Lo spettrometro NEID, un nuovo strumento per la scoperta di pianeti al di fuori del nostro sistema solare, ha ora iniziato la sua missione scientifica presso il telescopio WIYN 3.5m al Kitt Peak National Observatory, Arizona.

"Siamo orgogliosi che il NEID sia disponibile per la comunità astronomica mondiale per la scoperta e la caratterizzazione di esopianeti, "ha detto Jason Wright, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e scienziato del progetto NEID. "Non vedo l'ora di vedere i risultati che noi e i nostri colleghi di tutto il mondo produrremo nei prossimi anni, dalla scoperta di nuove, pianeti rocciosi, misurare la composizione delle atmosfere esoplanetarie, misurare le forme e gli orientamenti delle orbite planetarie, alla caratterizzazione dei processi fisici delle stelle ospiti di questi pianeti."

Il più nuovo e uno degli strumenti più precisi mai costruiti per rilevare gli esopianeti, Il NEID scoprirà gli esopianeti misurando la minuscola attrazione gravitazionale di questi pianeti sulla loro stella ospite.

"Abbiamo raggiunto un traguardo entusiasmante per NEID, "ha detto Sarah Logsdon, uno scienziato al NOIRLab di NSF e uno scienziato dello strumento NEID. "Dopo un lungo processo di messa in servizio, dove NEID è stato messo alla prova, NEID sta intraprendendo la sua missione scientifica, avendo dimostrato che è davvero uno strumento all'avanguardia per studiare i pianeti al di fuori del nostro sistema solare."

L'attrazione gravitazionale dei pianeti in orbita induce uno spostamento periodico della velocità sulla stella ospite, una "oscillazione" che può essere misurata dal NEID. Giove, ad esempio, induce un'oscillazione di 13 metri al secondo sul nostro Sole, ma la Terra induce un'oscillazione di soli 9 centimetri al secondo circa. La precisione di misurazione singola di NEID è già migliore di 25 centimetri al secondo, consentendogli di rilevare piccole oscillazioni con dati sufficienti.

"Il NEID rappresenta lo stato dell'arte nel rilevamento e nella caratterizzazione della velocità radiale della spettroscopia Doppler di esopianeti, " disse Giovanni Callas, NN-EXPLORE project manager per il programma di esplorazione di pianeti extrasolari della NASA presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) dell'agenzia. "NEID spingerà i confini esistenti per la ricerca di esopianeti più piccoli, sondando oltre le sfide che hanno limitato le passate generazioni di spettrografi RV".

Costruito come parte di un programma congiunto NSF e NASA, La missione di NEID è quella di consentire alcune delle misurazioni di massima precisione attualmente possibili, oltre a tentare di tracciare un percorso per la scoperta di pianeti terrestri attorno ad altre stelle.

"Il NEID ha ora superato con successo la sua revisione finale della NASA, ed è pienamente operativo come strumento di scoperta scientifica, " ha detto Fred Hearty, professore di ricerca alla Penn State e project manager del NEID. "È stato un vero piacere lavorare con questa squadra di talento, e un privilegio far parte di questo gruppo di professionisti."

La convezione ribollente sulla superficie delle stelle, infilati da linee invisibili di forza magnetica e segnati da regioni attive e "spot stellari" in continuo cambiamento possono rappresentare una sfida sostanziale per le misurazioni del NEID. Questa attività stellare è uno dei principali impedimenti a consentire il rilevamento di pianeti rocciosi come il nostro. Per segnali molto piccoli è difficile dire quali sono i pianeti e quali sono solo manifestazioni di attività stellare. Però, c'è una stella di cui conosciamo la risposta, perché sappiamo esattamente quanti pianeti orbitano attorno ad esso:il nostro Sole! Oltre ad osservare le stelle durante la notte, NEID osserverà anche il Sole attraverso uno speciale telescopio solare più piccolo che il team ha sviluppato.

"Grazie al telescopio solare NEID finanziato dalla Fondazione Heising-Simons, NEID non starà inattivo durante il giorno, "ha detto Eric Ford, professore di astronomia e astrofisica e direttore del Center for Exoplanets and Habitable Worlds della Penn State. "Anziché, effettuerà una seconda missione, raccogliendo un set di dati unico che migliorerà la capacità degli algoritmi di apprendimento automatico di riconoscere i segnali dei pianeti di piccola massa durante le ore notturne".

Il telescopio solare è stato progettato, e costruito da Andrea Lin, una Cecilia Payne-Gaposchkin Science Achievement Graduate Fellow in astronomia e astrofisica alla Penn State, con Andy Monson, Ingegnere di sistema di NEID.

"Il telescopio solare è stato un progetto divertente su cui lavorare, " ha detto Lin. "Non vedo l'ora di utilizzare NEID per la mia ricerca di tesi di dottorato. Uno dei miei progetti pianificati con NEID è cercare pianeti intorno ai K-nani. Queste stelle si allineano incredibilmente bene con le capacità del NEID, e il metodo della velocità radiale in generale, quindi spero di scoprire qualche piccolo pianeta, si spera terrestre!, intorno alle stelle K vicine".

Il telescopio solare del NEID segna il ritorno delle osservazioni solari a Kitt Peak.

"Il Sole indica la via, " disse Suvrath Mahadevan, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e ricercatore principale del NEID. "Per decenni l'iconico, e il telescopio McMath Pierce ora dismesso a Kitt Peak era la struttura principale per lo studio del Sole. NEID è ora il ponte che collega la scienza degli esopianeti alle osservazioni solari, il Sole alle stelle, e un ponte che collega la storia di Kitt Peak al suo presente e futuro."

Tutti i dati delle osservazioni del Sole del NEID vengono immediatamente rilasciati pubblicamente per consentire ai ricercatori di iniziare ad affrontare il problema dell'attività stellare. L'Exoplanet Science Institute (NExScI) della NASA al Caltech / IPAC coordina l'elaborazione dei dati e renderà disponibili i dati attraverso l'archivio scientifico del NEID.

"NEID è stata l'incredibile storia di una squadra che ha consegnato, in un tempo record di poco più di quattro anni che includono sette mesi di stop per COVID e poi lavorare al culmine di questa pandemia, uno strumento che stabilisce un nuovo standard e produrrà scienza rivoluzionaria, " ha affermato il direttore esecutivo di WIYN, Jayadev Rajagopal.