Per la prima volta in assoluto il satellite Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della Nasa ha identificato un pianeta attraverso la tecnica del microlensing, ovvero sfruttando la distorsione della luce provocata dal pianeta stesso e dalla sua stella. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato questo mese su The Astrophysical Journal Letters. Il pianeta in questione è Gaia23bra b, già rilevato nel 2023 dal satellite Gaia dell’Esa e classificato, appunto, come un evento di microlensing.
«Quando la missione Tess è partita nessuno si aspettava che sarebbe mai stata in grado di trovare un pianeta di questo tipo», dice Diana Dragomir, professoressa alla University of New Mexico e coautrice dell’articolo. «La scoperta implica che probabilmente ci sono altri pianeti del genere nascosti nei dati di Tess che non avevamo mai pensato di cercare prima d’ora».
Rappresentazione artistica dell’esopianeta Gaia23bra b. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center
Gli esopianeti osservati solitamente da Tess vengono trovati attraverso la tecnica del transito, che consente di osservare oggetti che provocano un’attenuazione della luce della stella a loro vicina. Questa volta, invece, si tratta di un esopianeta di tipo super-gioviano che orbita a una grande distanza – simile a quella tra Giove e il Sole – dal proprio astro, una nana arancione. E la novità sta appunto nel diverso modo in cui è stato individuato: la microlente gravitazionale. Ovvero, il sistema composto dalla stella e dal pianeta ha amplificato la luce proveniente da una stella ancora più distante, la “sorgente” dell’evento di microlensing, in un breve momento di allineamento con il sistema di Gaia23bra b, detto invece la “lente”.
«Le misure fatte da Gaia non erano sufficienti per rilevare il pianeta, ma Tess stava monitorando la stessa zona di cielo al momento dell’evento, e le sue osservazioni più frequenti nel tempo hanno permesso di notare alcuni dettagli nella curva di luce causati proprio da Gaia23bra b», spiega Mallory Harris, dottoranda alla University of New Mexico e prima autrice dell’articolo.
Degli oltre seimila esopianeti conosciuti a oggi, circa tre quarti sono stati scoperti attraverso il transito, la tecnica tipicamente usata da Tess. Tale metodo è più sensibile agli oggetti vicini alla propria stella semplicemente perché sono quelli con maggiore probabilità di transitarvi davanti. Il microlensing è invece più efficace nella ricerca di corpi con orbite simili a quelle della Terra o più grandi, il che lo rende uno strumento rilevante nello studio di sistemi stellari simili al Sistema solare. Nel microlensing la luce della sorgente viene curvata mentre attraversa lo spazio-tempo distorto dalla massa della stella più vicina all’osservatore. Quando l’allineamento è particolarmente stretto, quest’ultima viene chiamata lente, in quanto focalizza e amplifica la luce proveniente dalla sorgente. Pianeti in orbita attorno alla “stella lente” possono contribuire al fenomeno agendo, a loro volta, come lenti più piccole. L’effetto complessivo è un picco nella luminosità della stella sorgente. «Il vantaggio principale del microlensing sta nel tipo di pianeti a cui è sensibile. Quelli in orbite troppo strette di fatto si comportano come se fossero parte della massa della stella e non producono un segnale distinto», osserva Harris. «Con questa tecnica possiamo trovare pianeti più piccoli e con orbite più ampie, inclusi mondi che si trovano nella zona abitabile della propria stella e anche più lontani».
Questa animazione mostra il concetto di microlensing. Quando una stella (al centro dell’animazione) sembra passare quasi davanti a un’altra (nel cerchio tratteggiato a destra) rispetto al nostro punto di osservazione, i raggi luminosi della stella sullo sfondo vengono deviati a causa della curvatura dello spazio-tempo attorno alla stella in primo piano. Quest’ultima agisce come una lente d’ingrandimento, amplificando la luminosità della stella sullo sfondo e facendo apparire la sua posizione leggermente spostata. Se la stella più vicina possiede un sistema planetario, anche i pianeti possono agire da lenti, producendo ciascuno una breve variazione nella luminosità della sorgente. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center/CI Lab
I due diversi metodi di rilevazione di esopianeti forniscono anche altri tipi di informazioni. «Il transito ci rivela anche la dimensione di un pianeta, da cui possiamo poi stimare la sua massa e la sua densità», spiega Dragomir. «Il microlensing invece ci dà le masse e le distanze orbitali di pianeti che senza questa tecnica non avremmo mai visto». Il microlensing presenta però un grande svantaggio: le osservazioni fatte in questo modo rappresentano opportunità limitate nel tempo.
«Gli eventi di microlensing avvengono una volta e non si ripetono», dice Harris. «Mi piace scherzare sul fatto che probabilmente troveremo il primo pianeta analogo alla Terra e saremo costretti a salutarlo perché non lo vedremo mai più». Per questo motivo è difficile effettuare osservazioni dettagliate dei pianeti con tale tecnica. Nonostante ciò, il campione ottenuto in questa maniera sta continuando a crescere e con il tempo sta diventando possibile studiare – oltre ai processi di formazione ed evoluzione dei sistemi planetari – quanto comuni siano nella galassia gli esopianeti in orbite larghe, .
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “TESS’s First Bound Microlensing Planet – A Binary Microlensing Event Revealing a Planetary Companion toward the Galactic Plane” di Mallory Harris, Diana Dragomir, Etienne Bachelet, Michael Fausnaugh e Samson Johnson