Questa illustrazione mostra dove risiedono i pianeti giganti rispetto alle loro stelle ospiti. Recenti risultati del California Legacy Survey, in cui sono state rilevate centinaia di stelle e pianeti, rivelano che i pianeti giganti attorno ad altre stelle tendono a orbitare tra 1 e 10 unità astronomiche (UA) dalle loro stelle. Un AU è la distanza tra la Terra e il sole. I risultati sono rappresentati in questo grafico, tale che gli edifici più alti mostrano dove la maggior parte dei pianeti giganti tende a "vivere" rispetto alle loro stelle, cioè., nella zona tra 1 e 10 AU dalle loro stelle. Pianeti giganti che risiedono molto vicino alle loro stelle, colloquialmente noto come "hot Jupiters, "ricevono un'abbondanza di luce e calore dalle stelle che li ospitano vicine, e sono così adornati con occhiali da sole. I giganti più distanti ricevono molta meno luce dalle stelle che li ospitano e quindi sono più freddi e raffigurati con cappelli e paraorecchie. Credito:California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)
Astronomi attuali ed ex dell'Istituto di Astronomia dell'Università delle Hawaii (IfA) hanno concluso un massiccio studio collaborativo che si proponeva di determinare se la maggior parte dei sistemi solari nell'universo è simile al nostro. Con l'aiuto dell'Osservatorio W. M. Keck su Maunakea alle Hawaii, il censimento planetario di 30 anni ha cercato di trovare dove i pianeti giganti tendono a risiedere rispetto alle loro stelle ospiti.
Nel nostro sistema solare, i pianeti giganti, Giove e Saturno, si trovano nelle fredde regioni esterne, mentre i pianeti più piccoli tendono ad orbitare più vicino al Sole. La Terra vive in una zona tropicale intermedia adatta alla vita, ad una distanza di 1 AU (unità astronomica) dal Sole. Giove è a circa 5 AU dal Sole, e Saturno è a 9 AU. un AU, la distanza dalla Terra al nostro Sole, è di circa 93 milioni di miglia.
"Dinamicamente parlando, Giove e Saturno sono i VIP—Very Important Planets—del sistema solare, ", ha affermato Lauren Weiss, Postdoctoral Fellow di IfA Parrent. "Si pensa che abbiano plasmato l'assemblaggio dei pianeti terrestri, potenzialmente arrestando la crescita di Marte e fiondando comete portatrici d'acqua verso la Terra".
siamo normali
Nuovi dati rivelano che, in media, ci sono 14 pianeti giganti freddi per 100 stelle nella galassia, quindi sebbene il sistema solare non sia il tipo più comune di sistema planetario nella galassia, è ben rappresentato. Il numero di pianeti giganti rilevati intorno alle stelle vicine suggerisce che miliardi di pianeti giganti risiedono nella Via Lattea.
I ricercatori hanno anche scoperto che i pianeti giganti tendono a risiedere a circa 1-10 UA dalle loro stelle ospiti, una regione per lo più ghiacciata situata al di là delle zone temperate di queste stelle.
Il gruppo di ricerca comprendeva Weiss, ex studente laureato IfA BJ Fulton, e l'ex professore dell'IfA Andrew Howard, che ora è un professore di astronomia al Caltech. Fulton, ora uno scienziato del personale al centro di astronomia del Caltech, ha ricevuto il Robert J. Trumpler Award 2018 della Astronomical Society of the Pacific, riconoscendo il suo dottorato di ricerca lavoro di tesi sulla distribuzione delle masse dei pianeti extrasolari come insolitamente importante per l'astronomia.
La nuova ricerca è riportata in due articoli di riviste accettati per la pubblicazione nel Supplemento al giornale di astrofisica . Lee Rosenthal, uno studente laureato al Caltech che lavora con Howard, è l'autore principale di uno studio, e Fulton è l'autore principale del secondo articolo.
il suo grafico dei dati raccolti dal California Legacy Survey indica che la maggior parte dei pianeti giganti nella galassia tende a risiedere da 1 a 10 unità astronomiche (AU) dalle loro stelle ospiti. Un'AU è definita come la distanza dalla Terra al nostro sole, o circa 93 milioni di miglia. Questo è simile a ciò che vediamo nel nostro sistema solare:la Terra orbita a 1 UA; Giove si trova a circa 5 AU e Saturno a 9 AU. Credito:California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)
Maunakea gioca un ruolo chiave nella raccolta dei dati
I ricercatori hanno osservato 719 stelle simili al sole per più di tre decenni, trovare 177 pianeti, di cui 14 scoperti di recente. I pianeti hanno masse tra un centesimo e 20 volte la massa di Giove.
Il progetto, chiamato California Legacy Survey, è nato nel Golden State negli anni '90; metà dei dati è stata ottenuta utilizzando lo spettrometro Echelle ad alta risoluzione dell'Osservatorio Keck (HIRES). È l'indagine sugli esopianeti di più lunga durata fino ad oggi.
Rosenthal spiega che il sondaggio è stato progettato per essere imparziale selezionando attentamente stelle casuali, "come se potessi mettere la tua mano in un sacchetto di stelle e tirare fuori un pianeta a caso." Lavorando a questo progetto come parte del suo dottorato di ricerca. tesi, Rosenthal afferma che è stato "umile lavorare su un progetto di 30 anni in cui alcuni dati sono più vecchi di me".
Nel nostro sistema solare, abbiamo anche pianeti un po' più piccoli di Giove e Saturno, Urano e Nettuno, che si trovano oltre Saturno. Il California Legacy Survey non è sensibile ai pianeti in quell'intervallo di dimensioni ea quella distanza.
"Anche se non possiamo rilevare pianeti più piccoli simili a Nettuno e Urano che sono molto distanti dalle loro stelle, possiamo dedurre che i grandi giganti gassosi come Giove e Saturno sono estremamente rari nelle regioni più esterne della maggior parte dei sistemi esoplanetari, " ha spiegato Fulton.
"Questo sondaggio è un ottimo punto di partenza per futuri strumenti che sono sensibili ai pianeti delle dimensioni della Terra, " ha detto Howard, che sta guidando uno di questi strumenti all'avanguardia, il Keck Planet Finder, che dovrebbe essere spedito all'Osservatorio Keck nel 2022.
La collaborazione includeva ricercatori di IfA, Caltech, e l'Università della California, e utilizzava principalmente l'Osservatorio Keck e i telescopi Shane e Automated Planet Finder all'Osservatorio Lick, vicino a San José, California.
Il team prevede di continuare a setacciare i dati alla ricerca di nuovi modelli e indizi per aiutare a comprendere le caratteristiche e la formazione di altri sistemi stellari, così come il nostro sistema solare. Sono anche in attesa di sondaggi di prossima generazione.
Il primo articolo della serie, guidato da Rosenthal, è intitolato "The California Legacy Survey I. Un catalogo di 177 pianeti dal monitoraggio della velocità radiale di precisione di 719 stelle vicine per tre decenni". Il secondo articolo della serie, guidato da Fulton, è intitolato "California Legacy Survey II. Presenza di pianeti giganti oltre la linea di ghiaccio".
