Ci è voluto il giorno di Natale. Solo uno sguardo.
Il Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA, TESS, ha individuato un calo della luce stellare il 25 dicembre 2020. Quel singolo transito ha lanciato la caccia a NGTS-38 b, un mondo che risulta essere quasi cinque volte più massiccio di Giove.
Per anni gli astronomi hanno inseguito i pianeti in orbita vicino alle loro stelle. Orbite brevi. Transiti frequenti. Dati facili.
Questo era diverso.
NGTS-38 b impiega 180 giorni per completare un’orbita. È un “Super-Giove”. Il termine di solito implica massa, non necessariamente velocità, ma qui la massa pura, combinata con un’orbita lunga quasi sei mesi, lo rende un valore statistico anomalo nel rilevamento dei transiti.
“È stata una scoperta incredibile… trovarne uno molto più lontano a 100 giorni è un grosso problema!”
Anzi, 180 giorni. Toby Rodel, lo studente di dottorato che ha guidato la scoperta della Queen’s University, non l’ha semplicemente trovato. Lo aspettava.
Perché i pianeti in transito di lungo periodo sono così difficili da catturare
Pensa alla geometria.
Per vedere un pianeta tramite il metodo del transito, deve passare direttamente tra la sua stella e la Terra. Se l’orbita è ampia, l’attraversamento avviene raramente. Un periodo di 180 giorni significa che potresti vedere un transito ogni sei mesi.
Il team di Rodel ha puntato i telescopi Next Generation Transit Survey (NGTS) in Cile verso la stella bersaglio per oltre 200 notti consecutive.
Perché?
Per catturare la coda di un secondo transito.
Ne avevano bisogno. Un transito fornisce stime di tempi e dimensioni. Due transiti confermano il periodo. Senza quella conferma, i dati sono solo un forse.
Ma anche con due transiti non si ottiene massa. Non direttamente.
Il team ha diviso la luce della stella per misurare piccole oscillazioni. La gravità del pianeta attira la stella. La stella si muove leggermente. Analizzando quel movimento insieme ai dati di transito, hanno calcolato la massa reale del pianeta: 4,5 volte quella di Giove.
Il suo raggio? Circa l’8% più grande di quella di Giove.
È un oggetto denso. Un gigante compatto.
L’orbita è strana. E questo è importante
La maggior parte degli esopianeti trovati in questo modo orbitano strettamente. Sono caldi. Sono atmosfere spoglie.
NGTS-38 b è diverso.
La sua orbita non è un cerchio. È un’ellisse.
Nel suo punto più vicino, è solo leggermente più lontano dalla sua stella della distanza di Mercurio dal nostro Sole. Nel suo punto più lontano, è distante quasi quanto la Terra dal Sole.
La stella ospite è più grande e più calda della nostra, quindi il pianeta rimane caldo. Ma è più freddo dei Giove ultracaldi che solitamente studiamo.
Perché la temperatura è importante?
“Questo pianeta ha una temperatura molto più fresca… è una grande opportunità per studiare cosa trattiene le lune o gli anelli.”
Questo è il bello.
La maggior parte degli esopianeti conosciuti sono troppo vicini alle loro stelle per avere sistemi lunari stabili. Le forze delle maree li fanno a pezzi. NGTS-38 b si trova più lontano. La sua gravità è forte.
Potrebbe contenere le lune?
Potrebbe avere degli anelli?
Non l’abbiamo mai confermato neanche al di fuori del nostro sistema solare. Se sono lì, questo pianeta potrebbe essere il miglior candidato per dimostrarlo.
Due squadre. Un pianeta. Nessuna coincidenza
La scienza odia i lupi solitari.
Mentre il team di Rodel pubblicava le proprie scoperte negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, un gruppo separato guidato da Felipe Rojas dell’Universidad Adolfo Ibáñez ha identificato in modo indipendente il sistema.
L’hanno chiamato TIC-659102228 b.
Stesso pianeta. Stesso metodo. Stesso risultato.
Rojas ha notato la “leggera eccentricità” e la massa come caratteristiche principali. Mondi come questo conservano le impronte di come si sono formati. Non assomigliano ai pianeti che vediamo da vent’anni.
Il campo è andato avanti.
Rilevare pianeti con lunghi periodi orbitali non era possibile quando Kepler venne lanciato per la prima volta. Adesso lo è.
Questo significa che siamo vicini a trovare un gemello della Terra?
Non proprio.
Il professor Christopher Watson è stato chiaro: “Questo pianeta non assomiglia alla Terra”.
Ma dimostrare che possiamo rilevare pianeti massicci su orbite ampie? Questo è un salto tecnico. Spinge i confini di ciò che è osservabile.
Ciò che rende unico NGTS-38 b
Ecco la ripartizione:
- Massa: 4,5x Giove.
- Raggio: ~1,08x Giove.
- Periodo orbitale: 180 giorni terrestri.
- Eccentricità: moderata (orbita di forma ovale).
- Metodo di rilevamento: Transito + Velocità radiale (oscillazione della stella).
È un Super-Giove “caldo”. Non caldo. Non freddo.
Si trova in una lacuna che stiamo appena iniziando a esplorare.
La maggior parte delle indagini sui trasporti filtra per brevi periodi. Cercano rapidi ritorni sugli investimenti. NGTS-38 b ha forzato l’attesa.
E ha dato i suoi frutti.
I dati sono usciti. La conferma indipendente c’è. Il pianeta è reale.
Ora guardiamo la stella. Aspettiamo il prossimo transito. E forse, solo forse, troveremo accanto ad esso l’ombra di una luna che attraversa il disco.
