Un segnale originariamente rilevato dal veicolo spaziale Kepler è stato convalidato come esopianeta utilizzando l'Habitable-zone Planet Finder (HPF), uno spettrografo astronomico costruito da un team della Penn State e recentemente installato sul telescopio Hobby-Eberly da 10 m al McDonald Observatory in Texas. L'HPF fornisce le misurazioni di massima precisione fino ad oggi dei segnali infrarossi provenienti da stelle vicine di piccola massa, e gli astronomi lo hanno usato per convalidare il pianeta candidato escludendo tutte le possibilità di contaminare i segnali a un livello di probabilità molto alto. I dettagli dei risultati appaiono nel Giornale Astronomico .

Il pianeta, chiamato Sol 9-40b, è circa il doppio della Terra, ma probabilmente di dimensioni più vicine a Nettuno, e orbita intorno alla sua stella ospite di piccola massa, una stella nana M, solo 100 anni luce dalla Terra. Keplero ha rilevato il pianeta osservando un calo della luce della stella ospite mentre il pianeta attraversava o transitava davanti alla stella durante la sua orbita, un viaggio completato ogni sei giorni terrestri. Questo segnale è stato quindi convalidato utilizzando osservazioni spettroscopiche di precisione dall'HPF, escludendo la possibilità di un vicino compagno binario stellare o substellare. Osservazioni da altri telescopi, tra cui il telescopio da 3,5 m all'Osservatorio di Apache Point e il telescopio Shane da 3 m all'Osservatorio di Lick, aiutato a confermare l'identificazione.

"G 9-40b è tra i primi venti pianeti in transito più vicini conosciuti, che rende questa scoperta davvero emozionante, " disse Guðmundur Stefánsson, autore principale dell'articolo, e un ex dottorato di ricerca. studente alla Penn State che è attualmente borsista post-dottorato alla Princeton University. "Ulteriore, grazie alla sua grande profondità di transito, G 9-40b è un eccellente esopianeta candidato per studiare la sua composizione atmosferica con futuri telescopi spaziali".

"Le osservazioni spettroscopiche di HPF ci hanno permesso di posizionare un limite superiore di 12 masse terrestri sulla massa del pianeta, " disse Caleb Cañas, uno studente laureato alla Penn State e un autore del documento. "Questo dimostra che un pianeta sta causando i cali di luce dalla stella ospite, piuttosto che un altro oggetto astrofisico come una stella sullo sfondo. Speriamo di ottenere più osservazioni con HPF per misurare con precisione la sua massa, che ci consentirà di limitare la sua composizione di massa e di differenziare tra una composizione prevalentemente rocciosa o ricca di gas".

L'HPF è stato consegnato al telescopio Hobby-Eberly da 10 m presso l'Osservatorio McDonald alla fine del 2017 e ha iniziato le operazioni scientifiche complete alla fine del 2018. Lo strumento è progettato per rilevare e caratterizzare i pianeti nella zona abitabile, la regione intorno alla stella in cui un pianeta potrebbe sostenere acqua liquida sulla sua superficie, intorno a stelle vicine di piccola massa. Una caratteristica unica di HPF è la sua precisa calibrazione spettrale con un pettine di frequenza laser costruito dai collaboratori del National Institute of Standards and Technology e dell'Università del Colorado Boulder.

"Utilizzando HPF, stiamo attualmente esaminando le stelle di piccola massa più vicine, chiamate anche M-nane, quali sono le stelle più comuni nella galassia, con l'obiettivo di scoprire esopianeti nel nostro vicinato stellare, " disse Suvrath Mahadevan, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e ricercatore principale dello spettrografo HPF.

Oltre ai dati ottenuti con HPF, gli scienziati hanno ottenuto un'altra osservazione del pianeta in transito utilizzando il telescopio da 3,5 m dell'Osservatorio di Apache Point nel New Mexico utilizzando una tecnica fotometrica e una strumentazione sviluppata come parte della tesi di dottorato di Stefánsson. Queste osservazioni di transito hanno aiutato a risolvere ulteriormente la "forma di transito" - la curva che rappresenta la quantità di luce del pianeta ospite bloccata - determinando parametri planetari più precisi. Inoltre, osservazioni di immagini ad alto contrasto utilizzando il telescopio Shane da 3 m al Lick Observatory hanno mostrato che la stella ospite era la vera fonte dei transiti.

"È emozionante vedere uscire questo primo risultato del sondaggio HPF. HPF è stato costruito da zero per consentire misurazioni di precisione per scoprire e confermare i pianeti, " ha detto Larry Ramsey, professore emerito di astronomia e astrofisica alla Penn State.