Esistono diversi metodi usati per rilevare e misurare pianeti extrasolari, ciascuno con i propri punti di forza e limitazioni:
1. Metodo di velocità radiale (spettroscopia Doppler):
* Principio: Rileva il oscillazione di una stella causata dall'attrazione gravitazionale di un pianeta in orbita.
* Come funziona: Misura lo spostamento delle linee spettrali della stella dovuta all'effetto Doppler.
* Punti di forza: Può rilevare pianeti con masse relativamente piccole, in particolare quelle in orbite ravvicinate.
* Limitazioni: Richiede misurazioni ad alta precisione e possono essere influenzate dall'attività stellare (macchie solari, razzi).
* Esempi: Discovery di 51 Pegasi B, il primo esopianeta confermato.
2. Metodo di transito:
* Principio: Rileva il leggero oscuramento della luce di una stella mentre un pianeta passa di fronte.
* Come funziona: Misura il cambiamento di luminosità nel tempo.
* Punti di forza: È possibile rilevare pianeti di dimensioni diverse, compresi quelli in ampie orbite.
* Limitazioni: Richiede che l'orbita del pianeta sia a bordo della nostra linea di vista, limitata al rilevamento di pianeti che transitano.
* Esempi: Discovery of Kepler-186f, il primo pianeta a grandezza naturale nella zona abitabile di un'altra stella.
3. Astrometria:
* Principio: Rileva il oscillazione di una stella causata da un pianeta in orbita misurando la sua posizione nel cielo nel tempo.
* Come funziona: Misura il cambiamento nel movimento e nella parallasse corretti della stella.
* Punti di forza: Può rilevare pianeti di varie dimensioni, compresi quelli in orbite distanti.
* Limitazioni: Richiede misurazioni molto precise ed è impegnativo a causa delle piccole movimenti stellari coinvolti.
* Esempi: Rilevazioni limitate di successo dovute a difficoltà tecniche, ma promettenti per i telescopi spaziali futuri.
4. Imaging diretto:
* Principio: Osservando direttamente la debole luce emessa o riflessa da un esopianeta.
* Come funziona: Utilizzando telescopi e strumenti specializzati per bloccare la luce della stella.
* Punti di forza: Fornisce informazioni dirette sull'atmosfera, la temperatura e la composizione del pianeta.
* Limitazioni: Richiede che il pianeta sia grande, giovane e lontano dalla sua stella, limitando il numero di pianeti rilevabili.
* Esempi: Pianeti imaging come HR 8799 B, C, D ed E.
5. Microlensing:
* Principio: Rileva l'effetto di lente gravitazionale di un pianeta, ingrandendo la luce di una stella lontana.
* Come funziona: Misura l'illuminazione di una stella di sfondo mentre un pianeta passa davanti a essa.
* Punti di forza: È possibile rilevare pianeti di varie dimensioni, compresi quelli in ampie orbite.
* Limitazioni: Gli eventi sono rari e di breve durata, rendendo difficile osservare.
* Esempi: Discovery di Ogle-2005-BLG-390LB, il primo pianeta rilevato mediante microlens.
6. Variazioni di temporizzazione:
* Principio: Rileva la oscillazione dei tempi di una pulsar causata dall'attrazione gravitazionale di un pianeta in orbita.
* Come funziona: Misura i tempi precisi degli impulsi emessi da pulsar.
* Punti di forza: Può rilevare pianeti con masse relativamente piccole, in particolare quelle in orbite ravvicinate.
* Limitazioni: Limitato ai pianeti che orbitano in orbita le pulsar, un tipo specifico di stella.
* Esempi: Discovery di PSR B1257+12 B, C e D, i primi pianeti hanno scoperto attorno a una pulsar.
Misurazione delle proprietà esopianeta:
Questi metodi non solo rilevano esopianeti, ma forniscono anche informazioni sul loro:
* Massa: Derivato dai metodi delle variazioni di velocità radiale e delle variazioni di temporizzazione.
* raggio: Determinato dai metodi di transito e di imaging diretto.
* Periodo orbitale: Determinato da tutti i metodi.
* Eccentricità orbitale: Misurato usando il metodo di velocità radiale.
* Densità: Calcolato dalla massa e dal raggio.
* Composizione atmosferica: Analizzato dalla luce riflessa o emessa dal pianeta.
* Temperatura: Dedotto dalla distanza del pianeta dalla sua stella e dalle sue proprietà atmosferiche.
Questi metodi continuano a migliorare, portando alla scoperta e alla caratterizzazione di un numero crescente di esopianeti, fornendo approfondimenti sulla diversità dei sistemi planetari al di là dei nostri.
