La prima scoperta confermata di un pianeta oltre il nostro Sistema Solare (alias un Pianeta Extrasolare) è stato un evento rivoluzionario. E mentre le scoperte iniziali sono state fatte usando solo osservatori terrestri, ed erano quindi poche e lontane tra loro, lo studio degli esopianeti è cresciuto considerevolmente con lo spiegamento di telescopi spaziali come il Kepler telescopio spaziale.
Dal 1 ° febbraio 2018, 3.728 pianeti sono stati confermati in 2.794 sistemi, con 622 sistemi con più di un pianeta. Ma ora, grazie a un nuovo studio di un gruppo di astrofisici dell'Università dell'Oklahoma, sono stati scoperti i primi pianeti oltre la nostra galassia! Utilizzando una tecnica predetta dalla Teoria della relatività generale di Einstein, questa squadra ha trovato prove di pianeti in una galassia a circa 3,8 miliardi di anni luce di distanza.
Lo studio che descrive in dettaglio la loro scoperta, intitolato "Probing Planets in Extragalactic Galaxies Using Quasar Microlensing", è recentemente apparso in The Astrophysical Journal Letters. Lo studio è stato condotto da Xinyu Dai e Eduardo Guerras, un ricercatore post-dottorato e professore del Dipartimento di Fisica e Astronomia di Homer L. Dodge all'Università di Oklahoma, rispettivamente.
Per motivi di studio, la coppia ha usato la tecnica di microlensing gravitazionale, che si basa sulla forza gravitazionale di oggetti distanti per piegare e focalizzare la luce proveniente da una stella. Quando un pianeta passa davanti alla stella rispetto all'osservatore (cioè fa un transito), la luce si abbassa misurabile, che può quindi essere usata per determinare la presenza di un pianeta.
A questo proposito, Microlensing gravitazionale è una versione ridotta del Lens Gravitational, in cui un oggetto che interviene (come un ammasso di galassie) viene utilizzato per focalizzare la luce proveniente da una galassia o da un altro grande oggetto situato al di là di esso. Incorpora anche un elemento chiave del metodo di transito altamente efficace, in cui le stelle sono monitorate per cali di luminosità per indicare la presenza di un esopianeta.
Oltre a questo metodo, che è l'unico in grado di rilevare pianeti extra-solari a distanze davvero grandi (nell'ordine di miliardi di anni luce), il team ha anche usato i dati della NASA Osservatorio radiografico di Chandra per studiare un quasar distante noto come RX J1131–1231. In particolare, il team ha fatto affidamento sulle proprietà di microlensing del buco nero supermassiccio (SMBH) situato al centro di RX J1131–1231.
Hanno anche fatto affidamento sul Centro di supercomputer OU per l'istruzione e la ricerca per calcolare i modelli di microlensing impiegati. Da questo, hanno osservato cambiamenti di energia di linea che potevano essere spiegati solo dalla presenza di circa 2000 pianeti non legati tra le stelle del quasar - che variavano dall'essere massicci come la Luna a Giove - per stella della sequenza principale.
Come ha spiegato Xinyu Dai in un recente comunicato stampa dell'Università dell'Oklahoma:
“Siamo molto entusiasti di questa scoperta. Questa è la prima volta che qualcuno ha scoperto pianeti al di fuori della nostra galassia. Questi piccoli pianeti sono il miglior candidato per la firma che abbiamo osservato in questo studio usando la tecnica di microlensing. Abbiamo analizzato l'alta frequenza della firma modellando i dati per determinare la massa. "
Mentre 53 pianeti sono stati scoperti nella galassia della Via Lattea usando la tecnica Microlensing, questa è la prima volta che pianeti sono stati osservati in altre galassie. Proprio come la prima scoperta confermata di un pianeta extra-solare, gli scienziati non erano nemmeno certi pianeti esistiti in altre galassie prima di questo studio. Questa scoperta ha quindi portato lo studio dei pianeti oltre il nostro Sistema Solare a un livello completamente nuovo!
E come indicato da Eduardo Guerras, la scoperta è stata possibile grazie ai miglioramenti apportati alla modellazione e alla strumentazione negli ultimi anni:
“Questo è un esempio di quanto possano essere potenti le tecniche di analisi della microlensing extragalattica. Questa galassia si trova a 3,8 miliardi di anni luce di distanza e non c'è la minima possibilità di osservare direttamente questi pianeti, nemmeno con il miglior telescopio che si possa immaginare in uno scenario di fantascienza. Tuttavia, siamo in grado di studiarli, svelare la loro presenza e persino avere un'idea delle loro masse. Questa è una scienza molto interessante. "
Nei prossimi anni saranno disponibili osservatori più sofisticati, che consentiranno ancora di più in termini di scoperte. Questi includono strumenti spaziali come il James Webb Space Telescope (il cui lancio è previsto per la primavera del 2019) e osservatori terrestri come il telescopio OverWhelmingly Large (OWL) dell'ESO, il Very Large Telescope (VLT), l'Extremely Large Telescope (ELT) e il Colossus Telescope.
In questo frangente, ci sono buone probabilità che alcune di queste scoperte si trovino nelle galassie vicine. Forse allora possiamo iniziare a determinare quanto siano comuni i pianeti nel nostro Universo. Allo stato attuale, si stima che potrebbero essere fino a 100 miliardi di pianeti nella sola Via Lattea! Ma con una stima da 1 a 2 trilioni di galassie nell'Universo ... beh, fai la matematica!
