Gli astronomi del MIT, con il telescopio spaziale TESS hanno scoperto un nuovo sistema multiplanetario all’interno del nostro quartiere galattico. A circa 33 anni luce dalla Terra è uno dei sistemi più vicini al nostro. Al centro, si trova una piccola e fredda stella, nana M, chiamata HD 260655. I ricercatori hanno scoperto che ospita almeno due pianeti delle dimensioni della Terra. E’ altamente possibile che i mondi rocciosi non siano abitabili, poiché le loro orbite sono relativamente strette. Questo espone i pianeti a temperature troppo elevate per sostenere l’acqua superficiale liquida.
Nonostante ciò, gli scienziati sono entusiasti per la vicinanza e luminosità della stella. Queste caratteristiche facilitano analisi accurate delle proprietà dei pianeti e per la ricerca di qualsiasi atmosfera che potrebbero contenere. “Entrambi i pianeti in questo sistema sono considerati tra i migliori bersagli per lo studio atmosferico a causa della luminosità della loro stella”, afferma Michelle Kunimoto, post-doc al Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT e uno degli scienziati principali della scoperta.
Il telescopio spaziale TESS
Il nuovo sistema multiplanetario è stato identificato dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA. Progettato dal MIT nel 2013 fu scelto dalla NASA per poter entrate nel Programma Explorer. Il telescopio, lanciato ad Aprile nel 2018 a bordo del vettore Falcon 9 della SpaceX, ha l’obiettivo di osservare le stelle più vicine e luminose per rilevare cali periodici di luce che potrebbero indicare un pianeta in transito.
Nell’ottobre 2021, Kunimoto, stava monitorando i dati in arrivo dal telescopio, quando ha notato un paio di cali periodici di luce stellare (transiti) dalla stella HD 260655. Dopo aver condotto analisi supplementari, i segnali sono stati classificati come due TESS Objects of Interest (TOI) oggetti contrassegnati come potenziali pianeti. Gli stessi segnali sono stati trovati e confermati anche dal Science Processing Operations Center (SPOC), il protocollo ufficiale di ricerca dei pianeti TESS con sede presso la NASA.
Il protocollo di validazione di queste osservazioni prevede l’uso di altri telescopi per confermare che gli oggetti siano effettivamente pianeti. Il processo di classificazione e successiva conferma, può spesso richiedere diversi anni, ma per HD 260655, invece il tutto è stato notevolmente ridotto con l’aiuto dei dati di archivio.
HD 260655 una stella molto studiata
Fortunatamente, HD 260655 era stata individuata in un’indagine sulle stelle effettuata dallo spettrometro ad alta risoluzione HIRES. Lo strumento opera come parte dell’Osservatorio Keck alle Hawaii. HIRES ha monitorato la stella, insieme a una miriade di altre, dal 1998. HD 260655 è stata anche elencata come parte di un’altra indagine indipendente da CARMENES, uno strumento che opera nell’ambito dell’Osservatorio di Calar Alto in Spagna.
Poiché questi dati erano privati, il team ha contattato i membri di HIRES e CARMENES con l’obiettivo di combinare la loro potenza di dati. “Questi negoziati a volte sono piuttosto delicati”, osserva Avi Shporer, ricercatore del MIT. “Fortunatamente, i team hanno deciso di lavorare insieme. Questa interazione umana è importante quasi quanto le osservazioni reali per ottenere i dati”.
Per procedere alla conferma dei segnali di TESS i ricercatori hanno esaminato i dati HIRES e CARMENES della stella. Entrambe le indagini misurano l’oscillazione gravitazionale di una stella, nota anche come velocità radiale. “Ogni pianeta in orbita attorno a una stella avrà una piccola attrazione gravitazionale sulla sua stella”, spiega Kunimoto. “Quello che cerchiamo è un qualsiasi leggero movimento che potrebbe indicare che un oggetto di massa planetaria la sta tirando.” Da entrambi i set di dati d’archivio, i ricercatori hanno trovato segni statisticamente rilevanti, che i segnali captati da TESS, fossero effettivamente due pianeti in orbita. Alla fine, questo sforzo di collaborazione ha rapidamente confermato la presenza di due pianeti intorno a HD 260655 in circa sei mesi.
Le caratteristiche dei pianeti
Il team ha successivamente analizzato a fondo i dati di TESS per definire le proprietà di entrambi i pianeti del sistema multiplanetario. HD 260655b, orbita attorno alla stella ogni 2,8 giorni ed è circa 1,2 volte più grande della Terra. Il secondo pianeta esterno, HD 260655c, orbita ogni 5,7 giorni ed è 1,5 volte più grande della Terra. Dai dati sulla velocità radiale di HIRES e CARMENES, i ricercatori hanno calcolato la massa dei pianeti, che è direttamente correlata all’ampiezza con cui ogni pianeta attira la sua stella. Il pianeta interno è circa 2 volte più massiccio della Terra, mentre il pianeta esterno è circa 3 masse terrestri.
In base alle loro dimensioni e massa, il team ha stimato la densità di ciascun pianeta. Il pianeta interno, più piccolo, è leggermente più denso della Terra, mentre il pianeta esterno, più grande, è un po’ meno denso. Entrambi, in base alla loro densità, sono probabilmente di composizione terrestre o rocciosa. I ricercatori stimano anche che sulla base delle loro brevi orbite, la temperatura superficiale del pianeta interno è di circa 430° C, mentre il pianeta esterno è di circa 300° C.
“Riteniamo che l’intervallo al di fuori della zona abitabile, sia troppo caldo per l’esistenza di acqua liquida in superficie”, afferma Kunimoto. “Ma potrebbero esserci più pianeti nel sistema. Ci sono molti sistemi che ospitano cinque o sei pianeti, specialmente intorno a piccole stelle come questa.”
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