Il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA ha trovato tre esopianeti confermati, o mondi oltre il nostro sistema solare, nei suoi primi tre mesi di osservazione.

Le sensibili telecamere della missione hanno anche catturato 100 cambiamenti di breve durata, la maggior parte dei quali probabilmente esplosioni stellari, nella stessa regione del cielo. Includono sei esplosioni di supernova la cui luce brillante è stata registrata da TESS ancor prima che le esplosioni fossero scoperte dai telescopi terrestri.

Le nuove scoperte mostrano che TESS sta raggiungendo il suo obiettivo di scoprire pianeti intorno a stelle luminose vicine. Utilizzando telescopi terrestri, gli astronomi stanno ora conducendo osservazioni di follow-up su oltre 280 esopianeti candidati TESS.

La prima scoperta confermata è un mondo chiamato Pi Mensae c grande circa il doppio della Terra. Ogni sei giorni, il nuovo pianeta orbita intorno alla stella Pi Mensae, situato a circa 60 anni luce di distanza e visibile ad occhio nudo nella costellazione meridionale della Mensa. La stella luminosa Pi Mensae è simile al Sole in massa e dimensioni.

"Questa stella era già nota per ospitare un pianeta, chiamato Pi Mensae b, che è circa 10 volte la massa di Giove e segue un'orbita lunga e molto eccentrica, " ha detto Chelsea Huang, un Juan Carlos Torres Fellow presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI) del Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Cambridge. "In contrasto, il nuovo pianeta, chiamato Pi Mensae c, ha un'orbita circolare vicino alla stella, e queste differenze orbitali si riveleranno la chiave per capire come si è formato questo sistema insolito".

Il prossimo è LHS 3884b, un pianeta roccioso circa 1,3 volte le dimensioni della Terra situato a circa 49 anni luce di distanza nella costellazione dell'Indo, rendendolo tra gli esopianeti in transito più vicini conosciuti. La stella è una bella stella nana di tipo M circa un quinto delle dimensioni del nostro Sole. Completando un'orbita ogni 11 ore, il pianeta si trova così vicino alla sua stella che parte della sua superficie rocciosa sul lato diurno può formare pozze di lava fusa.

Il terzo e forse il quarto pianeta orbitano attorno a HD 21749, una stella di tipo K a circa l'80% della massa del Sole e situata a 53 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Reticolo.

Il pianeta confermato, HD21749b, è circa tre volte la dimensione della Terra e 23 volte la sua massa, orbite ogni 36 giorni, e ha una temperatura superficiale di circa 300 gradi Fahrenheit (150 gradi Celsius). "Questo pianeta ha una densità maggiore di Nettuno, ma non è roccioso. Potrebbe essere un pianeta acquatico o avere qualche altro tipo di atmosfera sostanziale, " ha spiegato Diana Dragomir, un Hubble Fellow presso MKI e autore principale di un articolo che descrive il ritrovamento. È il pianeta in transito con il periodo più lungo entro 100 anni luce dal sistema solare, e ha la temperatura superficiale più fredda di un esopianeta in transito attorno a una stella più luminosa della decima magnitudine, o circa 25 volte più debole del limite della visione umana senza aiuto.

Ciò che è ancora più eccitante sono i suggerimenti che il sistema contiene un secondo pianeta candidato delle dimensioni della Terra che orbita intorno alla stella ogni otto giorni. Se confermato, potrebbe essere il pianeta TESS più piccolo fino ad oggi.

Le quattro fotocamere di TESS, progettato e costruito da MKI e dal Lincoln Laboratory del MIT a Lexington, Massachusetts, passare quasi un mese a monitorare ogni settore di osservazione, una singola fascia di cielo che misura 24 per 96 gradi. L'obiettivo principale è cercare i transiti di esopianeti, che si verificano quando un pianeta passa davanti alla sua stella ospite vista dalla prospettiva di TESS. Ciò provoca un calo regolare della luminosità misurata della stella che segnala la presenza di un pianeta.

Nella sua missione principale di due anni, TESS osserverà quasi tutto il cielo, fornendo un ricco catalogo di mondi intorno alle stelle vicine. La loro vicinanza alla Terra consentirà una caratterizzazione dettagliata dei pianeti attraverso osservazioni di follow-up da telescopi spaziali e terrestri.

Ma nel suo sguardo lungo un mese in ogni settore, TESS registra molti fenomeni aggiuntivi, comprese le comete, asteroidi, stelle fiammeggianti, binari ad eclisse, stelle nane bianche e supernove, risultando in un tesoro astronomico.

Solo nel primo settore TESS, osservato tra il 25 luglio e il 22 agosto, 2018, la missione ha catturato dozzine di o transitorio, eventi, comprese le immagini di sei supernovae in galassie lontane che sono state successivamente viste da telescopi terrestri.

"Alcune delle scienze più interessanti si verificano nei primi giorni di una supernova, che è stato molto difficile da osservare prima di TESS, " ha detto Michael Faustaugh, un ricercatore TESS presso MKI. "Il telescopio spaziale Kepler della NASA ha catturato cinque di questi eventi mentre si illuminavano durante i suoi primi quattro anni di attività. TESS ne ha trovati altri nel suo primo mese".

Queste prime osservazioni sono la chiave per comprendere una classe di supernovae che funge da importante parametro per gli studi cosmologici. Le supernove di tipo Ia si formano attraverso due canali. Uno prevede la fusione di due nane bianche orbitanti, resti compatti di stelle come il Sole. L'altro si verifica in sistemi in cui una nana bianca estrae gas da una stella normale, guadagnando gradualmente massa fino a quando non diventa instabile ed esplode. Gli astronomi non sanno quale scenario sia più comune, ma TESS potrebbe rilevare modifiche alla prima luce dell'esplosione causate dalla presenza di una compagna stellare.

Tutti i dati scientifici dei primi due settori di osservazione TESS sono stati recentemente rilasciati alla comunità scientifica attraverso il Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora.

Più di un milione di immagini TESS sono state scaricate da MAST nei primi giorni, "ha detto Thomas Barclay, un ricercatore TESS presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e l'Università del Maryland, Contea di Baltimora. "La reazione della comunità astronomica alla prima pubblicazione dei dati ci ha mostrato che il mondo è pronto a saltare e ad aumentare la generosità scientifica della missione.

George Ricker, l'investigatore principale della missione presso MKI, ha affermato che le telecamere e la navicella spaziale di TESS si stavano comportando in modo superbo. "Siamo solo a metà del primo anno di attività di TESS, e le porte dei dati stanno appena iniziando ad aprirsi, " ha detto. "Quando l'intera serie di osservazioni di oltre 300 milioni di stelle e galassie raccolte nella missione principale di due anni viene esaminata dagli astronomi di tutto il mondo, TESS potrebbe aver scoperto ben 10, 000 pianeti, oltre a centinaia di supernovae e altri transitori stellari ed extragalattici esplosivi."