L'oscillazione, ' o la tecnica della velocità radiale per trovare i pianeti si basa sul movimento delle stelle create mentre sono circondate dai loro pianeti. L'onda blu rappresenta il movimento verso la Terra, mentre la lunghezza d'onda rossa si verifica quando la stella si allontana. Credito:(NASA/JPL-Caltech)
Gli astronomi credono che pianeti come Giove ci proteggano dagli oggetti spaziali che altrimenti andrebbero a sbattere contro la Terra. Ora sono più vicini a scoprire se i pianeti giganti fungono da guardiani dei sistemi solari in altre parti della galassia.
Un team guidato dall'UCR ha scoperto due pianeti delle dimensioni di Giove a circa 150 anni luce dalla Terra che potrebbero rivelare se la vita è probabile sui pianeti più piccoli in altri sistemi solari.
"Crediamo che pianeti come Giove abbiano avuto un profondo impatto sulla progressione della vita sulla Terra. Senza di loro, gli umani potrebbero non essere qui per fare questa conversazione, " ha detto Stephen Kane, autore principale dello studio e professore associato di astrofisica planetaria all'UCR. "Capire quante altre stelle hanno pianeti come Giove potrebbe essere molto importante per conoscere l'abitabilità dei pianeti in quei sistemi".
Insieme agli oceani di acqua liquida, Kane ha detto che gli astronomi credono che tali pianeti abbiano la capacità di agire come "fionde, ' tirando oggetti come meteore, comete, e gli asteroidi fuori dalle loro traiettorie in rotta verso l'impatto con piccoli, pianeti rocciosi.
Molti pianeti più grandi sono stati trovati vicino alle loro stelle. Però, quelli non sono così utili per conoscere l'architettura del nostro sistema solare, dove i pianeti giganti compreso Saturno, Urano e Nettuno sono tutti più lontani dal sole. Grandi pianeti lontani dalle loro stelle hanno, fino ad ora, stato più difficile da trovare.
Uno studio recentemente accettato per la pubblicazione nel Giornale Astronomico spiega in dettaglio come il team di Kane ha trovato il successo in un nuovo approccio che combina i metodi di rilevamento tradizionali con le ultime tecnologie.
Un metodo popolare di ricerca di esopianeti - pianeti in altri sistemi solari - prevede il monitoraggio delle stelle per "oscillazione, " in cui una stella si avvicina e si allontana dalla Terra. L'oscillazione è probabilmente causata dall'attrazione gravitazionale che un pianeta vicino sta esercitando su di essa. Quando una stella oscilla, è un indizio che potrebbe esserci un pianeta extrasolare nelle vicinanze.
Quando il pianeta è lontano dalla sua stella, l'attrazione gravitazionale è più debole, rendendo l'oscillazione più piccola e più difficile da rilevare. L'altro problema con l'utilizzo del metodo di rilevamento oscillazione, Kane ha detto, è che ci vuole solo molto tempo. La Terra impiega solo un anno per orbitare attorno al sole. Giove ne prende 12, Saturno ne prende 30, e Nettuno impiega ben 164 anni.
Anche gli esopianeti più grandi impiegano molti anni per girare intorno alle loro stelle, il che significa che osservare un'orbita completa potrebbe inghiottire l'intera carriera di un astronomo. Per accelerare il processo, Kane e il suo team hanno combinato il metodo di oscillazione con l'imaging diretto. Per di qua, se il team pensava che un pianeta potesse causare oscillazioni, potevano confermarlo di vista.
Ottenere un'immagine diretta di un pianeta a quadrilioni di miglia di distanza non è un compito semplice. Richiede il più grande telescopio possibile, uno che sia lungo almeno 32 piedi e altamente sensibile. Anche da questa distanza, la luce delle stelle può sovraesporre l'immagine, oscurando i pianeti bersaglio.
Il team ha superato questa sfida imparando a riconoscere ed eliminare i modelli nelle loro immagini creati dalla luce delle stelle. La rimozione della luce delle stelle ha permesso alla squadra di Kane di vedere cosa rimaneva.
"L'imaging diretto ha fatto molta strada sia in termini di comprensione dei modelli che troviamo, e in termini di strumenti utilizzati per creare le immagini, che hanno una risoluzione molto più alta di quanto non siano mai state, "Ha detto Kane. "Lo vedi ogni volta che viene rilasciato un nuovo smartphone:i rilevatori della fotocamera vengono sempre migliorati e questo vale anche in astronomia".
In questo progetto, il team ha applicato la combinazione di oscillazione e metodo di imaging a 20 stelle. Oltre ai due orbitanti di pianeti giganti simili a Giove che non erano stati scoperti in precedenza, il team ha anche rilevato un terzo, stella precedentemente osservata con un pianeta gigante nel suo sistema.
Andando avanti, il team continuerà a monitorare 10 delle stelle in cui non si possono escludere compagne planetarie. Inoltre, Kane sta pianificando un nuovo progetto per misurare quanto tempo impiegano questi esopianeti per completare le rotazioni verso e lontano dalle loro stelle, che attualmente non è misurabile.
La squadra di Kane è internazionale, con i membri dell'Australian Astronomical Observatory, Università del Queensland meridionale, Università del New South Wales e Macquarie University in Australia, così come presso l'Università dell'Hertfordshire nel Regno Unito. Sono anche diffusi negli Stati Uniti presso il National Optical Astronomy Observatory di Tucson, AZ, Università statale del sud del Connecticut, NASA Ames Research Center e la Stanford University in California e il Carnegie Institution di Washington in D.C.
"Questa scoperta è un pezzo importante del puzzle perché ci aiuta a capire i fattori che rendono abitabile un pianeta e se questo è comune o meno, " ha detto Kane. "Stiamo convergendo rapidamente sulle risposte a questa domanda che negli ultimi 3, 000 anni di storia registrati potrebbero solo desiderare di averli a disposizione."
