L'Enciclopedia dei pianeti extrasolari contava 548 pianeti extrasolari confermati al 6 maggio 2011, mentre il database NASA Star ed Exoplanet (aggiornato settimanalmente) riportava oggi 535. Ad esempio, c'erano 1.235 candidati annunciati dalla missione Keplero a febbraio, di cui 54 che potrebbero essere in una zona abitabile.
Quindi, quali tecniche vengono messe in pratica per elaborare questi risultati?
Timing pulsar - Una pulsar è una stella di neutroni con un getto polare approssimativamente allineato con la Terra. Mentre la stella gira e un getto entra nella linea di vista della Terra, rileviamo un impulso di luce estremamente regolare. In effetti, è così regolare che è possibile rilevare un leggero movimento nel movimento della stella, dovuto al fatto che possiede pianeti.
I primi pianeti extrasolari (cioè gli esopianeti) sono stati trovati in questo modo, in realtà tre di essi, attorno alla pulsar PSR B1257 + 12 nel 1992. Naturalmente, questa tecnica è utile solo per trovare pianeti attorno alle pulsar, nessuna delle quali potrebbe essere considerata abitabile - almeno secondo le attuali definizioni - e, in tutto, solo 4 di questi pianeti pulsar sono stati confermati fino ad oggi.
Per cercare pianeti attorno alle stelle principali della sequenza, abbiamo ...
Il metodo della velocità radiale - Questo è simile in linea di principio al rilevamento tramite anomalie temporali pulsar, in cui un pianeta o pianeti spostano la loro stella avanti e indietro mentre orbitano, causando piccoli cambiamenti nella velocità della stella rispetto alla Terra. Questi cambiamenti sono generalmente misurati come spostamenti nelle linee spettrali di una stella, rilevabili tramite la spettrometria Doppler, sebbene sia possibile anche il rilevamento attraverso l'astrometria (rilevamento diretto di piccoli spostamenti nella posizione di una stella nel cielo).
Ad oggi, il metodo della velocità radiale è stato il metodo più produttivo per il rilevamento di esopianeti (trovando 500 dei 548), sebbene raccolga più frequentemente pianeti enormi in orbite stellari strette (cioè Giove caldi) - e di conseguenza questi pianeti sono finiti rappresentato nell'attuale popolazione esopianeta confermata. Inoltre, in isolamento, il metodo è efficace solo fino a circa 160 anni luce dalla Terra - e ti dà solo la massa minima, non la dimensione, dell'esopianeta.
Per determinare la dimensione di un pianeta, puoi usare ...
Il metodo di transito - Il metodo di transito è efficace sia per rilevare gli esopianeti sia per determinarne il diametro, sebbene abbia un alto tasso di falsi positivi. Una stella con un pianeta in transito, che blocca parzialmente la sua luce, è per definizione una stella variabile. Tuttavia, ci sono molte ragioni diverse per cui una stella può essere variabile - molte delle quali non coinvolgono un pianeta in transito.
Per questo motivo, il metodo della velocità radiale viene spesso utilizzato per confermare una ricerca del metodo di transito. Pertanto, sebbene 128 pianeti siano attribuiti al metodo di transito, anche questi fanno parte dei 500 conteggiati per il metodo della velocità radiale. Il metodo della velocità radiale ti dà la massa del pianeta - e il metodo di transito ti dà le sue dimensioni (diametro) - e con entrambe queste misure puoi ottenere la densità del pianeta. Il periodo orbitale del pianeta (con entrambi i metodi) ti dà anche la distanza dell'esopianeta dalla sua stella, secondo la Terza Legge di Keplero (cioè Johannes). Ed è così che possiamo determinare se un pianeta si trova nella zona abitabile di una stella.
È anche possibile, dalla considerazione di minuscole variazioni nella periodicità del transito (cioè la regolarità) e la durata del transito, identificare ulteriori pianeti più piccoli (in effetti 8 sono stati trovati con questo metodo o 12 se si includono rilevazioni di temporizzazione pulsar). Con una maggiore sensibilità in futuro, potrebbe anche essere possibile identificare gli esomooni in questo modo.
Il metodo di transito può anche consentire un'analisi spettroscopica dell'atmosfera di un pianeta. Quindi, un obiettivo chiave qui è trovare un analogo della Terra in una zona abitabile, quindi esaminare la sua atmosfera e monitorare le sue trasmissioni elettromagnetiche - in altre parole, cercare i segni di vita.
Per trovare pianeti in orbite più ampie, potresti provare ...
Imaging diretto - Questo è impegnativo poiché un pianeta è una debole sorgente di luce vicino a una sorgente di luce molto luminosa (la stella). Tuttavia, 24 sono stati trovati in questo modo finora. L'interferometria nulla, in cui la luce delle stelle proveniente da due osservazioni viene effettivamente cancellata attraverso interferenze distruttive, è un modo efficace per rilevare eventuali fonti di luce più deboli normalmente nascoste dalla luce della stella.
Lente gravitazionale - Una stella può creare una lente gravitazionale stretta e quindi ingrandire una fonte di luce lontana - e se un pianeta attorno a quella stella è nella posizione giusta per distorcere leggermente questo effetto di lente, può far conoscere la sua presenza. Un tale evento è relativamente raro - e quindi deve essere confermato attraverso osservazioni ripetute. Tuttavia, questo metodo ha rilevato 12 finora, che includono pianeti più piccoli in orbite ampie come OGLE-2005-BLG-390Lb.
Queste tecniche attuali non dovrebbero fornire un censimento completo di tutti i pianeti all'interno degli attuali confini osservativi, ma ci danno l'impressione di quanti ce ne possano essere là fuori. È stato stimato speculativamente dai dati scarsi disponibili finora, che potrebbero esserci 50 miliardi di pianeti nella nostra galassia. Tuttavia, un certo numero di questioni definitive rimangono da approfondire, come ad esempio dove si traccia il confine tra un pianeta e un nano bruno. L'enciclopedia dei pianeti extrasolari attualmente fissa il limite a 20 masse di Giove.
Ad ogni modo, 548 esopianeti confermati per soli 19 anni di osservazione del pianeta non sono male. E la ricerca continua.
Ulteriori letture:
L'enciclopedia dei pianeti extrasolari
La NASA Star and Exoplanet Database (NStED)
Metodi di rilevazione dei pianeti extrasolari
La missione di Keplero.
