Venerdì 24 Novembre 2017
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Esolune, forse ci siamo!

Il campione di sistemi planetari indagati nello studio (pallini colorati a seconda del rapporto segnale/rumore) rispetto al campione Kepler originale (pallini grigi)
Il campione di sistemi planetari indagati nello studio (pallini colorati a seconda del rapporto segnale/rumore) rispetto al campione Kepler originale (pallini grigi) Credit:Teachey et al. / Astronomy & Astrophysics

Sulla base dei dati di Kepler, identificata la prima potenziale eso-luna attorno ad un pianeta gigante lontano 4000 anni luce.

 Dopo la scoperta di migliaia di esopianeti, adesso la ricerca di eso-lune in orbita attorno ad essi sta polarizzando l'attenzione della comunità scientifica. Il motivo di tanto interesse sta nel fatto che, come succede anche nel nostro sistema solare, le eso-lune più grandi possono avere un'atmosfera e offrire comunque condizioni favorevoli alla comparsa della vita; inoltre, il loro studio può fornire molti indizi su come si formano i vari sistemi planetari.

 La ricerca di simili corpi, ovviamente, è ardua e in passato ci sono stati già alcuni annunci in tal senso, mai confermati successivamente da altri autori. Nel 2008, tre ricercatori australiani hanno suggerito che lo studio dei tempi di arrivo dei segnali da una pulsar dotata di pianeti potrebbe rivelare la presenza di una grossa esoluna e nel 2014 è stato osservato un fugace fenomeno di "microlensing" che forniva indizi sulla presenza di una luna attorno al pianeta MOA-2011-BLG-262, vagante nello spazio interstellare.

 Adesso, un articolo sottomesso alla rivista Astronomy & Astrophysics e firmato, oltre che da due accademici della Columbia University, anche da un “citizen scientist” (A.R.Schmitt), prende in esame i dati di Kepler e dimostra come ci sia la concreta possibilità di rilevare di eso-lune dalle curve fotometriche registrate durante i transiti. L'articolo è in gran parte dedicato a illustrare la tecnica statistica utilizzata per rivelare eso-lune, con un accenno finale alla possibile rivelazione di un possibile candidato.

 In breve, gli autori sono partiti da un campione di oltre 4000 sistemi planetari individuati da Kepler, selezionandone 284 in modo da avere pianeti di dimensioni comprese tra quelle della Terra e quelle di Giove e con una distanza dalla stella che va da ∼0.1 fino a 1.0 unità astronomiche (i cosiddetti pianeti “temperati”); si tratta di pianeti tendenzialmente a periodo lungo rispetto al campione di partenza, come evidenziato nella figura di apertura. Una ulteriore selezione ha riguardato il "rapporto Segnale/Rumore" che doveva essere alto (segnale pulito) per garantire il rilevamento di un oggetto piccolo come una luna. Applicando una tecnica di “stacking”, che consiste nel sommare le curve di luce prese ad ogni rivoluzione, si trova in generale una scarsità (assenza) di satelliti di tipo galileiano (analoghi ai satelliti medicei di Giove, con diametro compreso tra il 2500 e 5000 km) rispetto a quanto atteso; questo conferma l'impressione che il Sistema Solare sia abbastanza peculiare rispetto agli altri sistemi planetari.

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Distribuzione per livello di significatività statistica delle centinaia di candidati eso-lune trovati nel campione; è evidente che l'elevata significatività di Kepler-1625b-i - Credit:Teachey et al. / Astronomy & Astrophysics

 L'unico caso in cui l'analisi statistica mostra un risultato davvero significativo riguarda Kepler-1625b-i, per il quale sono pianificate ulteriori osservazioni con Hubble Space Telescope; per ora, la scoperta deve essere confermata e lo stesso articolo attende una valutazione prima di essere ufficialmente pubblicato, perciò la cautela è d'obbligo. Sulla base delle curve di luce riportate qui sotto, si può stimare che il satellite ha un diametro pari a circa 1/3 del pianeta, dunque decisamente grande, tanto da far somigliare il sistema a un pianeta doppio (come proporzioni, siamo a metà strada tra la Luna, che è circa 1/4 della Terra, e Caronte che è metà di Plutone).

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Curve di luce relative a tre diversi transiti di Kepler-1625b; i dati sperimentali sono rappresentati dai quadratini (con relative barre d'errore) mentre le curve rappresentano il modello "a posteriori" formato da pianeta + esoluna, che interpola i dati - Credit:Teachey et al. / Astronomy & Astrophysics

 Il pianeta cui apparterrebbe la luna si chiama Kepler-1625B ed è localizzato nella zona abitabile della sua stella, ha dimensionI che vanno da 5.9 a 11.7 volte quelle terrestri e un periodo di rivoluzione di 287.4 giorni. Vedremo se ulteriori analisi e osservazioni confermeranno l'esistenza della prima eso-luna!

 

Riferimenti:
https://www.universetoday.com/136654/kepler-spots-first-possible-exomoon-4000-light-years-away/
https://it.wikipedia.org/wiki/Satellite_extrasolare

 

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

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