Negli ultimi 21 anni, il telescopio spaziale Hubble ha raccolto un sacco di dati, con il centro di archiviazione Hubble che ha riempito circa 18 DVD per ogni settimana di vita del telescopio. Ora, con tecniche di data mining migliorate, un'intensa nuova analisi delle immagini dell'HST del 1998 ha rivelato alcuni tesori nascosti: pianeti extrasolari precedentemente non rilevati.
Gli scienziati affermano che questa scoperta aiuta a dimostrare un nuovo metodo per la caccia al pianeta usando i dati archiviati di Hubble. Inoltre, scoprire gli esopianeti aggiuntivi nei dati di Hubble li aiuta a confrontare i precedenti dati di movimento orbitale con osservazioni più recenti.
In che modo gli astronomi hanno rilevato gli esopianeti mai visti prima e i metodi utilizzati possono essere applicati ad altri set di dati HST?
Questa non è la prima volta che sono stati rivelati esopianeti nascosti nei dati HST - Nel 2009 David Lafreniere dell'Università di Montreal ha recuperato dati esopianeti nascosti in immagini Hubble di HR 8799. Le immagini HST studiate da Lafreniere sono state prese nel 1998 con la Near Infrared Camera e spettrometro multi-oggetto (NICMOS). Il pianeta più esterno in orbita attorno a HR 8799 è stato identificato e ha dimostrato la potenza di una nuova tecnica di elaborazione dei dati che potrebbe stuzzicare i pianeti deboli dal bagliore della loro stella centrale.
Ora si sa che quattro pianeti giganti orbitano attorno a HR 8799, i primi tre dei quali sono stati scoperti nel 2007/2008 in immagini nel vicino infrarosso prese con strumenti del W.M. Keck Observatory e il telescopio Gemini North di Christian Marois del National Research Council in Canada. Nel 2010 Marois e il suo team hanno scoperto un quarto pianeta più interno. Ciò che rende il sistema HR 8799 così unico è che è l'unico sistema stellare multi-esopianeta che è stato ripreso direttamente.
La nuova analisi di Remi Soummer dello Space Telescope Science Institute ha trovato tutti e tre i pianeti esterni. Sfortunatamente, il quarto pianeta più interno è vicino a HR 8799 e non può essere immaginato a causa dell'oscuramento del coronagraph NICMOS che blocca la luce della stella centrale.
Quando gli astronomi studiano gli esopianeti immaginandoli direttamente, studiano immagini prese a distanza di diversi anni, non diversamente dai metodi usati per trovare Plutone e altri pianeti nani nel nostro sistema solare come Eris. Comprendere le orbite in un sistema multi-pianeta è fondamentale poiché enormi pianeti possono influenzare le orbite dei loro pianeti vicini nel sistema. "Dalle immagini di Hubble siamo in grado di determinare la forma delle loro orbite, che consente di comprendere meglio la stabilità del sistema, le masse planetarie e le eccentricità, nonché l'inclinazione del sistema", afferma Soummer.
A rendere difficile lo studio sono le orbite estremamente lunghe dei tre pianeti esterni, che sono rispettivamente circa 100, 200 e 400 anni. I lunghi periodi orbitali richiedono un tempo considerevole per produrre abbastanza movimento da consentire agli astronomi di studiare. In questo caso, tuttavia, l'intervallo di tempo aggiunto dai dati di Hubble aiuta notevolmente. "L'archivio ci ha portato 10 anni di scienza in questo momento", dice Soummer. “Senza questi dati avremmo dovuto aspettare un altro decennio. Sono 10 anni di scienza gratis ".
Dato il suo periodo orbitale di 400 anni, negli ultimi dieci anni, il pianeta più esterno ha appena cambiato posizione. "Ma se andiamo sul prossimo pianeta interiore vediamo un po 'di un'orbita, e il terzo pianeta interiore in realtà vediamo molto movimento", ha aggiunto Soummer.
Quando sono stati analizzati i dati HST originali, i metodi utilizzati per rilevare esopianeti come quelli in orbita attorno a HR 8799 non erano disponibili. Le tecniche per sottrarre la luce da una stella ospite lasciavano ancora luce residua che copriva i deboli esopianeti. Soummer e il suo team hanno migliorato i metodi precedenti e utilizzato oltre quattrocento immagini da oltre 10 anni di osservazioni NICMOS.
I miglioramenti della tecnica precedente includevano l'aumento del contrasto e la riduzione al minimo della luce stellare residua. Soummer e il suo team hanno anche rimosso con successo i picchi di diffrazione, un fenomeno di cui soffrono i sistemi di imaging telescopico amatoriali e professionali. Con le tecniche migliorate, Soummer e il suo team sono stati in grado di vedere due dei deboli pianeti interni di HR 8799, che sono circa 1/100.000 della luminosità della stella ospite in infrarossi.
Soummer ha pianificato di analizzare successivamente altre 400 stelle nell'archivio NICMOS con la stessa tecnica, che dimostra la potenza dell'archivio dati del telescopio spaziale Hubble. Quanti altri pianeti extrasolari vengono scoperti è supposizione di chiunque.
Trovare questi nuovi esopianeti dimostra che anche dopo che l'HST non funziona più, i dati di Hubble sopravviveranno e gli scienziati faranno affidamento sulle rivelazioni di Hubble per anni mentre continuano nella loro ricerca per capire il cosmo.
Fonte: Aggiornamenti missione Hubble Space Telescope
