Un team di astronomi e scienziati cittadini ha scoperto un pianeta nella zona abitabile di un insolito sistema stellare, che comprende due stelle e potenzialmente un altro esopianeta.
I cacciatori di pianeti hanno individuato il pianeta simile a Nettuno mentre attraversava la sua stella ospite, oscurando temporaneamente la luce della stella in un modo simile a un'eclissi solare sulla Terra. Questo "metodo di transito" di solito identifica i pianeti con orbite strette, poiché è più probabile che seguano percorsi che li mettono tra la Terra e la loro stella ospite e, quando seguono tali percorsi, si spostano più frequentemente in posizioni che bloccano la luce. Ecco perché questo pianeta appena scoperto è considerato insolitamente lontano, dato che impiega 272 giorni per lambire la sua stella.
Inoltre, la stella è ora di gran lunga la più brillante conosciuta per ospitare un pianeta in transito nella zona abitabile dove può esistere acqua liquida.
Osservazioni successive del sistema hanno rivelato ancora più peculiarità. Intorno alla stella orbita anche un secondo pianeta ancora non confermato con un'orbita di 34 giorni e, forse la cosa più interessante, un'altra stella. Il sistema unico fornisce un prezioso punto dati per gli scienziati che cercano di capire come i pianeti si formano e rimangono in orbite stabili nei sistemi multistellari. I ricercatori presentano le loro scoperte il 30 aprile su The Astrophysical Journal .
"Trovare pianeti in sistemi multistellari è fondamentale per comprendere come è possibile creare pianeti diversi dallo stesso materiale", afferma l'autrice principale dello studio Nora Eisner, ricercatrice presso il Centro di astrofisica computazionale del Flatiron Institute di New York City.
Sistemi di stelle e pianeti si formano quando nubi di gas e polvere iniziano ad aggregarsi. Quando una stella si forma insieme a un'altra stella, la coppia può formare un sistema stellare binario. Poiché si stima che i pianeti abbiano la metà delle probabilità di formarsi in un sistema stellare binario rispetto ai sistemi a stella singola, Eisner afferma che "è piuttosto entusiasmante aver trovato questo".
Il nuovo pianeta - formalmente chiamato TOI 4633 c, ma soprannominato Percival (dal nome di un personaggio della serie di libri "Harry Potter") dagli scienziati - è stato identificato per la prima volta da scienziati cittadini vagliando i dati raccolti dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA. Il programma TESS di Planet Hunters consente a chiunque disponga di un computer connesso a Internet di cercare pianeti da scoprire nei dati TESS.
"Ogni volta che vedo un possibile transito, posso sentire il mio cuore battere più forte e la mia eccitazione aumentare notevolmente", afferma Simon Bentzen, uno scienziato cittadino danese che fa volontariato con Planet Hunters TESS dal 2018. "Sono molto felice di aver aiutato trovare il nuovo sistema. Spero che i nuovi pianeti possano contribuire alla nostra comprensione della formazione dei pianeti e aiutare a rispondere ad altre interessanti domande planetarie."
Gli scienziati cittadini aiutano gli astronomi a ordinare gli enormi set di dati, che sono troppo grandi per essere analizzati dai ricercatori da soli. Ad oggi, il progetto ha consentito a oltre 43.000 volontari provenienti da 90 paesi di contribuire a catalogare circa 25 milioni di oggetti. Gli scienziati cittadini sono particolarmente preziosi nella ricerca di esopianeti con orbite lunghe perché questi oggetti sono difficili da identificare per i computer.
"Il cervello umano ha una capacità davvero incredibile di riconoscere schemi e di filtrare il rumore", afferma Eisner, che è il ricercatore principale di Planet Hunters TESS. "Mentre i nostri algoritmi faticano a identificare questi pianeti dal periodo più lungo, gli scienziati cittadini non riescono a farlo."
Dopo che 15 scienziati cittadini hanno segnalato il possibile pianeta, Eisner e il suo team hanno deciso di dare un'occhiata più da vicino. Uno studio successivo sulla velocità radiale della stella, che ha cercato piccole oscillazioni nel movimento della stella che rivelano l'attrazione gravitazionale delle compagne vicine, ha mostrato un potenziale secondo pianeta vicino alla stella.
Ulteriori immagini e dati d'archivio hanno rivelato che ciò che gli scienziati inizialmente pensavano fosse una singola stella, in realtà sono due. Le due stelle coorbitanti sono attualmente troppo vicine tra loro per essere distinte individualmente dal nostro punto di osservazione sulla Terra. Tuttavia, le osservazioni d'archivio della stella raccolte negli ultimi 119 anni hanno mostrato che il sistema è effettivamente una coppia di stelle binarie.
Il nuovo esopianeta ha la seconda orbita più lunga di qualsiasi pianeta scoperto con i dati TESS ed è uno dei soli cinque con orbite più lunghe di 100 giorni. "Questo pianeta è straordinario sotto molti aspetti", afferma Eisner. "È straordinario nella sua orbita, è straordinario perché si trova nella zona abitabile ed è straordinario perché orbita attorno a una stella luminosa."
Sebbene gli scienziati pensino che il pianeta sia nella zona abitabile, non lo consiglierebbero come destinazione per la tua prossima vacanza interstellare. TOI 4633 c non ha una superficie solida e l'atmosfera è probabilmente densa di vapore acqueo, idrogeno e metano. Tuttavia, studi precedenti hanno dimostrato che i pianeti a lungo periodo hanno maggiori probabilità di avere satelliti o lune, che potrebbero offrire superfici solide su cui la vita può prendere piede.
"Se questo pianeta avesse una luna, quella luna avrebbe probabilmente una superficie solida, che potrebbe quindi essere un ottimo posto per trovare acqua", dice Eisner. In futuro, l'esopianeta potrebbe essere preso di mira da campagne di rilevamento delle esolune data la luminosità del sistema e la lunga orbita del pianeta, entrambe utili per il rilevamento delle esolune.
Anche se gli scienziati sono ansiosi di saperne di più su questo sistema, ci vorranno almeno 30 anni prima che le due stelle siano abbastanza distanti da consentire loro di determinare l’esatta disposizione del sistema stellare. Confermare se i pianeti orbitano attorno alla stessa stella o a stelle diverse potrebbe aiutare a migliorare la nostra comprensione di quanto tempo tali sistemi possono rimanere stabili.
Potrebbe anche aiutare gli scienziati a fare previsioni migliori per la ricerca di nuovi esopianeti. In effetti, quasi la metà di tutte le stelle simili al Sole occupano sistemi multistellari.
"Se fossimo in grado di limitare l'orbita dei pianeti, ciò offrirebbe davvero un trampolino di lancio per ampliare la nostra comprensione della formazione degli esopianeti", afferma Eisner. "Potrebbe anche aiutarci un giorno a osservare una stella e le sue proprietà e a fare alcune ipotesi su quali pianeti potrebbero orbitare in quel sistema."
Eisner incoraggia le persone interessate a fare volontariato con Planet Hunters TESS a visitare il sito web del progetto.
Ulteriori informazioni: Nora L. Eisner et al, Planet Hunters TESS. V. Un sistema planetario attorno a una stella binaria, incluso un mini-Nettuno nella zona abitabile, The Astronomical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-3881/ad1d5c
Informazioni sul giornale: Giornale astronomico , Giornale astrofisico
Fornito dalla Fondazione Simons
