Quando gli astronomi rilevano nuovi esopianeti, in genere lo fanno utilizzando una delle due tecniche. In primo luogo, c'è la famosa tecnica di transito, che cerca lievi avvallamenti nella luce mentre un pianeta passa davanti alla sua stella ospite, e in secondo luogo è la tecnica della velocità radiale, che rileva il movimento di una stella a causa dell'attrazione gravitazionale del suo pianeta.
Ma poi c'è il microlensing gravitazionale, l'ingrandimento casuale della luce da una stella lontana dalla massa di una stella in primo piano e dei suoi pianeti a causa della distorsione nel tessuto dello spaziotempo. Mentre questa tecnica sembra quasi improbabile, è così accurata che ogni rilevazione salta la nomina dei pianeti come candidati e li verifica immediatamente come mondi in buona fede.
Ma senza osservazioni di follow-up, la tecnica di microlensing fatica a caratterizzare la stella ospite incredibilmente debole. Ora, un team di astronomi internazionali guidato dal dottorando Jennifer Yee della Ohio State University ha rilevato la prima firma microlensing, amorevolmente chiamata MOA-2013-BLG-220Lb, che sembra un pianeta confermato in orbita attorno a un nano bruno candidato - un oggetto così debole perché non è abbastanza massiccio da dare il via alla fusione nucleare nel suo nucleo.
La materia - non importa quanto grande o piccola - curva il tessuto dello spaziotempo. Alla fine può agire come una lente curvando la luce di sfondo attorno ad essa e quindi ingrandendo la sorgente di sfondo. Nel microlensing, la materia che interviene è semplicemente una stella debole o forse un sistema planetario.
"Quando il" sistema di lenti "passa davanti a una stella di sfondo distante, l'ingrandimento di quella stella di sfondo cambia in funzione del tempo", ha detto Yee a Space Magazine. "Misurando l'ingrandimento mutevole della stella di sfondo, possiamo imparare a conoscere la stella di lente e forse se ha o meno un pianeta."
In un sistema planetario, la luce della stella di sfondo verrà ingrandita quando la stella di primo piano le passa davanti. Se c'è un pianeta che circonda, ci sarà un'ulteriore cuspide nella luminosità (in misura minore ma comunque una rilevazione rivelatrice).
Al momento il sistema planetario transita davanti alla stella di sfondo (e per molti anni dopo) non possiamo separare i due oggetti. Mentre la luce della stella di sfondo può essere notevolmente ingrandita, la sua immagine è distorta perché la sua luce si fonde con il sistema planetario.
Quindi la firma di microlente non può dire agli astronomi nulla della stella del sistema di lenti. "È fuori dal comune", ha detto a Space Magazine Andrew Gould, consulente di dottorato di Yee e coautore del documento. "In altre tecniche le persone hanno sicuramente rilevato una stella e stanno lottando per rilevare il pianeta. Ma il microlensing è esattamente l'opposto. Rileviamo il pianeta molto chiaramente, ma non possiamo rilevare la stella ospite. "
Tuttavia, la firma di microlente dà via il movimento corretto del sistema di lenti - l'apparente cambiamento di distanza nel tempo - mentre passa davanti alla stella di sfondo. Il moto proprio di MOA-2013-BLG-220Lb è estremamente alto, con un tempo di 12,5 milliarcecondi (una distanza sul cielo che è 2400 volte più piccola della dimensione della luna piena) all'anno. Questo è circa tre volte superiore alla media.
Un movimento proprio elevato può essere causato da un oggetto molto vicino e che si muove lentamente o un oggetto molto distante che si muove rapidamente. Poiché la maggior parte delle stelle tende a non muoversi ad alta velocità, il team presume che l'oggetto sia relativamente vicino, posizionandolo a una distanza di 6000 anni luce.
Con una distanza fissa, la squadra è anche in grado di assumere una massa per l'oggetto. Pesa al di sotto del limite di combustione dell'idrogeno ed è quindi considerato il miglior microlensing candidato ai nani bruni.
"La spada a doppio taglio della microlente è che non è necessaria alcuna luce dalla stella dell'obiettivo", ha detto Yee a Space Magazine. “Da un lato, la microlensing può trovare pianeti attorno a oggetti scuri o deboli come nane brune. Il rovescio della medaglia è che è molto difficile caratterizzare la stella dell'obiettivo se la sua luce non viene rilevata ".
Gli astronomi dovranno aspettare fino al 2021 per dare una seconda occhiata al sistema di lenti. Questo lasso di tempo è quanto ci aspettiamo che ci vorrà prima che il candidato nano bruno si separi sensibilmente sul cielo dalla stella di sfondo. Una volta fatto, gli astronomi saranno in grado di verificare se il candidato è veramente un nano bruno.
Il documento è disponibile per il download qui.
