di microlensing, così come Euclid dell’ESA, previsto per il lancio il prossimo anno.
Questi rilevamenti potrebbero rivoluzionare la nostra comprensione degli esopianeti.
“Impareremo quanto sia tipica l’architettura del nostro sistema solare“, ha detto Kerins. “I dati ci permetteranno anche di testare le nostre idee su come si formano i pianeti. Questo è l’inizio di un nuovo entusiasmante capitolo nella nostra ricerca di altri mondi“.
