La ricerca di pianeti oltre il nostro sistema solare sta per guadagnare nuove reclute.

Oggi, un team che include il MIT ed è guidato dal Carnegie Institution for Science ha rilasciato la più grande raccolta di osservazioni fatte con una tecnica chiamata velocità radiale, da utilizzare per la caccia agli esopianeti. L'enorme set di dati, presi in due decenni dal W.M. Osservatorio Keck alle Hawaii, è ora a disposizione del pubblico, insieme a un pacchetto software open source per elaborare i dati e un tutorial online.

Rendendo i dati pubblici e di facile utilizzo, gli scienziati sperano di attirare nuovi occhi sulle osservazioni, che comprendono quasi 61, 000 misurazioni di più di 1, 600 stelle vicine.

"Questo è un catalogo straordinario, e ci siamo resi conto che non siamo abbastanza nel team per fare tutta la scienza possibile da questo set di dati, "dice Jennifer Burt, un Torres Postdoctoral Fellow presso l'Istituto Kavli per l'astrofisica e la ricerca spaziale del MIT. "Stiamo cercando di spostarci verso un'idea più orientata alla comunità di come dovremmo fare scienza, in modo che altri possano accedere ai dati e vedere qualcosa di interessante".

Burt e i suoi colleghi hanno delineato alcuni dettagli del nuovo set di dati disponibile in un documento che apparirà nel Giornale Astrofisico . Dopo aver esaminato i dati stessi, i ricercatori hanno rilevato oltre 100 potenziali esopianeti, incluso un GJ 411 orbitante, la quarta stella più vicina al nostro sistema solare.

"Sembra che non manchino gli esopianeti, " Burt dice. "Ce ne sono un sacco là fuori, e c'è un sacco di scienza da fare."

Luce stellare che divide

Le nuove osservazioni disponibili sono state prese dallo spettrometro Echelle ad alta risoluzione (HIRES), uno strumento montato sul telescopio di 10 metri dell'Osservatorio Keck a Mauna Kea nelle Hawaii. HIRES è progettato per dividere la luce in arrivo da una stella in un arcobaleno di componenti di colore. Gli scienziati possono quindi misurare l'intensità precisa di migliaia di canali di colore, o lunghezze d'onda, per determinare le caratteristiche della luce delle stelle.

All'inizio, gli scienziati hanno scoperto di poter utilizzare l'output di HIRES per stimare la velocità radiale di una stella:i piccolissimi movimenti che una stella compie come risultato dei propri processi interni o in risposta a qualche altro, forza esterna. In particolare, gli scienziati hanno scoperto che quando una stella si avvicina e si allontana dalla Terra secondo uno schema regolare, può segnalare la presenza di un esopianeta in orbita attorno alla stella. La gravità del pianeta attrae la stella, cambiando la velocità della stella mentre il pianeta si muove attraverso la sua orbita.

"[HIRES] non è stato specificamente ottimizzato per cercare esopianeti, "Dice Burt. "È stato progettato per osservare deboli galassie e quasar. Però, anche prima che HIRES fosse installato, il nostro team ha elaborato una tecnica per rendere HIRES un efficace cacciatore di esopianeti".

Per due decenni, questi scienziati hanno indicato HIRES a più di 1, 600 stelle di "quartiere", il tutto entro 100 parsec relativamente vicini, o 325 anni luce, dalla Terra. Lo strumento ha registrato quasi 61, 000 osservazioni, ciascuno della durata compresa tra 30 secondi e 20 minuti, a seconda di quanto precise dovessero essere le misurazioni. Con tutti questi dati raccolti, ogni data stella nel set di dati può avere diversi giorni', anni', o anche più di un decennio di osservazioni.

"Recentemente abbiamo scoperto un sistema di sei pianeti in orbita attorno a una stella, che è un gran numero, " dice Burt. "Non rileviamo spesso sistemi con più di tre o quattro pianeti, ma siamo riusciti a mappare con successo tutti e sei in questo sistema perché avevamo oltre 18 anni di dati sulla stella ospite".

Più occhi al cielo

All'interno del set di dati appena disponibile, il team ha evidenziato oltre 100 stelle che potrebbero ospitare pianeti extrasolari ma richiedono un'ispezione più attenta, o con misurazioni aggiuntive o un'ulteriore analisi dei dati esistenti.

I ricercatori hanno, però, ha confermato la presenza di un esopianeta intorno a GJ 411, che è la quarta stella più vicina al nostro sistema solare e ha una massa che è circa il 40% di quella del nostro sole. Il pianeta ha un'orbita estremamente stretta, il giro della stella in meno di 10 giorni. Burt dice che ci sono buone possibilità che altri, esaminando il set di dati e combinandolo con le proprie osservazioni, possono trovare candidati altrettanto intriganti.

"Siamo passati dai primi giorni pensando che forse ci fossero altri cinque o 10 pianeti là fuori, per realizzare che quasi ogni stella accanto a noi potrebbe avere un pianeta, "dice Burt.

HIRES continuerà a registrare osservazioni di stelle vicine nei prossimi anni, e il team prevede di aggiornare periodicamente il set di dati pubblico con tali osservazioni.

"Questo set di dati crescerà lentamente, e sarai in grado di andare avanti e cercare qualunque stella ti interessi e scaricare tutti i dati che abbiamo mai preso su di essa. Il set di dati include la data, la velocità che abbiamo misurato, l'errore su quella velocità, e misurazioni dell'attività della stella durante tale osservazione, " dice Burt. "Al giorno d'oggi, con accesso a software di analisi pubblici come Systemic, è facile caricare i dati e iniziare a giocarci."

Quindi, Burt dice, la caccia agli esopianeti può davvero decollare.

"Penso che questo apra possibilità a chiunque voglia fare questo tipo di lavoro, che tu sia un accademico o qualcuno nel pubblico in generale che è entusiasta degli esopianeti, " dice Burt. "Perché davvero, chi non vuole scoprire un pianeta?"

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.