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    Lo scienziato cittadino individua le code delle comete che sfrecciano oltre una stella lontana

    Rappresentazione artistica della cometa che passa una stella lontana. Credito:Danielle Futselaar

    Lo scienziato cittadino Thomas Jacobs è stato il primo a individuare segni rivelatori che una cometa stava orbitando attorno a una stella lontana monitorata dall'Osservatorio spaziale Kepler. Il professor Saul Rappaport (Massachusetts Institute of Technology; MIT) e il suo team hanno quindi collaborato con Jacobs per riportare la scoperta in una nuova ricerca pubblicata su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

    La scoperta segna la prima volta che la presenza di un oggetto piccolo come una cometa è stata dedotta osservando cali nell'intensità della luce di una stella. Tali cali di solito segnalano attraversamenti di pianeti o altri oggetti davanti alla stella, che bloccano momentaneamente una piccola frazione della sua luce. In questo caso le cose erano diverse, i ricercatori sono stati in grado di individuare la coda della cometa, una scia di gas e polvere, che ha bloccato circa un decimo dell'1 percento della luce della stella mentre la cometa sfrecciava via.

    "È incredibile che qualcosa di diversi ordini di grandezza più piccolo della Terra possa essere rilevato solo dal fatto che sta emettendo molti detriti, "dice Saul Rappaport, professore emerito di fisica al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT. "È piuttosto impressionante poter vedere qualcosa di così piccolo, così lontano."

    I dati provengono dal telescopio spaziale Kepler della NASA, un osservatorio stellare lanciato nello spazio nel 2009. Per quattro anni, la navicella ne ha monitorati circa 200, 000 stelle per cali di luce stellare causati da esopianeti in transito. Ad oggi, la missione ha individuato e confermato più di 2, 400 esopianeti, stelle per lo più orbitanti nella costellazione del Cigno, con l'aiuto di algoritmi automatizzati che setacciano rapidamente i dati di Keplero, alla ricerca dei caratteristici tuffi. Gli esopianeti più piccoli rilevati finora misurano circa un terzo delle dimensioni della Terra. comete, in confronto, abbracciano solo diversi campi da calcio, o una piccola città nella loro dimensione più grande, rendendoli incredibilmente difficili da individuare.

    Tutto questo è cambiato il 18 marzo di quest'anno, quando Thomas Jacobs, un astronomo dilettante che ha fatto del suo hobby spulciare i dati di Keplero, è stato in grado di individuare diversi modelli di luce curiosi in mezzo al rumore. Jacobs fa parte del progetto di ricercatore cittadino "Planet Hunters" istituito dalla Yale University, che arruola astronomi dilettanti nella ricerca di esopianeti.

    L'idea era che l'occhio umano potesse essere in grado di individuare cose che un computer avrebbe perso, Il professor Rappaport spiega:"Potrei nominare 10 tipi di cose che queste persone hanno trovato nei dati di Kepler che gli algoritmi non sono riusciti a trovare, a causa della capacità di riconoscimento del modello nell'occhio umano".

    Nella ricerca di Jacobs, ha notato tre insolite cali nella luce proveniente da KIC 3542116, una debole stella situata a 800 anni luce dalla Terra - ha segnalato gli eventi e ha avvisato il professor Rappaport, con cui aveva collaborato in passato per interpretare le sue scoperte. Altri tre transiti sono stati successivamente trovati da Rappaport e dal team.

    "Ci siamo seduti su questo per un mese, perché non sapevamo cosa fosse" ricorda Rappaport "- i transiti dei pianeti non sembrano così! - Poi mi è venuto in mente; 'Hey, questi sembrano qualcosa che abbiamo visto prima...'". In un tipico transito planetario, la curva di luce risultante assomiglia a una "U", con un forte tuffo, poi un'altrettanto brusca ascesa, come risultato di un pianeta che prima si è bloccato un po', poi molto, poi un po' della luce mentre si muove attraverso la stella. Però, le curve di luce individuate da Jacobs apparivano asimmetriche, con un forte tuffo, seguito da un aumento più graduale.

    Rappaport si rese conto che l'asimmetria nelle curve di luce assomigliava a pianeti in disintegrazione, con lunghe scie di detriti che continuerebbero a bloccare un po' di luce mentre il pianeta si allontana dalla stella. Però, tali pianeti disintegrati orbitano attorno alla loro stella, transitare ripetutamente. In contrasto, Jacobs non aveva osservato tale modello periodico nei transiti che aveva identificato. "Abbiamo pensato, l'unico tipo di corpo che potrebbe fare la stessa cosa e non ripetersi è quello che probabilmente alla fine viene distrutto, " dice Rappaport. In altre parole, invece di orbitare ripetutamente intorno alla stella, gli oggetti devono essere transitati, poi alla fine volò troppo vicino alla stella, e vaporizzato. "L'unica cosa che si adatta al conto, e ha una massa abbastanza piccola da essere distrutta, è una cometa."

    Rappaport ha chiesto al Lead Data Analyst di Kepler, Jon Jenkins (Centro di ricerca Ames della NASA), per valutare. Jenkins ha esaminato criticamente i dati e ha escluso la possibilità di artefatti strumentali o contaminazione da altre stelle. "Questo è un oggetto affascinante, e dovevamo essere assolutamente certi di aver compreso il segnale prima di procedere con l'interpretazione scientifica, " ha detto Jenkins. In questo caso, è chiaro che il segnale lo fa, infatti, provengono dal sistema KIC 3542116. "Sono sbalordito dall'assoluta diversità e ampiezza delle scoperte fatte con i dati della missione Kepler".

    Il coautore Andrew Vanderburg dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ritiene che il fatto che queste sei "esocomete" sembrino aver transitato molto vicino alla loro stella negli ultimi quattro anni sollevi alcune domande intriganti - le cui risposte potrebbero rivelare alcune verità sul nostro sistema solare:"Perché ci sono così tante comete in le parti interne di questi sistemi solari?" Vanderburg dice, "Si tratta di un'era di bombardamento estremo in questi sistemi? Il 'Late Heavy Bombardment' è stato uno stadio importante nella formazione del nostro sistema solare quando gli scienziati ritengono che un gran numero di asteroidi abbia 'bombardato' i pianeti rocciosi, e potrebbe essere stato infatti responsabile del primo portare l'acqua sulla Terra. I ricercatori dicono che in futuro, la missione guidata dal MIT TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) continuerà il tipo di ricerca svolta da Kepler "Lo studio delle esocomete potrebbe darci qualche idea su come avviene il bombardamento in altri sistemi solari" ipotizza Vanderburg, che potrebbe portare a rivelazioni sugli inizi della vita sulla Terra.


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