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Un esercito di pianeti erranti in un'altra galassia In evidenza

Immagine del quasar RX J1131-1231 riprodotto quattro volte sull'anello di Einstein, con la galassia lente al centro
Immagine del quasar RX J1131-1231 riprodotto quattro volte sull'anello di Einstein, con la galassia lente al centro Crediti: Università dell'Oklahoma

Un nuovo studio pubblicato il 2 febbraio sulla rivista The Astrophysical Journal Letters dimostra che potrebbero esistere più di un trilione di esopianeti extragalattici.

Utilizzando le informazioni fornite dall'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e tecniche di microlensing gravitazionale, gli scienziati dell'Università dell'Oklahoma hanno trovato le prove dell'esistenza di circa 2000 pianeti extragalattici, cioè al di là della nostra Galassia. Alcuni di questi sarebbero relativamente piccoli paragonabili alla Luna, mentre altri giganti come Giove.
L'abstract del documento cita:

Previously, planets have been detected only in the Milky Way galaxy. Here, we show that quasar microlensing provides a means to probe extragalactic planets in the lens galaxy, by studying the microlensing properties of emission close to the event horizon of the supermassive black hole of the background quasar, using the current generation telescopes. We show that a population of unbound planets between stars with masses ranging from Moon to Jupiter masses is needed to explain the frequent Fe Kα line energy shifts observed in the gravitationally lensed quasar RXJ 1131–1231 at a lens redshift of z = 0.295 or 3.8 billion lt-yr away. We constrain the planet mass-fraction to be larger than 0.0001 of the halo mass, which is equivalent to 2000 objects ranging from Moon to Jupiter mass per main-sequence star.

Il microlensing gravitazionale è una conseguenza della relatività generale di Einstein: si basa sulla forza gravitazionale di oggetti distanti, in grado di distorcere lo spazio-tempo, per piegare e focalizzare la luce proveniente da una stella. La luce della stella più lontana viene deflessa e non sembra più provenire da un unico punto corrispondente alla sua vera posizione ma da più punti distribuiti circolarmente attorno alla stella più vicina, in quello che viene chiamato anello di Einstein. In questo modo la sua luminosità apparente aumenta drasticamente. Ma se la stella che transita ha dei pianeti attorno, la luminosità diminuisce e comunque ha un andamento irregolare.

Simulazione di Lente Gravitazionale, il passaggio di una galassia dietro a un buco nero in primo piano

A sinistra, una simulazione di Lente Gravitazionale: il passaggio di una galassia dietro a un buco nero in primo piano
Fonte: it.wikipedia.org

Bene, ora siamo pronti per spiegare quello che ha fatto esattamente il team che, ci tengo a precisare, non ha osservato direttamente alcun pianeta extragalattico, come molti titoli hanno annunciato.

La squadra, guidata da Xinyu Dai, professore di astronomia e astrofisica, ha applicato lo stesso criterio utilizzando galassie invece di stelle, per cercare pianeti all'interno della galassia più vicina usata come lente. Nel caso specifico, hanno guardato la luce proveniente da RX J1131–1231, un quasar contenente un buco nero supermassiccio situato a circa 6 miliardi di anni luce dalla Terra, usando una galassia più vicina, a circa 3,8 miliardi di anni luce di distanza da noi, come lente. Nelle immagini a microlensing del quasar, hanno analizzato l'intensità di una particolare riga prodotta dai nuclei di Ferro (Kα) nella banda dei raggi X, generata nel disco di accrescimento del buco nero. Le piccole oscillazioni di intensità osservate da Chandra sono state interpretate come fenomeni di amplificazione della radiazione dovuta al microlensing di oggetti più vicini e di piccola massa, presumibilmente in transito e situati all'interno la galassia lente. Questi fattori hanno portato il team ad ipotizzare l'esistenza di pianeti.

Utilizzando quindi degli strumenti di calcolo (OU Supercomputing Center for Education and Research) gli scienziati hanno stimato che, quanto osservato, può essere spiegato solo con la presenza, per ciascuna stella nella galassia lente, di circa 2000 pianeti di masse variabili, da quella della Luna a quella di Giove; molti di qusti, presumibilmente, vagano fuori dal loro sistema solare d'origine. In tutta la galassia, si parla di qualcosa come mille miliardi di pianeti!

"Questo microlensing sta amplificando qualcosa che è molto piccolo e cambia colore, il che non ha senso", ha commentato il co-autore dello studio Eduardo Guerras. "O sta amplificando una piccola regione di un oggetto più grande e quell'oggetto ha colori diversi", ha aggiunto.

D'altra parte come sottolinea lo stesso Guerras: "Queste stelle sono davvero lontane e non c'è modo di osservarle con qualsiasi mezzo [tradizionale]".

L'individuazione di esopianeti è molto complicata già all'interno della Via Lattea.
Rarissimi sono i casi di osservazioni dirette: di norma vengono setacciate enormi quantità di dati e si utilizzano tecniche che restituiscono quella che viene chiamata la firma di un pianeta extrasolare per confermane la presenza. E, come se non bastasse, il più delle volte si è in presenza di falsi positivi. A questo studio va il merito di aprire la strada ad un nuovo campo di ricerca.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Mi occupo di web, web marketing e comunicazio online e sono alla ricerca di nuove opportunità (visita il mio sito elisabettabonora.info!).
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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