Seconda potenziale nuova esoluna scoperta
14 Jan. 2022
I ricercatori che analizzano i dati di Kepler hanno individuato un buon candidato esolunare.
Una concezione artistica di una gigantesca esoluna attorno a un mondo remoto. Crediti: NASA
Quando si tratta di scoperte di esopianeti, le 'esolune', o lune che orbitano attorno a mondi intorno a stelle al di fuori del nostro sistema solare, sono la nuova grande novità. Dopotutto, ogni pianeta del nostro sistema solare (eccetto Mercurio e Venere) ha lune, e la maggior parte ne ha diverse. È logico pensare che la maggior parte degli esopianeti di dimensioni gioviane dovrebbe possedere anch'essi lune proprie.
Ma trovare il segnale nel rumore non è stato facile. Ad oggi, 4.928 esopianeti sono conosciuti e il numero continua a crescere. Di questi, una buona parte è nota grazie al metodo del transito, osservando una piccola e caratteristica diminuzione della luce della stella quando il pianeta transita o passa davanti alla sua stella ospite dal nostro punto di vista. Questo metodo, tuttavia, ha i suoi limiti, poiché rileva preferenzialmente i 'Giove caldi', ovvero grandi pianeti gassosi in orbite strette.
Individuare una luna in orbita attorno a un esopianeta in transito è ancora più complicato, poiché i ricercatori devono trovare un 'segnale dentro il segnale' ancora più piccolo all'interno di una fluttuazione già sottile. Questo segnale deve anche essere distinto dall'attività delle macchie stellari e dalla variabilità intrinseca della stella ospite stessa.
“Le esolune sono intrinsecamente più piccole dei pianeti e quindi più difficili da trovare,” afferma David Kipping, astronomo della Columbia University e ricercatore dello studio. “Inoltre, i loro segnali si verificano quasi simultaneamente a quelli planetari, il che significa che si sovrappongono e sono difficili da separare.”
Lo studio supportato dalla NASA pubblicato su Journal Nature Astronomy ha coinvolto ricercatori di esopianeti da tutto il mondo. Il team ha esaminato 70 candidati nei dati del telescopio spaziale Kepler. Lanciato nel 2009, Kepler ha osservato una porzione di cielo che comprendeva le costellazioni del Cigno, Ercole e Lira lungo il piano galattico per quattro anni. Il guasto di uno dei quattro ruote di reazione ha portato Kepler a concludere la sua missione con una caccia estesa agli esopianeti lungo il piano dell'eclittica, utilizzando la pressione del vento solare come terza 'ruota di reazione' per stabilizzare il veicolo spaziale.
I mondi sono stati selezionati perché soddisfacevano criteri che indicavano variazioni minime nei tempi dei transiti o suggerivano segnali diretti di transito delle lune stesse.
“Non lo sappiamo con certezza, ma ipotizziamo che i pianeti simili a Giove siano un ottimo posto dove cercare, dato l'abbondanza di lune attorno a Giove e Saturno e i dischi relativamente massicci di materiale che si pensa esistano attorno a tali pianeti durante la loro formazione,” dice Kipping. “Un altro luogo interessante dove cercare sono i pianeti rocciosi simili alla Terra. In entrambi i casi, è meglio evitare pianeti troppo vicini alla stella, poiché la stella può praticamente strappare le lune da pianeti così vicini.” Tra i candidati, solo tre hanno mostrato segnali più piccoli forse indicativi di esolune in orbita. Ma solo uno ha superato l'esame finale dopo ulteriori verifiche: Kepler-1708 b.
La prima potenziale scoperta di un'esoluna risale a Kepler-1625 b-i, trovata nel 2017, anche se questa affermazione è stata contestata negli ultimi anni.
“C'è davvero solo un precedente candidato con cui confrontarsi,” afferma Kipping. “Descriverei questo come un segnale per il quale il miglior modello astrofisico identificato per spiegare i dati è uno scenario pianeta+luna, statisticamente molto più favorevole rispetto all'alternativa di un solo pianeta. Inoltre, non abbiamo trovato alcun motivo di sospetto per rifiutare questo modello (rispetto) a test approfonditi delle altre informazioni che abbiamo su questo obiettivo.”
Il mondo strano di Kepler-1708 b-i
Il sistema in cui è stata fatta la scoperta è interessante di per sé. Kepler-1708 è una stella di sequenza principale di tipo F simile al Sole, leggermente più massiccia del nostro Sole, distante 1.667 parsec (~5.500 anni luce). Kepler-b è un mondo di 4,6 masse gioviane in un'orbita di 737 giorni, a 1,6 AU dalla sua primaria. La sospetta esoluna Kepler-1708 b-i è un mondo di dimensioni sub-Nettuniane in un'orbita di 4,6 giorni, a 500 milioni di miglia (il doppio della distanza Terra-Luna) dalla sua primaria.
Le esolune sono abitabili? L'orbita di Kepler-1708 b è approssimativamente della stessa dimensione di quella di Marte nel nostro sistema solare, il che suggerisce che Kepler-1708 b-i potrebbe non essere un posto così male, dal punto di vista climatico. Scoperte intriganti come Kepler b-i saranno obiettivi principali per il recentemente lanciato e dispiegato James Webb Space Telescope, una volta che raggiungerà la sua posizione a L2 la prossima settimana e inizierà la sua lunga fase di messa in servizio. Si prevede che JWST inizi le operazioni scientifiche a metà 2022.
La posizione approssimativa di Kepler-1708 nel Cigno. Crediti: Stelalrium
Trovare Kepler-1708 con un telescopio amatoriale è una prospettiva difficile ma non impossibile, poiché la stella primaria brilla con una magnitudine debole di +16 nella costellazione del Cigno. La stella Kepler-1708 non è lontana da Delta Cygni di magnitudine +2,9. Un'altra sequenza di transito per Kepler-1708 b-i avverrà all'inizio del 2023 e potrebbe confermare o smentire la presenza dell'esoluna.
Prevediamo che la varietà di mondi distanti crescerà negli anni a venire con l'attivazione di nuovi studi sugli esopianeti, includendo la scoperta di esolune più elusive.
