Da quando l'osservatorio è stato lanciato nel 2018, ha già scoperto oltre 5000 esopianeti candidati e 197 esopianeti confermati.

TESS è nato per trovare nuovi mondi attorno a stelle luminose vicine con il metodo del transito ma il suo campo visivo è molto più ampio di quello del suo predecessore, il telescopio spaziale Kepler. La sua gamma di telecamere a campo largo ha scansionato l'85% del cielo e raccolto un'enorme quantità di dati che possono essere analizzati dagli scienziati con tecniche di apprendimento automatico e programmi di supporto citizen science. La divisione di scienze astrofisica del Goddard Space Flight Center (GSFC) della NASA e il MIT Kavli Institute ha collaborato con sette scienziati amatoriali esperti per un controllo meticoloso pixel per pixel delle curve di luce. 

"I candidati sono stati identificati nei dati TESS Full Frame Image dai settori da 1 a 42 attraverso una combinazione di tecniche di apprendimento automatico ed esame visivo, con importanti contributi da un gruppo dedicato di scienziati amatoriali", scrivono gli autori. Il nuovo documento che è stato pubblicato in pre-stampa su arxiv.org.

I ricercatori hanno concentrato i loro sforzi sull'identificazione di sistemi stellari tripli e quadrupli ma i risultati sono andati ben. Il team ha trovato anche "... il primo sistema stellare sestuplo a eclisse e il primo pianeta circumbinario in transito rilevato da un set di dati TESS".

TESS è dotato di quattro telecamere CCD con campo visivo affiancato per produrre un array 4 x 1, o "settore di osservazione", che corrisponde a un campo visivo combinato di 96 x 24 gradi, come illustrato sopra.
Crediti: NASA

Pixel per pixel

I sistemi stellari quadrupli studiati dal team contengono due coppie di binarie a eclisse. Una binaria a eclisse è una stella binaria in cui il piano orbitale delle due stelle si trova così ben allineato con la linea di vista dell'osservatore che le due componenti mostrano eclissi reciproche. Gli autori erano interessati ai  "sistemi quadrupli che mostrano cambiamenti osservabili su scale temporali umane (mesi o anni)".

I sistemi nel catalogo sono sopravvissuti a un rigoroso processo di verifica. La squadra ha anche riscontrato molti falsi positivi. Altre volte, sono state rilevate anche coppie di binarie a eclissi non interconnesse tra loro, cioè troppo distanti l'una dall'altra per costituire un sistema stellare quadruplo. “Le stelle bersaglio sono state identificate attraverso l'ispezione visiva e mostrano due serie di eclissi con due periodi distinti, ciascuno con eclissi primarie e, nella maggior parte dei casi, secondarie. Tutti gli obiettivi sono stati controllati in modo uniforme e hanno superato una serie di test, inclusi controlli pixel per pixel e l'analisi del movimento del fotocentro", scrivono gli autori.

Perché i sistemi quadrupli

La disposizione delle stelle nei sistemi multipli fornisce indizi su come si sono formate le stelle.
“Ad esempio, i rapporti di massa tra i singoli componenti di un sistema quadruplo, i rapporti di periodo tra i sistemi binari costituenti e l'inclinazione reciproca forniscono informazioni importanti sul fatto che il sistema si sia formato attraverso uno scenario top-down tramite la frammentazione del nucleo o del disco o aggregazione bottom-up tramite cattura gravitazionale", scrivono.

Un altro aspetto interessante dei sistemi stellari multipli riguarda i pianeti le cui origini e il cui destino non sono chiari.
Nel 2015 gli astronomi hanno scoperto un enorme pianeta nel sistema stellare quadruplo 30 Arietis. Secondo quella scoperta, il sistema ospita un enorme gigante gassoso dieci volte più massiccio di Giove. Questo era solo il secondo esopianeta conosciuto in un sistema stellare quadruplo.
Nel 2019 i ricercatori hanno scoperto un sistema stellare quadruplo unico in cui le stelle sono ad angolo retto rispetto al disco di gas e polvere che le circonda. I pianeti si formeranno probabilmente da questo disco protoplanetario, in questa configurazione insolita.

Ma la ricerca del team non è ancora finita. Gli scienziati dicono di aver rilevato un ordine di grandezza in più di falsi positivi rispetto ai rilevamenti verificati e che un'analisi completa va oltre lo scopo di questo documento. "... dato il gran numero di bersagli ispezionati e supponendo che molti dei candidati aggiuntivi si rivelino reali, TESS ha il potenziale per aumentare il numero di sistemi quadrupli a eclisse conosciuti di oltre un fattore due", scrivono.