Il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), l'ultimo telescopio spaziale a caccia di esopianeti della NASA, è stato lanciato nello spazio mercoledì 18 aprile 2018. Come suggerisce il nome, questo telescopio utilizzerà il Metodo di transito per rilevare pianeti di massa terrestre (cioè rocciosi ) in orbita attorno a stelle lontane. Accanto ad altri telescopi di prossima generazione come il James Webb Space Telescope (JWST), TESS raccoglierà efficacemente dove piacciono i telescopi Hubble e Kepler lasciato fuori.
Ma quanti pianeti dovrebbe trovare TESS? Questo è stato l'oggetto di un nuovo studio condotto da un team di ricercatori che hanno tentato di stimare quanti pianeti TESS è probabile scoprire, nonché le proprietà fisiche di questi pianeti e le stelle che orbitano. Complessivamente, stimano che TESS troverà migliaia di pianeti in orbita attorno a una varietà di stelle durante la sua missione primaria di due anni.
Lo studio, intitolato "Una resa esopianeta rivista dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)", è recentemente apparso online. Lo studio è stato condotto da Thomas Barclay, ricercatore associato presso il Goddard Space Flight Center della NASA e l'Università del Maryland, e includeva Joshua Pepper (astrofisica dell'Università di Lehigh) ed Elisa Quintana (ricercatrice presso l'Istituto SETI e la NASA Ames Centro di ricerca).
Come ha dichiarato Thomas Barclay a Space Magazine via e-mail:
“TESS costruisce l'eredità di Keplero. Keplero era principalmente una missione statistica e ci ha insegnato che i pianeti sono ovunque. Tuttavia, non è stato ottimizzato per trovare eccellenti singoli pianeti per ulteriori studi. Ora che sappiamo che i pianeti sono comuni, possiamo lanciare qualcosa come TESS per cercare i pianeti che intraprenderemo intensi studi sull'uso dei telescopi terrestri e spaziali. I pianeti che TESS troverà saranno in media 10 volte più vicini e 100 volte più luminosi. ”
Per motivi di studio, il team ha creato un modello in tre fasi che ha preso in considerazione le stelle che TESS osserverà, il numero di pianeti che ognuno avrà probabilmente e la probabilità che TESS li individui. Questi includevano i tipi di pianeti che sarebbero in orbita attorno a stelle nane che vanno dal tipo A al tipo K (come il nostro Sole) e stelle di tipo M (nana rossa) di massa inferiore.
"Per stimare quanti pianeti TESS troverà, abbiamo preso le stelle che saranno osservate da TESS e simulato una popolazione di pianeti in orbita attorno a loro", ha affermato Barclay. “Le statistiche sulla popolazione esopianeta provengono tutte da studi che hanno utilizzato i dati di Keplero. Quindi, utilizzando modelli di prestazioni TESS, abbiamo stimato quanti di questi pianeti sarebbero stati rilevati da TESS. È qui che otteniamo i nostri numeri di rendimento. "
Il primo passo è stato semplice, grazie alla disponibilità della Candidate Target List (CTL) - un elenco prioritario di stelle target che il gruppo di lavoro TESS Target Selection ha individuato come le stelle più adatte per rilevare piccoli pianeti. Hanno quindi classificato i 3,8 milioni di stelle incluse nell'ultima versione in base alla loro luminosità e raggio e hanno determinato quale di questi TESS è probabile che osservi.
Il secondo passo consisteva nell'assegnare i pianeti a ciascuna stella in base a una distribuzione di Poisson, una tecnica statistica in cui un dato numero è assegnato a ciascuna stella (in questo caso, 0 o più). A ciascun pianeta sono state quindi assegnate sei proprietà fisiche disegnate a caso, tra cui un periodo orbitale, un raggio, un'eccentricità, un angolo di periastrone, un'inclinazione verso la nostra linea di vista e un primo tempo di transito.
Infine, hanno tentato di stimare quanti di questi pianeti avrebbero generato un segnale di transito rilevabile. Come notato, TESS si affiderà al Metodo di transito, in cui vengono utilizzate cadute periodiche nella luminosità di una stella per determinare la presenza di uno o più pianeti in orbita, nonché porre vincoli sulle loro dimensioni e periodi orbitali. Per questo, hanno considerato la contaminazione da flusso di stelle vicine, il numero di transiti e la durata del transito.
Alla fine, hanno determinato con il 90% di fiducia che TESS probabilmente rileverà 4430-4660 nuovi esopianeti durante la sua missione di due anni:
“I risultati sono che prevediamo che TESS troverà più di 4000 pianeti, con centinaia di dimensioni più piccole del doppio della Terra. L'obiettivo principale di TESS è trovare pianeti sufficientemente luminosi da consentire al telescopio terrestre di misurare la loro massa. Stimiamo che TESS potrebbe portare a triplicare il numero di pianeti più piccolo di 4 raggi terrestri con misurazioni di massa. "
A partire dal 1 ° aprile 2018, un totale di 3.758 exopianeti sono stati confermati in 2.808 sistemi, con 627 sistemi con più di un pianeta. In altre parole, Barclay e il suo team stimano che la missione TESS raddoppierà effettivamente il numero di esopianeti confermati e triplicherà il numero di dimensioni della Terra e della Super-Terra durante la sua missione primaria.
Ciò inizierà dopo una serie di manovre orbitali e test di ingegneria, che dovrebbero durare per circa due mesi. Con l'espansione del catalogo degli esopianeti, possiamo aspettarci che ci saranno molti più candidati "simili alla Terra" disponibili per lo studio. E mentre non saremo ancora in grado di determinare se qualcuno di loro ha vita, forse potremmo trovare alcuni che mostrano segni di un'atmosfera praticabile e acqua sulle superfici.
La caccia alla vita oltre la Terra continuerà per molti anni a venire! E nel frattempo, assicurati di goderti questo video sulla missione TESS, per gentile concessione della NASA:
