Ultimamente è stato un momento entusiasmante per gli studi sugli esopianeti! L'estate scorsa, i ricercatori dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) hanno annunciato la scoperta di un pianeta simile alla Terra (Proxima b) situato nel sistema stellare che è il più vicino al nostro. E solo sei mesi fa, un team internazionale di astronomi ha annunciato la scoperta di sette pianeti rocciosi in orbita attorno alla stella vicina TRAPPIST-1.
Ma in quella che potrebbe essere la scoperta più incoraggiante per coloro che sperano di trovare un pianeta abitabile oltre la Terra, un team internazionale di astronomi ha appena annunciato la scoperta di quattro candidati esopianeti nel sistema tau Ceti. Oltre ad essere vicino al Sistema Solare - a soli 12 anni luce di distanza - questa scoperta è anche incoraggiante perché i candidati del pianeta orbitano attorno a una stella molto simile alla nostra!
Lo studio che descrive in dettaglio questi risultati - "La differenza di colore fa la differenza: quattro candidati planetari intorno a Tau Ceti" - è recentemente apparso online ed è stato accettato per la pubblicazione nella Diario astrofisico. Guidato da ricercatori del Center for Astrophysics Research (CAR) dell'Università dell'Hertfordshire, il team ha analizzato tau Ceti utilizzando un modello per l'eliminazione del rumore per determinare la presenza di quattro pianeti simili alla Terra.
Questa scoperta è stata resa possibile grazie ai continui miglioramenti nella strumentazione, nell'osservazione e nella condivisione dei dati, che stanno permettendo rilevamenti di sensibilità sempre crescente. Come ha affermato Steven Vogt, professore di astronomia e astrofisica presso l'UC Santa Cruz e coautore del documento, in un comunicato stampa dell'UCSC:
"Ora stiamo finalmente attraversando una soglia in cui, attraverso la modellazione molto sofisticata di grandi set di dati combinati da più osservatori indipendenti, possiamo districare il rumore a causa dell'attività stellare della superficie dai piccolissimi segnali generati dai rimorchiatori gravitazionali da pianeti orbitanti di dimensioni terrestri “.
Questo è l'ultimo di una lunga serie di sondaggi su Tau Ceti, che è stato di interesse per gli astronomi per decenni. Nel 1988, furono condotte diverse misurazioni della velocità radiale del sistema stellare che escludeva la possibilità di enormi pianeti a distanze simili a Giove. Nel 2012, gli astronomi dell'UC Santa Barabara hanno presentato uno studio che indicava che Tau Ceti poteva essere orbita da cinque esopianeti, due dei quali all'interno della zona abitabile della stella.
Il team dietro quello studio ha incluso diversi membri che hanno prodotto questo ultimo studio. All'epoca, l'autore principale Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, co-autore di quello più recente) stava conducendo uno sforzo per sviluppare migliori tecniche di analisi dei dati e ha usato questa stella come caso di riferimento. Come spiegato da Tuomi, questi sforzi hanno permesso loro di escludere due dei segnali che sono stati precedentemente identificati come pianeti:
"Abbiamo trovato un modo ingegnoso di dire la differenza tra i segnali causati dai pianeti e quelli causati dall'attività della stella. Ci siamo resi conto che potevamo vedere come l'attività della stella differiva a diverse lunghezze d'onda e usare tali informazioni per separare questa attività dai segnali dei pianeti ".
Per il bene di questo ultimo studio - guidato da Fabo Feng, un membro della CAR - il team ha fatto affidamento sui dati forniti dallo spettrografo ad alta precisione per la ricerca del pianeta a velocità radiale (HARPS) presso l'Osservatorio ESO di La Silla in Cile, e il Strumento ad alta risoluzione dello spettrometro di Echelle (HIRES) presso l'Osservatorio WM Keck di Mauna Kea, Hawaii.
Da questo, sono stati in grado di creare un modello che ha rimosso il "rumore dipendente dalla lunghezza d'onda" dalle misurazioni della velocità radiale. Dopo aver applicato questo modello a sondaggi condotti su Tau Ceti, sono stati in grado di ottenere misurazioni abbastanza sensibili da rilevare variazioni nel movimento della stella di soli 30 cm al secondo. Alla fine, hanno concluso che Tau Ceti ha un sistema di non più di quattro esopianeti.
Come indicato da Tuomi, dopo diversi sondaggi e tentativi di eliminare il rumore estraneo, gli astronomi potrebbero finalmente avere un quadro chiaro di quanti pianeti ha Ceti e di che tipo. "[N] indipendentemente dal modo in cui guardiamo la stella, sembrano esserci almeno quattro pianeti rocciosi in orbita attorno a essa", ha detto. “Stiamo lentamente imparando a riconoscere la differenza tra le oscillazioni causate dai pianeti e quelle causate dalla superficie attiva stellare. Questo ci ha permesso di verificare essenzialmente l'esistenza dei due pianeti esterni, potenzialmente abitabili nel sistema. "
Stimano ulteriormente dalle loro raffinate misurazioni che questi pianeti hanno masse che vanno da quattro masse terrestri (dette anche "super-terre") fino a un minimo di 1,7 masse terrestri, rendendole tra i pianeti più piccoli mai rilevati intorno a una stella simile al sole vicina . Ma il più eccitante di tutti è il fatto che due di questi pianeti (tau Ceti e ed f) si trovano all'interno della zona abitabile della stella.
La ragione di ciò è perché tau Ceti è una stella di tipo G (nano giallo), che la rende simile al nostro Sole - circa 0,78 volte più massiccia e metà più luminosa. Al contrario, molti esopianeti scoperti di recente - come Proxima b e i sette pianeti di TRAPPIST-1 - orbitano tutte stelle di tipo M (nano rosso). Rispetto al nostro Sole, queste stelle sono variabili e instabili, aumentando le loro possibilità di spogliare le atmosfere dei loro rispettivi pianeti.
Inoltre, poiché le nane rosse sono molto più deboli del nostro Sole, un pianeta roccioso dovrebbe orbitare molto vicino a loro per trovarsi nelle loro zone abitabili. A questo tipo di distanza, il pianeta sarebbe probabilmente bloccato in modo ordinato, il che significa che un lato sarebbe costantemente rivolto verso il sole. Anche questo rende le probabilità della vita che emergono su un tale pianeta piuttosto ridotte.
Per questo motivo, gli astronomi non vedono l'ora di trovare più esopianeti attorno alle stelle che sono più vicini per dimensioni, massa e luminosità alla nostra. Ma prima che qualcuno si ecciti troppo, è importante notare che questi mondi sono Super-Terre - con una massa fino a quattro volte la Terra. Ciò significa che (a seconda anche della loro densità) qualsiasi vita che potrebbe emergere su questi pianeti sarebbe soggetta a una gravità significativamente maggiore.
Inoltre, un enorme disco di detriti circonda la stella, il che significa che questi pianeti più esterni sono probabilmente sottoposti a intensi bombardamenti da parte di asteroidi e comete. Questo non è di buon auspicio per la vita potenziale su questi pianeti! Tuttavia, questo studio è molto incoraggiante e per una serie di motivi. Oltre a trovare forti prove di esopianeti attorno a una stella simile al Sole, le misurazioni che hanno portato al loro rilevamento sono le più sensibili fino ad oggi.
Dato che i loro metodi stanno migliorando, i ricercatori dovrebbero raggiungere il limite di 10 centimetri al secondo in pochissimo tempo. Questo è il livello di sensibilità sensibilmente richiesto per rilevare analoghi della Terra - alias. l'anello di ottone per cacciatori di esopianeti. Come indicato da Feng:
"La nostra rilevazione di oscillazioni così deboli è una pietra miliare nella ricerca di analoghi della Terra e nella comprensione dell'abitabilità della Terra attraverso il confronto con questi analoghi. Abbiamo introdotto nuovi metodi per rimuovere il rumore nei dati al fine di rivelare i deboli segnali planetari. "
Pensaci! In pochissimo tempo, i cacciatori di esopianeti potrebbero trovare una pletora di pianeti che non sono solo molto vicini per dimensioni e massa alla Terra, ma anche in orbita all'interno delle loro zone abitabili delle stelle. A quel punto, gli scienziati sono sicuri di rinunciare a termini decisamente vaghi come "potenzialmente abitabile" e "simile alla Terra" e iniziano a usare con sicurezza termini come "analogo della Terra". Niente più ambiguità, solo la ferma convinzione che la Terra non sia unica!
Con circa 100 miliardi di pianeti nella nostra sola galassia, siamo sicuri di trovare diverse terre qui. Si può solo sperare che abbiano dato vita a una vita complessa come la nostra e che siano in vena di chattare!
