Il telescopio spaziale Hubble ha identificato 16 stelle che potrebbero avere pianeti extrasolari. La scoperta è stata fatta usando il metodo del transito, in cui i pianeti oscurano leggermente le loro stelle madri mentre passano di fronte. Ulteriori osservazioni saranno necessarie per calcolare effettivamente la massa dei pianeti in transito.
Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha scoperto 16 candidati extrasolari in orbita attorno a una varietà di stelle distanti nella regione centrale della nostra galassia della Via Lattea.
La bonanza del pianeta è stata scoperta durante un sondaggio di Hubble, chiamato Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). Hubble sembrava più lontano di quanto sia mai stato cercato con successo per pianeti extrasolari. Hubble scrutò 180.000 stelle nell'affollato rigonfiamento centrale della nostra galassia a 26.000 anni luce di distanza. Questo è un quarto del diametro del disco a spirale della Via Lattea. I risultati appariranno nel numero del 5 ottobre della rivista Nature.
Questo conteggio è coerente con il numero di pianeti che dovrebbero essere scoperti da un sondaggio così distante, basato su precedenti rilevamenti di pianeti extrasolari effettuati nel nostro quartiere solare locale. La visuale stretta di Hubble copriva una striscia di cielo non più grande di dimensioni angolari del due percento dell'area della luna piena. Quando estrapolati all'intera galassia, i dati di Hubble forniscono prove evidenti dell'esistenza di circa 6 miliardi di pianeti delle dimensioni di Giove nella Via Lattea.
Cinque dei pianeti appena scoperti rappresentano un nuovo tipo estremo di pianeta non trovato in nessuna ricerca nelle vicinanze. Soprannominati Pianeti a ultra-breve periodo (USPP), questi mondi ruotano attorno alle loro stelle in meno di un giorno terrestre.
"Scoprire i pianeti di brevissimo periodo è stata una grande sorpresa", ha dichiarato il caposquadra Kailash Sahu dello Space Telescope Science Institute di Baltimora. "La nostra scoperta fornisce anche una prova molto forte che i pianeti sono abbondanti in altre parti della galassia come lo sono nel nostro quartiere solare".
Hubble non è stato in grado di visualizzare direttamente i 16 candidati del pianeta appena trovati. Gli astronomi hanno utilizzato la telecamera avanzata per sondaggi di Hubble per cercare pianeti misurando il leggero oscuramento di una stella a causa del passaggio di un pianeta di fronte ad esso, un evento chiamato transito. Il pianeta dovrebbe avere le dimensioni di Giove per bloccare abbastanza luce stellare, circa dall'1 al 10 percento, per essere misurabile da Hubble.
I pianeti sono chiamati "candidati" perché gli astronomi potevano ottenere misurazioni di massa di follow-up solo per due di loro a causa della distanza e della debolezza di questi sistemi. A seguito di un'analisi esauriente, il team ha escluso spiegazioni alternative come un transito radente da parte di un compagno stellare che potrebbe imitare la firma prevista di un vero pianeta. La scoperta potrebbe finora raddoppiare il numero di pianeti spiati con la tecnica di transito.
C'è una tendenza per i candidati del pianeta a ruotare attorno a stelle più abbondanti in elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio, come il carbonio. Questo supporta le teorie secondo cui le stelle ricche di elementi pesanti hanno gli ingredienti necessari per formare i pianeti.
Il candidato pianeta con il periodo orbitale più breve, chiamato SWEEPS-10, oscilla attorno alla sua stella in 10 ore. Situato a soli 740.000 miglia dalla sua stella, il pianeta è tra i più caldi mai rilevati. Ha una temperatura stimata di circa 3000 gradi Fahrenheit.
"Questo pianeta che abbraccia le stelle deve essere almeno 1,6 volte la massa di Giove, altrimenti il muscolo gravitazionale della stella lo farebbe a pezzi", ha detto il membro del team SWEEPS Mario Livio. "La bassa temperatura della stella consente al pianeta di arrendersi così vicino alla stella".
"I pianeti a ultra-breve periodo sembrano verificarsi preferibilmente attorno alle normali stelle nane rosse che sono più piccole e più fredde del nostro sole", ha spiegato Sahu. "L'apparente assenza di USPP attorno a stelle simili a sole nel nostro quartiere locale indica che potrebbero essere evaporate quando emigrarono troppo vicino a una stella più calda."
C'è una ragione alternativa per cui pianeti simili a Giove attorno a stelle più fredde potrebbero migrare più vicino alla stella rispetto a tali pianeti attorno a stelle più calde. Il disco circumstellare di gas e polvere da cui si sono formati si estende più vicino a una stella più fredda. Dalla scoperta del primo "Giove caldo" attorno a un'altra stella nel 1995, gli astronomi hanno capito che questo insolito tipo di pianeta enorme deve essere cresciuto a spirale vicino alla sua stella madre da una posizione più lontana in cui deve essersi formato. Il bordo interno di un disco circumstellare arresta la migrazione.
I transiti planetari si verificano solo quando l'orbita del pianeta è vista quasi al limite. Tuttavia, solo circa il 10 percento dei Giove caldi ha orbite frontali che consentono al pianeta di essere osservato mentre transita su una stella. Per avere successo, i sondaggi di transito devono visualizzare contemporaneamente un gran numero di stelle. L'indagine di transito SWEEPS ha coperto un ricco campo di stelle nella finestra del Sagittario.
Il termine "finestra" implica una chiara visione del centro galattico, ma gran parte del piano galattico è oscurato dalla polvere. Hubble ha monitorato 180.000 stelle per periodici, brevi oscuramenti nella luminosità di una stella. Il campo stellare è stato osservato per un periodo continuo di sette giorni dal 23 al 29 febbraio 2004. Per garantire che l'oscuramento fosse causato da un oggetto in orbita attorno a una stella, il team ha utilizzato Hubble per rilevare da due a 15 transiti consecutivi per ciascuno dei 16 candidati planetari.
Due stelle sul campo sono abbastanza luminose da consentire al team SWEEPS di confermare autonomamente la presenza di un pianeta misurando spettroscopicamente una leggera oscillazione nel movimento della stella a causa dell'attrazione gravitazionale di un compagno invisibile. Hanno usato il Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale, situato sul Monte Paranal in Cile, per misurare una leggera oscillazione nella stella.
Uno dei candidati planetari ha una massa al di sotto del limite di rilevazione di 3,8 masse di Giove. L'altro candidato è di 9,7 masse di Giove, che è inferiore alla massa minima di 13 masse di Giove per una nana bruna. Una nana marrone è un oggetto che si forma come una stella ma non ha abbastanza massa per brillare dalla fusione nucleare.
Poiché le stelle sono così deboli e il campo visivo è così densamente pieno di stelle, misurare la leggera oscillazione nel movimento della stella usando la spettroscopia per confermare che la maggior parte dei candidati del pianeta non è fattibile. I futuri telescopi come il James Webb Space Telescope della NASA forniranno la sensibilità necessaria per confermare la maggior parte dei candidati del pianeta.
Il programma Hubble SWEEPS è un'importante dimostrazione di concetto per la futura missione Keplera della NASA, prevista per il lancio nel 2007. L'osservatorio di Keplero monitorerà continuamente una regione della galassia della Via Lattea per rilevare pianeti in transito attorno a stelle per lo più lontane. Keplero sarà abbastanza sensibile da rilevare forse centinaia di candidati planetari delle dimensioni della Terra all'interno o in prossimità della zona abitabile, la distanza da una stella dove l'acqua liquida potrebbe esistere fattibilmente sulla superficie di un pianeta.
Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l'Agenzia spaziale europea. Lo Space Telescope Science Institute conduce operazioni scientifiche su Hubble. L'istituto è gestito per la NASA dall'Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Washington.
Fonte originale: Hubble News Release
