Il nuovo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA è progettato per scovare esopianeti abitabili, ma con centinaia di migliaia di stelle simili al sole e più piccole nelle sue inquadrature, quale di quelle stelle potrebbe ospitare pianeti come il nostro?

TESS osserverà 400, 000 stelle in tutto il cielo per intravedere un pianeta in transito sulla faccia della sua stella, uno dei metodi principali con cui vengono identificati gli esopianeti.

Un team di astronomi di Cornell, Le università di Lehigh e Vanderbilt hanno individuato gli obiettivi più promettenti per questa ricerca nel nuovo "TESS Habitable Zone Star Catalogue, " pubblicato in Lettere per riviste astrofisiche . L'autrice principale è Lisa Kaltenegger, professore di astronomia e direttore del Carl Sagan Institute di Cornell e membro del team scientifico di TESS.

Questo nuovo catalogo attinge a quello originariamente sviluppato a Vanderbilt che contiene centinaia di milioni di stelle. Utilizzando dati provenienti da una serie di fonti, compreso il telescopio KELT di Vanderbilt e il metodo di analisi dello "sfarfallio" delle stelle introdotto a Vanderbilt, Stevenson Professor of Physics and Astronomy Keivan Stassun e il suo team hanno lavorato dal 2012 per restringere il campo da 470 milioni di stelle visibili a TESS a 250, 000 molto probabilmente ospiterà un pianeta come il nostro.

Il lavoro per vagliare un volume così enorme di dati è stato svolto da studenti universitari Vanderbilt, studenti laureati e scienziati post-dottorato associati alla Vanderbilt Initiative in Data-intensive Astrophysics (VIDA), così come gli studenti, sviluppatori, e visualizzatori di dati associati al Frist Center for Autism and Innovation.

"La nostra ambizione non è solo quella di rilevare centinaia di mondi simili alla Terra in altri sistemi solari, ma per trovarli intorno ai nostri sistemi solari vicini più vicini, " Disse Stassun. "Tra qualche anno, possiamo benissimo sapere che ci sono altri pianeti abitabili là fuori, con atmosfere respirabili. Certo, non sapremo ancora se c'è qualcosa, o chiunque, lì respirandolo. Ancora, questo è un momento straordinario nella storia umana e un enorme passo avanti per la nostra comprensione del nostro posto nell'universo".

Il catalogo identifica 1, 823 stelle per le quali TESS è abbastanza sensibile da individuare pianeti simili alla Terra appena un po' più grandi della Terra che ricevono dalla loro stella radiazioni equivalenti a quelle che la Terra riceve dal nostro sole. Per 408 stelle, TESS può intravedere un pianeta piccolo come la Terra, con irradiazione simile, in un solo transito.

"La vita potrebbe esistere su tutti i tipi di mondi, ma il tipo che sappiamo sostenere la vita è il nostro, quindi ha senso cercare prima pianeti simili alla Terra, " ha detto Kaltenegger. "Questo catalogo è importante per TESS perché chiunque lavori con i dati vuole sapere intorno a quali stelle possiamo trovare gli analoghi della Terra più vicini".

Kaltenegger conduce un programma su TESS che sta osservando l'1 del catalogo, 823 stelle in dettaglio, in cerca di pianeti. "Ho 408 nuove stelle preferite, " dice Kaltenegger. "E 'incredibile che non devo sceglierne solo uno; Ora posso cercare centinaia di stelle."

Confermare che un esopianeta è stato osservato e capire la distanza tra esso e la sua stella richiede il rilevamento di due transiti attraverso la stella. L'1, Le 823 stelle che i ricercatori hanno identificato nel catalogo sono quelle da cui TESS potrebbe rilevare due transiti planetari durante la sua missione. Quei periodi orbitali li collocano nel mezzo della zona abitabile della loro stella.

La zona abitabile è l'area intorno a una stella in cui l'acqua può essere liquida sulla superficie di un pianeta roccioso, quindi considerato ideale per sostenere la vita. Come notano i ricercatori, i pianeti al di fuori della zona abitabile potrebbero certamente ospitare la vita, ma sarebbe estremamente difficile rilevare qualsiasi segno di vita su tali pianeti ghiacciati senza volarvi.

Il catalogo identifica anche un sottoinsieme di 227 stelle per le quali TESS può non solo sondare i pianeti che ricevono la stessa irradiazione della Terra, ma per il quale TESS può anche approfondire, coprendo l'intera estensione della zona abitabile fino a orbite più fredde simili a Marte. Ciò consentirà agli astronomi di sondare la diversità di mondi potenzialmente abitabili attorno a centinaia di stelle fredde durante la vita della missione TESS.

Le stelle selezionate per il catalogo sono luminose, nani freddi, con temperature all'incirca comprese tra 2, 700 e 6, 000 gradi Kelvin. Le stelle del catalogo sono selezionate per la loro luminosità; i più vicini distano solo circa 4 anni luce dalla Terra.

"Non sappiamo quanti pianeti TESS troverà intorno alle centinaia di stelle nel nostro catalogo o se saranno abitabili, "Kaltenegger ha detto, "ma le probabilità sono a nostro favore. Alcuni studi indicano che ci sono molti pianeti rocciosi nella zona abitabile delle stelle fredde, come quelli del nostro catalogo. Non vediamo l'ora di vedere quali mondi troveremo".

Un totale di 137 stelle nel catalogo si trovano all'interno della zona di osservazione continua del James Webb Space Telescope della NASA, ora in costruzione. Webb potrà osservarli per caratterizzare in profondità eventuali pianeti trovati da TESS e ricercare segni di vita nelle loro atmosfere.

I pianeti identificati da TESS possono anche essere ottimi bersagli per le osservazioni dei telescopi terrestri estremamente grandi attualmente in costruzione, notano i ricercatori, poiché la luminosità delle stelle che li ospitano le renderebbe più facili da caratterizzare.