UN NUOVO METODO LEGATO ALLA RELATIVITÀ

Einstein in cerca di esopianeti

Ricercatori dell'Università di Tel Aviv e dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hanno elaborato una nuova tecnica per rilevare la presenza di esopianeti, senza avvalersi delle due tecnologie fin qui usate, la velocità radiale e l'effetto transito. La nuova metodologia si basa su alcuni aspetti della Teoria della Relatività

Impressione artistica d Kepler-76b con la sua Stella Madre ovalizzata per l'effetto stretching. Credit David A. Aguilar

Impressione artistica d Kepler-76b con la sua Stella Madre ovalizzata per l’effetto stretching. Credit David A. Aguilar

Trovare pianeti extrasistema solare non è più una novità e due sono le principali tecniche per scovarli, quella che usa lo spettrografo HARPS, installato sia all’Osservatorio di La Silla dell’ESO che al Telescopio Nazionale Galileo alle Isole Canarie, e cioè la velocità radiale, o quella che usa il satellite della NASA Kepler, e cioè il transito. Nel primo caso sono le interazioni gravitazionali tra la stella madre e il pianeta che le orbita attorno, nel secondo l’oscuramento della stella al momento del transito della pianeta davanti alla superficie della stella.

Un gruppo di  ricercatori dell’Università di Tel Aviv  e dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ha ideato una nuova metodologia per scoprire esopianeti che si ispira ad alcuni aspetti della Teoria della Relatività di Einstein. “Stiamo cercando effetti molto piccoli, abbiamo dovuto fare affidamento su una precisissima misurazione della brillantezza, fino a poche parti per milione” afferma David Latham del CfA. Questo è stato possibile grazie ai dati raccolti dal satellite Kepler della NASA: ma mentre, come dicevamo, Kepler trova gli esopianeti grazie all’effetto transito, in questo caso la scoperta è stata possibile rilevando tre minimi effetti che accadono insieme al momento del passaggio orbitale del pianeta intorno alla sua stella madre.

Il primo è il cosiddetto effetto “raggiante” di Einstein, cioè l’accrescimento di brillantezza della stella nel momento che muove verso di noi e la sua diminuzione allontanandosi. La maggiore brillantezza è dovuto all’accumulo in energia dei fotoni, così come la luce si focalizza in direzione del moto della stella a causa di effetti relativistici.

“E’ la prima volta – dice il  coautore dello studio Tsevi Mazeh dell’Università di Tel Aviv – che questo aspetto della Teoria della Relatività viene usata per scoprire un pianeta extrasolare”.

Il secondo metodo è la ricerca dell’effetto stretching per cui la forza gravitazionale del pianeta dà alla stella una forma leggermente allungata, simile a un pallone da football americano, che appare più luminoso guardandolo di lato, a causa della maggiore superficie esposta, e molto meno guardandolo di fronte. Il terzo sottile indizio è la luce della stella riflessa dal pianeta.

Verificata la possibile esistenza di “Einstein Planet” nome di fantasia per Kepler-76b, la conferma definitiva è stata ottenuta con lo spettrografo TRES  all’Osservatorio Whipple in Arizona, e dal Lev Tal-Or (Università di Tel Aviv) usando lo spettrografo SOPHIE all’Osservatorio dell’Alta Provenza in Francia. Inoltre dati del satellite Kepler hanno forniti ulteriori indicazioni di conferma.

Il pianeta, che compie una rivoluzione in 1,5 giorni, è un cosiddetto Giove Caldo, con una temperatura alla superficie di quasi duemila gradi celsius e la sua stella madre è a circa 2000 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno.

Secondo gli autori, anche se con l’attuale tecnologia questo metodo non permette di scoprire pianeti delle dimensioni della Terra, ha il vantaggio di non doversi  avvalere dell’estrema precisione di uno spettrografo o un perfetto allineamento del pianeta alla sua stella vedendolo da Terra, e rappresenta quindi una novità importante per la ricerca di sistemi planetari extrasolari.

Lo studio è stato pubblicato da Astrophysical Journal.