Il concetto dell'artista di Transiting Planet XO-1b. clicca per ingrandire
Gli astronomi dilettanti hanno usato attrezzature economiche per scoprire un pianeta delle dimensioni di Giove in orbita attorno a una stella simile al Sole a 600 anni luce di distanza. Un telescopio automatizzato ha osservato decine di migliaia di stelle luminose, quindi il team ha scelto alcune decine di candidati promettenti. Il nuovo pianeta, soprannominato X0-1b, è il decimo pianeta mai scoperto usando il metodo del transito.
Un team internazionale di astronomi professionisti e dilettanti, che utilizza semplici attrezzature standard per la pesca a strascico dei pianeti al di fuori del nostro sistema solare, ha tirato su la sua prima "cattura".
Gli astronomi hanno scoperto un pianeta delle dimensioni di Giove in orbita attorno a una stella simile al Sole a 600 anni luce dalla Terra nella costellazione della Corona Boreale. Il team, guidato da Peter McCullough dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, nel Maryland, comprende quattro astronomi dilettanti provenienti dal Nord America e dall'Europa.
L'uso di telescopi modesti per la ricerca di pianeti extrasolari consente una collaborazione produttiva tra astronomi professionisti e dilettanti che potrebbe accelerare la ricerca del pianeta.
"Questa scoperta suggerisce che una flotta di modesti telescopi e l'aiuto di astronomi dilettanti possono cercare pianeti extrasolari in transito molte volte più velocemente di quanto lo siamo ora", ha detto McCullough. La scoperta è stata accettata per la pubblicazione sull'Astrophysical Journal.
McCullough dispiegò un telescopio relativamente economico realizzato con apparecchiature commerciali per scansionare i cieli alla ricerca di pianeti extrasolari. Chiamato telescopio XO, è composto da due teleobiettivi da 200 millimetri e sembra un binocolo. Il telescopio si trova sulla cima del vulcano Haleakala, alle Hawaii.
"La replica del telescopio prototipo XO costerebbe $ 60.000", ha spiegato McCullough. "Abbiamo speso molto più di questo in software, in particolare nella progettazione e nel funzionamento del sistema e nell'estrazione di questo pianeta dai dati".
La squadra di McCullough trovò il pianeta, soprannominato X0-1b, notando lievi cali nell'emissione luminosa della stella quando il pianeta passò davanti alla stella, chiamato transito. La luce della stella, chiamata XO-1, si riduce di circa il 2 percento quando il pianeta XO-1b vi passa davanti. L'osservazione ha anche rivelato che X0-1b è in una stretta orbita di quattro giorni attorno alla sua stella madre.
Sebbene gli astronomi abbiano rilevato più di 180 pianeti extrasolari, X0-1b è solo il decimo pianeta scoperto usando il metodo del transito. È il secondo pianeta trovato usando i teleobiettivi. Il primo, soprannominato TrES-1, è stato riportato nel 2004. Il metodo di transito consente agli astronomi di determinare la massa e le dimensioni di un pianeta. Gli astronomi usano queste informazioni per dedurre le caratteristiche del pianeta, come la sua densità.
Il team ha confermato l'esistenza del pianeta usando l'Harlan J. Smith Telescope e l'Hobby-Eberly Telescope all'Osservatorio McDonald dell'Università del Texas per misurare la leggera oscillazione indotta dal pianeta sulla sua stella madre. Questo cosiddetto metodo della velocità radiale ha permesso al team di calcolare una massa precisa per il pianeta, che è leggermente inferiore a quella di Giove (circa 0,9 masse di Giove). Anche il pianeta è molto più grande di quanto suggerirebbe la sua massa. "Dei pianeti che passano di fronte alle loro stelle, XO-1b è il più simile a Giove finora noto, e la stella XO-1 è il più simile al Sole", ha detto McCullough, sebbene sia stato veloce da aggiungere, " ma XO-1b è molto, molto più vicino alla sua stella di quanto Giove sia al Sole. ”
La tecnica innovativa dell'astronomo di utilizzare telescopi relativamente economici per cercare pianeti che eclissano favorisce la ricerca di pianeti in orbita vicino alle loro stelle madri. Anche il pianeta deve essere abbastanza grande da produrre un calo misurabile alla luce delle stelle.
Il pianeta è il primo scoperto nella ricerca triennale di McCullough per i pianeti extrasolari in transito. La ricerca del pianeta è sostenuta da una sovvenzione del programma Origins della NASA.
La tecnica di ricerca del pianeta di McCullough prevede spazzate notturne del cielo usando il telescopio XO alle Hawaii per notare la luminosità delle stelle che incontra. Un programma software per computer passa attraverso migliaia di stelle ogni due mesi alla ricerca di piccoli avvallamenti nella luce delle stelle, la firma di un possibile transito planetario. Il computer presenta alcune centinaia di possibilità. Tra questi candidati, McCullough e il suo team selezionano alcune dozzine di promettenti contatti. Passa queste stelle ai quattro astronomi dilettanti per studiare più attentamente i possibili transiti.
Da settembre 2003 a settembre 2005, il telescopio XO ha osservato decine di migliaia di stelle luminose. A quel tempo, il suo team di astronomi dilettanti ha studiato alcune decine di promettenti stelle candidate identificate da McCullough e dal suo team. La stella X0-1 è stata considerata un candidato promettente nel giugno 2005. Gli astronomi dilettanti l'hanno osservata nei mesi di giugno e luglio 2005, confermando che un oggetto di dimensioni planetarie stava eclissando la stella. Il team di McCullough si è quindi rivolto all'Osservatorio McDonald in Texas per ottenere la massa dell'oggetto e verificarla come pianeta. Ha ricevuto la notizia dell'osservazione del telescopio alle 12:06 del 16 febbraio 2006, da Chris Johns-Krull, un amico e collega della Rice University.
"È stata una sensazione meravigliosa perché il team ha lavorato per tre anni per trovare questo pianeta", ha spiegato McCullough. "La scoperta rappresenta pochi byte su quasi un terabyte di dati: è come cercare di distillare l'oro dall'acqua di mare".
La scoperta ha anche un significato familiare speciale per l'astronomo. "Il mentore di mio padre era Harlan J. Smith, l'uomo la cui ambizione e duro lavoro ha prodotto il telescopio che abbiamo usato per acquisire i dati di verifica."
McCullough ritiene che il pianeta appena scoperto sia un candidato perfetto per lo studio dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer. Hubble può misurare precisamente la distanza della stella e la dimensione del pianeta. Spitzer può effettivamente vedere la radiazione infrarossa dal pianeta. Sincronizzando la scomparsa del pianeta dietro la stella, Spitzer può anche misurare l '"ellitticità" o "la non-rotondità" dell'orbita del pianeta. Se l'orbita è ellittica, la forza gravitazionale variabile comporterebbe un ulteriore riscaldamento del pianeta, espandendo la sua atmosfera e forse spiegando perché il diametro dell'oggetto sembra particolarmente grande per un corpo della sua massa calcolata.
"Sincronizzando i passaggi del pianeta attraverso la stella, sia gli astronomi dilettanti che quelli professionisti potrebbero essere abbastanza fortunati da rilevare la presenza di un altro pianeta nel sistema XO-1 mediante i suoi rimorchiatori gravitazionali su XO-1b", ha detto McCullough. "È anche possibile che un tale pianeta possa essere simile alla Terra."
Fonte originale: Comunicato stampa HubbleSite
