Una coppia di astronomi che analizza i dati dell'astronave Keplero ha scoperto il primo esomoone. La luna si trova nel sistema Keplero 1625 a circa 8000 anni luce di distanza, nella costellazione del Cigno. Orbita attorno al gigante gassoso Kepler 1625b e, a differenza di tutte le lune del nostro Sistema Solare, questa è una "luna gassosa".
Era solo questione di tempo prima che trovassimo un exomoon. Abbiamo trovato migliaia di pianeti extrasolari, grazie soprattutto al veicolo spaziale Keplero. E dove ci sono pianeti, possiamo aspettarci lune. Ma anche se sembrava inevitabile, il primo exomoon confermato è ancora emozionante.
L'esodoon è molto diverso da quello che vediamo nel nostro sistema solare. Orbita attorno a un gigante gassoso più volte più grande di Giove, chiamato Keplero 1625b. Prove preliminari indicano che la luna stessa, che si chiama Keplero 1625b I, è una luna gassosa e ha le dimensioni di Nettuno. Nulla di simile esiste nel nostro sistema.
"Un aspetto sconcertante del sistema è la sua vastità". - dalla carta, Teachey e Kipping, 2018.
Qui è dove avvertiamo i nostri lettori, però. A rigor di termini, gli astronomi hanno scoperto prove della luna. La sua esistenza deve ancora essere confermata. Ma poiché gli scienziati sono cauti per natura, è una scommessa sicura che ulteriori osservazioni confermeranno che è lì.
"Se confermato, questa scoperta potrebbe scuotere completamente la nostra comprensione di come si formano le lune e di cosa possono essere fatte." - Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA.
Alex Teachey e David Kipping sono astronomi alla Columbia University. Hanno scoperto la luna nei dati di Keplero che stavano analizzando. Si concentrarono su 284 esopianeti scoperti da Keplero che orbitavano attorno alle loro stelle in orbite ampie. Un'orbita ampia è quella che dura più di 30 giorni e sono considerati i posti migliori dove trovare potenziali esomoon. Hanno trovato un'anomalia in quei 284 esopianeti che suggerivano la presenza di un esomoon.
Dopo che il pianeta ha completato il suo transito di 19 ore, c'è stato un secondo calo nella luminosità della stella. Questo tuffo è coerente con una luna, rendendolo il primo esomoone mai osservato.
"Abbiamo visto piccole deviazioni e oscillazioni nella curva della luce che ha attirato la nostra attenzione." - David Kipping, Columbia University.
"Questa scoperta intrigante mostra come le missioni della NASA collaborano per scoprire incredibili misteri nel nostro cosmo", ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA presso il quartier generale della NASA, Washington, DC "Se confermato, questo risultato potrebbe scuotere completamente la nostra comprensione di come si formano le lune e di cosa possono essere fatte. "
"È stato sicuramente un momento scioccante vedere quella curva leggera di Hubble." - David Kipping, Columbia University.
Dopo aver trovato l'anomalia nei dati di Keplero, hanno usato Hubble per dare un'altra occhiata. La coppia ha trascorso 40 ore di tempo di Hubble a ottenere dati più precisi sulla caduta alla luce della stella madre. Dopo aver osservato il transito del pianeta stesso di fronte alla stella, videro la stessa seconda immersione di Keplero, 3,5 ore dopo il transito del pianeta.
"Abbiamo visto piccole deviazioni e oscillazioni nella curva della luce che ha attirato la nostra attenzione", ha detto Kipping.
La coppia di astronomi ha esaurito il tempo prima di poter osservare il completo transito della luna, ma hanno visto qualcos'altro. Il transito del pianeta è avvenuto più di un'ora prima del previsto. Ciò è coerente con il pianeta e la luna in orbita attorno a un centro di gravità comune. Ciò farebbe oscillare il pianeta allo stesso modo in cui la Terra oscilla mentre la Luna orbita attorno alla Terra.
"Una luna compagna è la spiegazione più semplice e più naturale per il secondo tuffo nella curva della luce e la deviazione di temporizzazione dell'orbita", ha spiegato Kipping. “È stato sicuramente un momento scioccante vedere quella curva leggera di Hubble, il mio cuore ha iniziato a battere un po 'più veloce e ho continuato a guardare quella firma. Ma sapevamo che il nostro lavoro consisteva nel mantenere un livello di testa e essenzialmente supporre che fosse falso, testando ogni modo immaginabile in cui i dati potrebbero ingannarci. "
C'è una buona ragione per essere cauti riguardo alla conclusione della luna. Un secondo pianeta non rilevato potrebbe essere responsabile. È possibile che ci sia un secondo pianeta, ma che Keplero non è in grado di rilevarlo.
Sia il pianeta che la sua luna si trovano nella zona abitabile della stella, il che significa che potrebbe essere presente acqua liquida. Ma sfortunatamente, il pianeta è un gigante gassoso e la luna è una luna gassosa. Nessuna vita come la conosciamo potrebbe esistere lì.
La coppia di astronomi ha pubblicato il loro articolo sulla rivista Science Advances. Dicono che non solo la luna è una luna gassosa, che è estranea al nostro Sistema Solare, ma è anche paragonabile per dimensioni a Nettuno. È molto più grande di qualsiasi luna nel nostro sistema. Il duo afferma che l'esistenza di questa luna potrebbe fornire nuove intuizioni su come si formano i sistemi planetari e su come si formano le lune.
Le origini di Exomoon: un oggetto catturato?
Gli astronomi pensano che le lune si formino dalla polvere rimasta dalla formazione del pianeta. (Anche se la Luna della Terra potrebbe essersi formata diversamente.) Ma Keplero 1625b e la sua luna sono entrambi mondi gassosi, quindi alcuni altri meccanismi di formazione devono essere al lavoro.
L'orbita dell'esodoon può essere inclinata di circa 45 gradi rispetto al piano orbitale del pianeta. Se è così, allora è simile al Tritone della luna di Nettuno. Ma gli astronomi pensano che Triton sia un oggetto catturato della cintura di Kuiper (KBO) piuttosto che una luna che si è formata dalla stessa polvere di Nettuno. È possibile che Kepler 1625b I sia un oggetto catturato piuttosto che una luna classica. Ma nello studio i due astronomi usano cautela nel raggiungere quella conclusione. È tutto piuttosto preliminare a questo punto.
Durante la conclusione del documento, i due astronomi sollecitano cautela. Sono soddisfatti dell'accuratezza dei loro dati, in particolare dai dati di follow-up di Hubble. E sono soddisfatti che la loro interpretazione sia rigorosa. Il problema è l'improbabilità della scoperta rispetto a tutto ciò che sappiamo. Questa è una scoperta completamente nuova.
Nelle loro conclusioni, i due astronomi affermano che “Questa è un'analisi complicata e implicata in cui un effetto secondario non considerato, o un artefatto anomalo, potrebbe potenzialmente cambiare la nostra interpretazione. In breve, sono le incognite sconosciute che non possiamo quantificare. Queste riserve esistono perché si tratterebbe di un rilevamento unico nel suo genere, il primo esomoon. ” Continuano a dire che le prime affermazioni sugli esopianeti sono state accolte con grande scetticismo perché erano così nuove.
Ci sono quasi 200 lune nel nostro Sistema Solare, e questo è in un sistema con solo 8 pianeti principali. Non tutti i pianeti hanno lune, ma la media matematica è ancora di 25 lune per pianeta. Quindi, con quasi 4000 esopianeti scoperti, la matematica è dalla nostra parte.
Anche se questo non si rivelerà un exomoon, gli astronomi continueranno a trovare altri exomoon candidati. Il telescopio James Webb avrà qualcosa da dire sulla ricerca. Le potenti capacità di osservazione faranno iniziare la ricerca di pianeti e lune attorno ad altre stelle.
È solo questione di tempo prima di trovarne uno.
- Comunicato stampa Hubble: "Gli astronomi trovano la prima prova della possibile luna al di fuori del nostro sistema solare"
- Documento di ricerca: "Prove per un grande esomoone in orbita attorno a Keplero-1625b"
