Pianeti e caccia ai pianeti: la ricerca di esopianeti

L’era moderna dell’astronomia ha portato alla nostra attenzione un nuovo gruppo di scienziati: i cacciatori di pianeti. Queste persone, che spesso lavorano in team che utilizzano telescopi terrestri e spaziali, stanno scoprendo pianeti a dozzine là fuori nella galassia. In cambio, quei mondi appena scoperti stanno espandendo la nostra comprensione di come si formano i mondi attorno ad altre stelle e quanti pianeti extrasolari, spesso indicati come esopianeti, esistono nella galassia della Via Lattea.

La caccia ad altri mondi intorno al sole

La ricerca di pianeti è iniziata nel nostro sistema solare, con la scoperta di mondi oltre i familiari pianeti ad occhio nudo di Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. Urano e Nettuno furono trovati nel 1800 e Plutone non fu scoperto fino ai primi anni del XX secolo. In questi giorni, la caccia è aperta ad altri pianeti nani nei confini più remoti del sistema solare. Un team, guidato dall’astronomo Mike Brown del CalTech, cerca continuamente mondi nella fascia di Kuiper (un regno lontano del sistema solare) e ha intaccato le cinture con una serie di affermazioni. Finora, hanno trovato il mondo Eris (che è più grande di Plutone), Haumea, Sedna e dozzine di altri oggetti transnettuniani (TNO). La loro caccia a un pianeta X ha suscitato l’attenzione di tutto il mondo, ma a metà del 20 non si è visto nulla. 

Alla ricerca di esopianeti

La ricerca di mondi attorno ad altre stelle è iniziata nel 1988, quando gli astronomi hanno trovato indizi di pianeti attorno a due stelle e una pulsar. Il primo esopianeta confermato attorno a una stella di sequenza principale si è verificato nel 1995 quando gli astronomi Michel Mayor e Didier Queloz dell’Università di Ginevra hanno annunciato la scoperta di un pianeta attorno alla stella 51 Pegasi. La loro scoperta è stata la prova che i pianeti orbitano attorno a stelle simili al sole nella galassia. Successivamente, la caccia è iniziata e gli astronomi hanno iniziato a trovare altri pianeti. Hanno usato diversi metodi, inclusa la tecnica della velocità radiale. Cerca l’oscillazione nello spettro di una stella, indotta dal leggero strattone gravitazionale di un pianeta mentre orbita attorno alla stella. Hanno anche usato l’oscuramento della luce stellare prodotta quando un pianeta “eclissa” la sua stella. 

Diversi gruppi sono stati coinvolti nel rilevamento delle stelle per trovare i loro pianeti. Secondo le ultime stime, 45 progetti di caccia ai pianeti terrestri hanno trovato più di 450 mondi. Uno di loro, la Probing Lensing Anomalies Network, che si è fusa con un’altra rete chiamata MicroFUN Collaboration, cerca le anomalie delle lenti gravitazionali. Questi si verificano quando le stelle vengono fissate da corpi massicci (come altre stelle) o pianeti. Un altro gruppo di astronomi ha formato un gruppo chiamato Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), che ha utilizzato anche strumenti a terra per cercare le stelle.

Planet Hunting entra nell’era spaziale

La caccia ai pianeti attorno ad altre stelle è un processo meticoloso. Non aiuta il fatto che l’atmosfera terrestre renda la vista di oggetti così piccoli molto difficile da ottenere. Le stelle sono grandi e luminose; i pianeti sono piccoli e deboli. Possono perdersi nel bagliore della luce delle stelle, quindi le immagini dirette sono incredibilmente difficili da ottenere, soprattutto da terra. Quindi, le osservazioni spaziali forniscono una visione migliore e consentono agli strumenti e alle telecamere di effettuare le misurazioni minuziose coinvolte nella moderna caccia ai pianeti. 

Il telescopio spaziale Hubble ha effettuato molte osservazioni stellari ed è stato utilizzato per visualizzare i pianeti attorno ad altre stelle, così come il telescopio spaziale Spitzer. Il cacciatore di pianeti di gran lunga più produttivo è stato il telescopio Kepler. È stato lanciato nel 2009 e ha trascorso diversi anni alla ricerca di pianeti in una piccola area del cielo in direzione delle costellazioni Cygnus, Lyra e Draco. Ha trovato migliaia di pianeti candidati prima di incontrare difficoltà con i suoi giroscopi di stabilizzazione. Ora cerca pianeti in altre aree del cielo e il database Kepler dei pianeti confermati contiene più di 4,000 mondi. Sulla base delle scoperte di Keplero, che miravano principalmente a cercare di trovare pianeti delle dimensioni della Terra, è stato stimato che quasi tutte le stelle simili al Sole nella galassia (più molti altri tipi di stelle) hanno almeno un pianeta. Keplero ha anche trovato molti altri pianeti più grandi, spesso indicati come super Giove e Giove caldi e Super Nettuno. 

Oltre Keplero

Sebbene Keplero sia stato uno degli ambiti di caccia del pianeta più produttivi della storia, alla fine smetterà di funzionare. A quel punto, subentreranno altre missioni, tra cui il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), che sarà lanciato nel 2018, e il James Webb Space Telescope, che si dirigerà anche nello spazio nel 2018. Successivamente, Planetary Transits e La missione Oscillations of Stars (PLATO), costruita dall’Agenzia spaziale europea, inizierà la sua caccia negli anni 2020, seguita dal WFIRST (il Wide Field Infrared Survey Telescope), che darà la caccia ai pianeti e alla ricerca della materia oscura. a metà degli anni ‘2020. 

Ogni missione di caccia al pianeta, sia da terra che nello spazio, è “equipaggiata” da squadre di astronomi esperti nella ricerca di pianeti. Non solo cercheranno pianeti, ma alla fine sperano di usare i loro telescopi e veicoli spaziali per ottenere dati che riveleranno le condizioni su quei pianeti. La speranza è cercare mondi che, come la Terra, possano sostenere la vita.