Il metodo del transito è attualmente una delle tecniche di maggior successo e ampiamente utilizzate per scoprire esopianeti al di fuori del nostro sistema solare. Si tratta di osservare un leggero oscuramento o "calo" nella luce emessa da una stella. Questi cali si verificano quando un pianeta extrasolare passa, o transita, davanti alla sua stella ospite vista dal nostro punto di osservazione sulla Terra.
Durante un transito, il pianeta blocca una piccola frazione della luce della stella, provocando una temporanea diminuzione della luminosità complessiva della stella. Questo oscuramento viene poi rilevato e misurato da sensibili telescopi e strumenti progettati per questo scopo specifico.
Un aspetto chiave del metodo del transito è la misurazione precisa delle variazioni di intensità della luce mediante la fotometria. Quando il pianeta transita davanti alla stella, la quantità di luce che raggiunge il telescopio da quella stella diminuisce e questo cambiamento di luminosità viene attentamente monitorato e registrato.
Il telescopio spaziale Kepler, lanciato dalla NASA nel 2009, è stato progettato specificamente per il metodo di transito e ha fatto scoperte significative di esopianeti, in particolare pianeti delle dimensioni della Terra in orbita nelle zone abitabili delle loro stelle.
2. Metodo della velocità radiale
Il metodo della velocità radiale, noto anche come metodo della spettroscopia Doppler, misura le leggere oscillazioni o cambiamenti periodici nel movimento di una stella causati dallo strattone gravitazionale esercitato da un pianeta in orbita.
Quando un pianeta orbita attorno alla sua stella, esercita un'influenza gravitazionale, facendo muovere leggermente la stella avanti e indietro lungo la nostra linea di vista. Questi cambiamenti nella velocità della stella sono incredibilmente piccoli e richiedono precise osservazioni spettroscopiche per essere rilevati.
Gli strumenti spettroscopici possono dividere la luce della stella nelle sue lunghezze d'onda componenti e rivelare lievi spostamenti nelle linee spettrali. Mentre la stella si avvicina e si allontana da noi a causa dell'influenza gravitazionale del pianeta, le linee spettrali subiscono uno schema regolare di spostamenti, noto come effetto Doppler.
La misurazione precisa di queste variazioni periodiche di velocità consente agli astronomi di stimare la massa minima del pianeta in orbita, il tempo necessario per completare un'orbita (periodo orbitale) e, con ulteriori osservazioni, dedurre la sua distanza dalla stella.
3. Imaging diretto
Il metodo di imaging diretto prevede l’acquisizione di immagini reali di esopianeti, risolvendole dal bagliore delle loro stelle ospiti. Tuttavia, a causa delle immense sfide nel raggiungere la risoluzione e il contrasto necessari, questo metodo è riuscito a catturare con successo solo una manciata di esopianeti, per lo più grandi e giovani pianeti che sono separati gravitazionalmente dalle loro stelle ed emettono un debole bagliore.
4. Microlente gravitazionale
Il microlensing gravitazionale è una tecnica che utilizza il campo gravitazionale di un oggetto massiccio, come una stella o una galassia, per ingrandire e distorcere la luce emessa da una sorgente di fondo, rivelando la presenza di un pianeta extrasolare.
Quando una stella sullo sfondo passa dietro o vicino al massiccio oggetto interposto, la luce proveniente dalla sorgente di sfondo viene piegata e focalizzata, determinando un temporaneo effetto di schiarimento o ingrandimento. Se c'è un pianeta extrasolare in orbita attorno al massiccio oggetto interposto, ciò può causare lievi distorsioni o anomalie in questo modello di ingrandimento.
Il rilevamento e l’analisi di queste anomalie consentono agli astronomi di dedurre la presenza e le caratteristiche degli esopianeti.
È importante notare che alcune scoperte di esopianeti vengono effettuate utilizzando combinazioni di questi metodi o attraverso approcci alternativi, come l'astrometria (misurazione dei cambiamenti nella posizione di una stella per rilevare l'influenza gravitazionale di un esopianeta in orbita).
