Comunicato Stampa

I pianeti sono una popolazione numerosa

Trovare un pianeta in orbita intorno ad una stella è la regola e non l'eccezione

11 Gennaio 2012

Un'equipe internazionale, che include tre astronomi dell'ESO (European Southern Observatory), ha usato la tecnica delle "microlenti gravitazionali" per misurare quanto siano diffusi i pianeti nella Via lattea. Dopo una ricerca durata sei anni in cui ha valutato milioni di stelle, l'equipe ha concluso che trovare un pianeta intorno ad una stella è la regola e non l'eccezione. I risultati saranno pubblicati dalla rivista Nature il 12 gennaio 2012.

Negli ultimi 16 anni, gli astronomi hanno confermato la scoperta di più di 700 esopianeti [1] e hanno iniziato a analizzarne lo spettro (eso1002) e l'atmosfera (eso1047). Anche se studiare le proprietà di questi singoli esopianeti è innegabilmente importante, rimane una domanda fondamentale: quanto sono comuni i pianeti nella Via Lattea?

La maggior parte degli esopianeti oggi noti sono stati trovati osservando l'effetto dell'attrazione gravitazionale esercitata dal pianeta sulla sua stella madre o catturando il passaggio del pianeta davanti alla stella che ne affievolisce un poco il bagliore. Entrambe queste tecniche sono più sensibili ai pianeti massicci, o vicini alla stella, o entrambi. Molti pianeti vengono perciò persi.

Un'equipe internazionale di astronomi ha cercato gli esopianeti con una tecnica completamente diversa -- le microlenti gravitazionali -- che può scoprire pianeti su un ampio intervallo di masse e soprattutto quelli che orbitano lontani dalla stella.

Arnadu Cassan  (Institut dʼAstrophysique di Parigi), primo autore dell'articolo su Nature, spiega: "Abbiamo cercato per sei anni le prove della presenza di esopianeti con osservazioni di microlenti. Questi dati mostrano sorprendentemente che i pianeti sono più comuni delle stelle nella nostra galassia. Abbiamo trovato anche che i pianeti più leggeri, come super-Terre, o Nettuni freddi, devono essere più frequenti di quelli più pesanti".

Gli astronomi hanno usato osservazioni, fornite dai gruppi PLANET [2] e OGLE [3], in cui gli esopianeti sono rivelati dal modo in cui il campo gravitazionale della stella ospite, combinato con quello dei possibili pianeti, funge da lente, aumentando la luce di una stella sullo sfondo. Se intorno alla stella che funge da lente è in orbita un pianeta, questo può contribuire in modo significativo all'effetto di aumento della luce della stella di fondo.

Jean-Philippe Beaulieu (Institut d'Astrophysique di Parigi), a capo della collaborazione PLANET, aggiunge: "La collaborazione PLANET è stata istituita per seguire eventi di microlente gravitazionale con una rete di telescopi mondiale localizzata nell'emisfero australe, dall'Australia al Sud Africa, al Cile. I telescopi dell'ESO hanno contribuito in modo significativo a queste ricerche".

Le microlenti sono uno strumento potente, con il potenziale per rivelare esopianeti che non potranno mai essere trovati in altri modi. È però necessario che la stella di fondo e la stella lente siano casualmente allineate perchè si verifichi un evento di microlente. Per individuare il pianeta durante l'evento è necessario inoltre anche l'allineamento dell'orbita del pianeta stesso.

Anche se trovare un pianeta per mezzo dell'effetto di microlente non è per nulla facile, per le ragioni suddette, nei sei anni di dati di PLANET e di OGLE usati nell'analisi sono stati rivelati tre esopianeti: una super-Terra [4] e due pianeti di massa confrontabile con Nettuno e Giove. Per quanto riguarda gli standard delle microlenti questo è un risultato davvero impressionante. Scoprendo tre pianeti gli astronomi sono stati fortunatissimi per aver fatto centro nonostante le scarse probabilità, oppure i pianeti sono così abbondanti nella Via Lattea che il risultato era praticamente inevitabile [5].

Gli astronomi hanno quindi combinato le informazioni sui tre esopianeti osservati con le sette osservazioni precedenti, così come con l'enorme numero di "non-rivelazioni" presente nei sei anni di dati -- le non-rivelazioni sono altrettanto importanti per l'analisi statistica e sono molto più numerose.  In conclusione, una ogni sei stelle studiate ospita un pianeta di massa simile a quella di Giove, la metà ha un pianeta di massa pari a Nettuno e due terzi ospitano super-Terre. La ricerca era sensibile a pianeti che si trovano tra i 75 milioni e 1,5 miliardi di chilometri dalla stella (nel Sistema Solare questo corrisponde a tutti i pianeti tra Venere e Saturno) e con masse che vanno da 5 volte la Terra fino a dieci volte Giove.

Combinando questi risultati si giunge alla conclusione che il numero medio di pianeti intorno ad una stella sia maggiore di uno: essi sono la regola piuttosto che l'eccezione.

"Pensavamo che la Terra fosse unica nella nostra galassia. Ora sembra che ci siano letteramente miliardi di pianeti di massa simile a quella della Terra in orbita intorno a stelle della Via Lattea", conclude Daniel Kubas, co-autore dell'articolo.

Note

[1] La missione Keplero sta scoprendo un enorme numoro di "esopianeti candidati" che non sono inclusi in questo numero.

[2] PLANET = Probing Lensing Anomalies NETwork, cioè rete per sondare le anomalie nel "lensing". Più di metà dei dati PLANET usati in questo studio provengono dal telescopio Danese di 1,54 m dell'ESO a La Silla.

[3] OGLE = Optical Gravitational Lensing Experiment, cioè esperimento ottico di lente gravitazionale.

[4] Una super-Terra ha una massa compresa tra due e dieci volte quella della Terra. Finora è stata pubblicata la scoperta di soli 12 pianeti osservati usando diverse strategie osservative che sfruttano l'effetto di microlente.

[5] Gli astronomi hanno esaminato milioni di stelle per identificare gli eventi di microlente. Solo 3247 sono stati riportati nel periodo 2002 - 2007, poichè l'esatto allineamento necessario è molto improbabile. I risultati statistici sono stati elaborati a partire da rilevazioni e non-rilevazioni di un sottoinsieme rappresentativo di 440 curve di luce.

Ulteriori Informazioni

Questo risultato è stato pubblicato nellla rivista Nature, “One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations”, di A. Cassan et al., che verrà pubblicato il 12 gennaio dalla rivsita Nature. L'eqiope è composta da A. Cassan (Institut dʼAstrophysique di Parigi, Francia [IAP]; ESO), D. Kubas (IAP), J.-P. Beaulieu (IAP), M. Dominik (University of St Andrews, Regno Unito), K. Horne (University of St Andrews), J. Greenhill (University of Tasmania, Australia), J. Wambsganss (Heidelberg University, Germania), J. Menzies (South African Astronomical Observatory), A. Williams (Perth Observatory, Australia), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Institute, Copenhagen, Danimarca), A. Udalski (Warsaw University Observatory, Poland), M. D. Albrow (University of Canterbury, New Zealand), D. P. Bennett (University of Notre Dame, Notre Dame, USA), V. Batista (IAP), S. Brillant (ESO), J. A. R. Caldwell (McDonald Observatory, Fort Davis, USA), A. Cole (University of Tasmania), Ch. Coutures (IAP), K. Cook (Lawrence Livermore National Laboratory, USA), S. Dieters (University of Tasmania), D. Dominis Prester (University of Rijeka, Croazia), J. Donatowicz (Technical University of Vienna, Austria), P. Fouqué (Université de Toulouse, Francia), K. Hill (University of Tasmania), N. Kains (ESO), S. Kane (NASA Exoplanet Science Institute, Caltech, USA),  J.-B. Marquette (IAP), K. R. Pollard (University of Canterbury, New Zealand), K. C. Sahu (STScI, Baltimore, USA), C. Vinter (Niels Bohr Institute), D. Warren (University of Tasmania), B. Watson (University of Tasmania), M. Zub (Heidelberg University), T. Sumi (Nagoya University, Japan), M. K. Szymański (Warsaw University Observatory), M. Kubiak (Warsaw University Observatory), R. Poleski (Warsaw University Observatory), I. Soszynski (Warsaw University Observatory), K. Ulaczyk (Warsaw University Observatory), G. Pietrzyński (Warsaw University Observatory), Ł. Wyrzykowski (Warsaw University Observatory).

Nel 2012 cade il 50o anniversario della fondazione dell'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo). L'ESO è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), della classe dei 40 metri, che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

Links

• Articolo scientifico su Nature
• Press release at STScI, Baltimore

Contatti

Arnaud Cassan
Institut d'Astrophysique de Paris
Université Pierre et Marie Curie, Paris, France
Tel.: +33 1 44 32 80 00
E-mail: cassan@iap.fr

Daniel Kubas
c/o European Southern Observatory
E-mail: dkubas@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
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Anna Wolter (press contact Italia)
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1204.