Quanto è completo il nostro censimento dei vicini più prossimi del Sole? Astronomi e un team di volontari per l'investigazione di dati che partecipano a Backyard Worlds:Planet 9, un progetto di scienza dei cittadini, hanno scoperto circa 100 fantastici mondi vicino al Sole, oggetti più massicci dei pianeti ma più leggeri delle stelle, note come nane brune.

Con l'aiuto dell'Osservatorio W. M. Keck su Maunakea alle Hawaii, il team di ricerca ha scoperto che molti di questi mondi appena scoperti sono tra i più belli conosciuti, con alcuni che si avvicinano alla temperatura della Terra, abbastanza freddi da ospitare nuvole d'acqua.

Lo studio sarà pubblicato il 20 agosto, numero 2020 del Giornale Astrofisico ed è disponibile in formato preprint su arXiv.org.

Scoprire e caratterizzare oggetti astronomici vicino al Sole è fondamentale per la nostra comprensione del nostro posto in, e la storia di, l'universo. Eppure gli astronomi stanno ancora scoprendo nuovi abitanti del quartiere solare. La nuova scoperta di Backyard Worlds colma una lacuna precedentemente vuota nella gamma delle nane brune a bassa temperatura, identificare un anello mancante a lungo cercato all'interno della popolazione di nane brune.

"Questi fantastici mondi offrono l'opportunità di nuove intuizioni sulla formazione e le atmosfere dei pianeti oltre il sistema solare, " ha affermato l'autore principale Aaron Meisner del NOIRLab della National Science Foundation. "Questa raccolta di nane brune fredde ci consente anche di stimare con precisione il numero di mondi fluttuanti che vagano nello spazio interstellare vicino al Sole.

Per identificare alcune delle nane brune più deboli e fredde appena scoperte, Il professore di fisica della UC San Diego Adam Burgasser e i ricercatori del Cool Star Lab hanno utilizzato il sensibile spettrometro Echellette nel vicino infrarosso dell'Osservatorio Keck, o NIRES, strumento.

"Abbiamo usato gli spettri NIRES per misurare la temperatura e i gas presenti nelle loro atmosfere. Ogni spettro è essenzialmente un'impronta digitale che ci permette di distinguere una nana bruna fredda da altri tipi di stelle, "disse Burgasse, coautore dello studio.

Osservazioni di follow-up utilizzando il telescopio spaziale Spitzer della NASA, Osservatorio Mont Megantic, e l'Osservatorio di Las Campanas hanno anche contribuito alle stime della temperatura delle nane brune.

Le nane brune si trovano da qualche parte tra i pianeti più massicci e le stelle più piccole. Mancando la massa necessaria per sostenere le reazioni nucleari nel loro nucleo, le nane brune sono talvolta chiamate "stelle mancate". La loro massa ridotta, bassa temperatura, e la mancanza di reazioni nucleari interne li rende estremamente deboli e quindi estremamente difficili da rilevare. A causa di ciò, durante la ricerca delle nane brune più belle, gli astronomi possono solo sperare di rilevare tali oggetti relativamente vicini al Sole.

Per aiutare a trovare il nostro sole più freddo, vicini più prossimi, gli astronomi con il progetto Backyard Worlds si sono rivolti a una rete mondiale di oltre 100, 000 cittadini scienziati. Questi volontari ispezionano diligentemente trilioni di pixel di immagini del telescopio per identificare i sottili movimenti delle nane brune e dei pianeti vicini. Nonostante i progressi dell'apprendimento automatico e dei supercomputer, non c'è ancora alcun sostituto per l'occhio umano quando si tratta di trovare svenimenti, oggetti in movimento.

I volontari di Backyard Worlds hanno già scoperto più di 1, 500 stelle e nane brune vicino al Sole; questa nuova scoperta rappresenta circa 100 dei più freddi in quel campione. Meisner dice che questo è un record per qualsiasi programma scientifico cittadino, e 20 dei cittadini scienziati sono elencati come coautori dello studio.

La disponibilità di decenni di cataloghi astronomici attraverso l'Astro Data Lab di NOIRLab ha contribuito a rendere possibili le scoperte.

"L'onere tecnico di scaricare cataloghi astronomici di miliardi di oggetti è in genere insormontabile per i singoli investigatori, inclusi la maggior parte degli astronomi professionisti, " ha detto Meisner. "Per fortuna, il portale web aperto e accessibile dell'Astro Data Lab ha permesso agli scienziati cittadini di Backyard Worlds di interrogare facilmente enormi cataloghi per candidati nane brune."

Anche i set di dati del satellite WISE della NASA e le osservazioni d'archivio dai telescopi dell'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo e dell'Osservatorio nazionale di Kitt Peak sono stati fondamentali per queste scoperte di nane brune.

"È eccitante che questi possano essere individuati per primi da uno scienziato cittadino, " ha detto Meisner. "Le scoperte di Backyard Worlds mostrano che i membri del pubblico possono svolgere un ruolo importante nel rimodellare la nostra comprensione scientifica del nostro vicinato solare".