Il catalogo descrive in dettaglio un affascinante mix di tipi di pianeti oltre il nostro sistema solare, da mondi rari con ambienti estremi a quelli che potrebbero ospitare la vita.

I pianeti sono stati analizzati da un ampio team internazionale di scienziati utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA in collaborazione con il W.M. Osservatorio Keck a Maunakea, Hawai'i. Sono descritti nell'edizione odierna di The Astrophysical Journal Supplement Series .

"Relativamente pochi degli esopianeti precedentemente conosciuti hanno una misurazione sia della massa che del raggio. La combinazione di queste misurazioni ci dice di cosa potrebbero essere fatti i pianeti e come si sono formati", ha affermato Stephen Kane, astrofisico della UC Riverside e ricercatore principale del progetto. il sondaggio TESS-Keck.

"Con queste informazioni, possiamo iniziare a rispondere alle domande su dove si inserisce il nostro sistema solare nel grande arazzo degli altri sistemi planetari", ha affermato Kane.

Il gruppo di ricerca ha impiegato tre anni per sviluppare il catalogo. Hanno analizzato più di 13.000 misurazioni della velocità radiale (RV) per calcolare le masse di 120 pianeti confermati, più sei pianeti candidati, sparsi nel cielo settentrionale.

Sebbene i pianeti stessi non siano visibili, hanno un effetto visibile. Mentre orbitano, i pianeti tirano le loro stelle ospiti, facendole "oscillare". Quando la stella si avvicina al telescopio, la sua luce visibile diventa leggermente più blu; quando si allontana da noi, la luce diventa leggermente più rossa.

Questo è molto simile al comportamento del suono. A causa dell'effetto Doppler, il tono della sirena di un camion dei pompieri diventa più acuto quando si avvicina e suona più grave quando si allontana.

"Queste misurazioni RV consentono agli astronomi di rilevare e apprendere le proprietà di questi sistemi esoplanetari. Quando vediamo una stella che oscilla regolarmente avanti e indietro, possiamo dedurre la presenza di un pianeta in orbita e misurare la massa del pianeta", ha affermato Ian Crossfield, Università del Kansas. astrofisico e coautore del catalogo.

Diversi pianeti inclusi nel TESS-Keck Survey si distinguono come pietre di paragone per approfondire la comprensione da parte degli astronomi dei diversi modi in cui i pianeti si formano ed evolvono.

Un documento di indagine correlato pubblicato su The Astronomical Journal e scritto dalla studentessa laureata dell'UCR Michelle Hill annuncia la scoperta di due nuovi pianeti in orbita attorno a una stella come il nostro sole. Il primo è un pianeta "sub-Saturno" con massa e raggio compresi tra quelli di Nettuno e Saturno.

"È in corso un dibattito sulla questione se i pianeti sub-Saturno siano veramente rari o se semplicemente non siamo in grado di trovare pianeti come questi", ha detto Hill. "Quindi, questo pianeta, TOI-1386 b, è un'importante aggiunta a questo gruppo demografico di pianeti."

TOI-1386 b impiega solo 26 giorni per orbitare attorno alla sua stella. Nel frattempo, il suo vicino, un pianeta con una massa vicina a quella di Saturno, impiega 227 giorni per orbitare attorno alla stessa stella.

Un altro documento di indagine, scritto dalla studentessa laureata dell'UCR Daria Pidhorodetska e disponibile su arXiv server di prestampa, descrive un pianeta grande circa la metà di Nettuno che impiega solo 19 giorni per orbitare attorno alla sua stella, che è molto simile al nostro sole.

"I pianeti più piccoli di Nettuno ma più grandi della Terra sono i mondi più diffusi nella nostra galassia, eppure sono assenti dal nostro sistema solare. Ogni volta che ne viene scoperto uno nuovo, ci viene ricordato quanto sia diverso il nostro universo e che la nostra esistenza nel cosmo potrebbe essere più unico di quanto possiamo immaginare," ha detto Pidhorodetska.

Ci sono molte stelle che non sono simili al nostro sole. Se gli scienziati vogliono fare confronti adeguati tra il nostro mondo e gli altri, devono trovare stelle di età, dimensioni e massa simili. "Allora possiamo fare confronti tra mele", ha detto Kane. "Questa è la parte interessante degli articoli prodotti da Michelle e Daria, perché lo consentono."

Nel catalogo sono descritti in dettaglio anche i pianeti con orbite ancora più estreme e ultracorti attorno alle stelle, a differenza del nostro Sole. Uno è così vicino alla sua stella nana arancione che completa la sua orbita in meno di 12 ore.

"TOI-1798 c orbita attorno alla sua stella così velocemente che un anno su questo pianeta dura meno di mezza giornata sulla Terra. A causa della loro vicinanza alle stelle ospiti, pianeti come questo sono anche ultra caldi, ricevendo più di 3.000 volte la radiazione che la Terra riceve dal sole", ha affermato Alex Polanski, studente laureato in fisica e astronomia dell'Università del Kansas e autore principale dell'articolo in catalogo.

"Esistere in questo ambiente estremo significa che questo pianeta ha probabilmente perso tutta l'atmosfera che aveva inizialmente formato", ha detto Polanski.

In definitiva, questo nuovo catalogo rappresenta un importante contributo sia alla missione TESS della NASA, sia alla risposta alla domanda se altri pianeti siano in grado di ospitare la vita come la conosciamo.

"Siamo insoliti? Su questo punto la giuria non ha ancora deciso, ma il nostro nuovo catalogo di massa rappresenta un passo importante verso la risposta a questa domanda", ha detto Kane.