Un giovane, stella simile al sole circondata dal suo disco di gas e polvere che forma il pianeta. Credito:NASA/JPL-Caltech
I pianeti si formano da particelle di gas e polvere che vorticano intorno alle baby star in enormi dischi rotanti. Ma poiché questo processo richiede milioni di anni, gli scienziati possono conoscere questi dischi solo trovando e studiando molti esempi diversi.
Attraverso un progetto chiamato Disk Detective, Puoi aiutare. Chiunque, indipendentemente dal background o dalle conoscenze pregresse, può aiutare gli scienziati a scoprire i misteri della formazione dei pianeti. Disk Detective è un esempio di scienza dei cittadini, una collaborazione tra scienziati professionisti e membri del pubblico.
"Stiamo cercando di capire quanto tempo impiegano i pianeti a formarsi, " disse l'astrofisico Marc Kuchner, il capo del progetto Disk Detective presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e il Citizen Science Officer per la direzione della missione scientifica della NASA. "Tracciare l'evoluzione di questi dischi è il modo principale per sapere quanto tempo impiega la formazione del pianeta".
Disk Detective ha appena rilanciato con un nuovo sito Web e un nuovo set di dati di circa 150, 000 stelle. Questa nuova versione del progetto si concentra su M nani, che rappresentano il tipo di stella più comune nella galassia della Via Lattea. Si concentra anche sulle nane brune, che sono sfere di gas che non bruciano idrogeno come fanno le stelle e spesso assomigliano più da vicino a pianeti giganti come Giove.
Dopo aver letto le istruzioni, i partecipanti possono iniziare subito a identificare i dischi in Disk Detective. L'interfaccia presenta una serie di immagini astronomiche reali e pone ai visitatori domande che aiuteranno a determinare in modo più definitivo se un disco è presente. Le immagini provengono dal Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, che ora opera come NEOWISE, così come il Panoramic Survey Telescope e il Rapid Response System (Pan-STARRS) a terra alle Hawaii e il Two Micron All-Sky Survey (2MASS), finanziato dalla NASA, che ha operato dal 1997 al 2001.
"Abbiamo più cittadini scienziati che esaminano ogni oggetto, dare la propria opinione indipendente, e confida nella saggezza della folla per decidere quali cose sono probabilmente galassie e quali sono probabilmente stelle con dei dischi intorno, " ha detto il direttore di Disk Detective, Steven Silverberg, un ricercatore post-dottorato presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del Massachusetts Institute of Technology.
Gli utenti avanzati imparano di più sugli oggetti che stanno studiando utilizzando archivi di dati professionali. Coloro che forniscono informazioni sostanziali ricevono credito su articoli scientifici che descrivono le scoperte fatte grazie agli sforzi di Disk Detective. Gli scienziati professionisti seguono quindi l'input dei cittadini scienziati utilizzando strumenti più sofisticati e nuove osservazioni. Quindici scienziati cittadini sono già stati nominati coautori di articoli scientifici sottoposti a revisione paritaria tramite Disk Detective.
Un entusiasta "superutente" di Disk Detective è Hugo Durantini Luca, un tecnico informatico a Córdoba, Argentina. Ha iniziato a classificare i dischi con il progetto nel 2014 e da allora ha assunto ulteriori responsabilità:scrivere tutorial, moderare le discussioni, e persino aiutando a usare i telescopi in Sud America per seguire obiettivi interessanti. Mentre è stato coinvolto a causa del suo interesse nel rilevamento dei sistemi planetari e nell'analisi delle immagini, dice che apprezza molto "il modo in cui sei in grado di lavorare direttamente con il team scientifico". È in frequente comunicazione con Kuchner e altri astronomi professionisti, e partecipa a una videochiamata settimanale per super utenti.
"Penso che avremo una nuova stagione interessante, " Durantini Luca ha detto. "Il nuovo modo in cui stiamo elaborando i dati ci consentirà di analizzare le immagini con maggiore dettaglio."
Gli scienziati Citizen di Disk Detective hanno fatto un'importante scoperta nel 2016:una nuova classe di dischi, chiamati dischi di Peter Pan. La maggior parte dei dischi intorno ai giovani, le stelle di piccola massa dovrebbero perdere il loro gas, a causa della formazione dei pianeti e della naturale dissipazione nello spazio, dopo 5 milioni di anni. Eppure gli scienziati cittadini di Disk Detective hanno scoperto un disco con molto gas in orbita attorno a una stella che ha circa 45 milioni di anni.
Da allora, sono stati trovati sette dischi simili dall'aspetto misteriosamente giovane, ciascuno di almeno 20 milioni di anni. Gli scienziati stanno ancora chiedendosi perché la formazione dei pianeti continui così a lungo in questi dischi. Prevedono che i cittadini scienziati possono trovare fino a 15 nuovi dischi Peter Pan attraverso il rinnovato Disk Detective.
"Per capire come si evolvono i dischi, abbiamo bisogno di un grande campione di diversi tipi di dischi di età diverse, " ha detto Kuchner.
Più recentemente, Gli sforzi di Disk Detective hanno portato a una scoperta annunciata il 2 giugno al 236° incontro dell'American Astronomical Society (AAS), che si è svolto virtualmente. Con l'aiuto di scienziati cittadini, gli astronomi hanno identificato il giovane disco di nana bruna più vicino finora, uno che potrebbe avere la capacità di formare pianeti. Questa nana bruna di 3,7 milioni di anni, chiamato W1200-7845, dista circa 333 anni luce. Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno; la stella più vicina al di là del sole è a più di 4 anni luce di distanza.
"Non ci sono molti esempi di giovani nane brune così vicine al sole, quindi W1200-7845 è una scoperta entusiasmante, " disse Maria Schutte, uno studente laureato pre-dottorato presso l'Università dell'Oklahoma, che ha guidato lo studio e ha presentato i risultati alla riunione dell'AAS. Durantini Luca e altri scienziati cittadini sono stati inclusi come coautori.
Dall'ultima versione dei dati di Disk Detective, Il satellite Gaia dell'ESA (Agenzia spaziale europea) ha fornito una quantità senza precedenti di informazioni sui luoghi, movimenti, e tipi di stelle nella Via Lattea. Il team scientifico di Disk Detective ha utilizzato i nuovi dati di Gaia per identificare i nani M di interesse per il progetto. Un secondo miglioramento del progetto è che le nuove immagini dei sondaggi sopra elencati hanno una risoluzione maggiore rispetto al precedente lotto di dati, rendere visibili più oggetti sullo sfondo.
"La NASA ha bisogno del tuo aiuto, " disse Kuchner. "Vieni a scoprire questi dischi con noi!"