Forse 1 su 4 stelle ha pianeti. Credito d'immagine: Hubble. Clicca per ingrandire.
Nell'ultimo decennio sono stati scoperti più di 130 pianeti extrasolari. Molti di questi sono stati trovati usando una tecnica che misura piccoli cambiamenti nella velocità radiale di una stella, la velocità del suo movimento rispetto alla Terra. In un discorso in un recente simposio sui pianeti extrasolari, l'astronomo Alan Boss, della Carnegie Institution di Washington, ha presentato questa panoramica delle misurazioni difficili - e delle scoperte profonde - fatte dai cacciatori di pianeti usando la tecnica della velocità radiale.
Nel 1991, Michel Mayor e Antoine Duquennoy pubblicarono un classico sondaggio di stelle binarie nel nostro quartiere solare. Hanno trovato tutti i compagni binari che potevano, ma c'erano altre 200 o più stelle di tipo G che non sembravano avere compagni binari. Successivamente, Michel Mayor, insieme a Didier Queloz, decise di esaminare queste 200 stelle dispari, potenziali analoghi solari, per vedere se avevano sistemi planetari. La tecnica che usavano implicava la ricerca di oscillazioni stellari, cambiamenti ciclici nella velocità radiale delle stelle, indotti dal rimorchiatore gravitazionale dei pianeti in orbita.
Nella primavera del 1994, hanno installato un nuovo spettrometro sul loro telescopio presso l'Osservatorio dell'Alta Provenza, ELODIE, che aveva una risoluzione di circa 13 metri al secondo. Questo era all'incirca al livello giusto per poter vedere la velocità oscillare, la vibrazione Doppler, indotta nel Sole da un pianeta simile a Giove. Alla fine del 1994 avevano notato una oscillazione molto interessante in una stella chiamata 51 Peg.
Sfortunatamente, 51 Peg a quel punto si stavano avvicinando sempre di più al Sole e non potevano essere osservati, quindi dovettero prendere un anno sabbatico di 6 mesi e tornare nell'estate del 1995 e ricominciare a guardare 51 Peg. Avevano una corsa di osservazione di 8 notti all'Osservatorio dell'Alta Provenza e alla fine di quella corsa di osservazione erano pronti per andare alla Natura e pubblicare.
La curva che hanno prodotto corrispondeva a un modello di 51 Peg, una stella di tipo solare, orbita da un pianeta con circa la metà di una massa di Giove, su una bella orbita circolare. L'unico problema era che l'oggetto aveva un periodo orbitale di 4,23 giorni. Stava orbitando intorno a circa 0,05 UA, da nessuna parte vicino a dove la gente si aspettava di trovare pianeti di massa di Giove. Quindi è stato un po 'un enigma. Ma all'inizio era chiaro che questo doveva essere un pianeta, che forse si era formato più lontano ed emigrato. Era l'unico modo per spiegare come potesse esistere in quel luogo.
Il passo successivo è stato vedere se qualcun altro potesse riprodurre il risultato. Perché, ovviamente, il problema critico con il pianeta attorno alla stella di Barnard era che nessuno poteva confermarlo. Nel 1995 c'erano diversi altri tentativi di caccia al pianeta, ma le persone che per primi arrivarono al telescopio erano Paul Butler e Geoff Marcy. Sono stati in grado di confermare il pianeta di 51 Peg, con dispersione ancora più piccola rispetto alle misurazioni della scoperta originale.
A questo punto ci siamo resi conto che il campo dei pianeti extrasolari era veramente nato. Nell'ottobre 1995 entrò in una nuova era, dove in realtà avevamo prove convincenti e solide dell'esistenza di pianeti extrasolari attorno alle stelle normali.
Ora Geoff e Paul lavoravano in questo campo da molti anni. In realtà avevano iniziato seriamente intorno al 1987 e quindi avevano molti dati pronti per essere analizzati. Cominciarono immediatamente a ridurre tutti i loro dati, alla ricerca di orbite di breve periodo, fecero alcune misurazioni e, nel gennaio del 1996, furono in grado di annunciare un altro paio di pianeti. Uno di loro, 47 UMa b, stava considerevolmente rassicurando un pianeta rispetto a quello scoperto in orbita attorno a 51 Peg. Era approssimativamente un oggetto di massa di Giove 2 o 3 in orbita a una distanza di circa 2 AU, più simile a quello che ci aspettavamo di trovare in base ai pianeti del nostro sistema solare. Ora sappiamo che si tratta di un sistema a più pianeti, ma al momento si adattano a una singola orbita kepleriana.
Quasi tutti i pianeti extrasolari noti sono stati trovati usando questa tecnica a velocità radiale; circa 117 pianeti sono stati scoperti in questo modo. Ma c'è un altro modo di trovare pianeti, il rilevamento del transito. Il primo rilevamento del transito è stato realizzato da David Charboneau e colleghi e separatamente da Greg Henry e colleghi nel 2000. Questo era un pianeta che era stato trovato originariamente dalla velocità radiale, ma poi questi altri ricercatori proseguirono e fecero sia a terra che successivamente Hubble fotometria della stella ospite e ha trovato una curva di luce davvero meravigliosa, indicativa del pianeta che passa di fronte alla stella, attenuandone leggermente la luce. Il rilevamento iniziale da parte del team di Charbonneau è stato fatto, che ci crediate o no, utilizzando un telescopio da 4 pollici in un parcheggio a Boulder, in Colorado.
L'inclinazione dell'ampiezza della luce della stella è di circa l'1,5 percento, quindi è davvero sorprendente che questa prima rilevazione di transito possa essere stata effettuata da un buon telescopio amatoriale. Quando HST è tornato indietro e ha rifatto la fotometria con una precisione molto più elevata, ha prodotto una curva di luce incredibilmente bella, che è così precisa che potresti usarla per cercare di cercare lune in tutto il pianeta e porre limiti su quanto potrebbero essere grandi.
Quindi i transiti stanno arrivando da soli. Penso che siano il secondo modo principale per trovare pianeti. Sei pianeti sono stati scoperti dai transiti ora.
Fonte originale: NASA Astrobiology
