51 Pegasi b è il primo esopianeta osservato alla luce visibile

Il cielo attorno alla stella 51 Pegasi (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2)
Il cielo attorno alla stella 51 Pegasi (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2)

Un team di astronomi ha usato lo strumento HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) dell’osservatorio di La Silla in Cile dell’ESO per rilevare per la prima volta in maniera diretta lo spettro di luce visibile proveniente da un esopianeta. Si tratta di 51 Pegasi b, già ben conosciuto dagli astronomi perché è stato il primo esopianeta scoperto tra quelli orbitanti attorno a una stella nella sequenza principale.

La stella 51 Pegasi è a circa 50 anni luce dalla Terra e ha una massa leggermente superiore a quella del Sole. Negli anni ’90, quando arrivarono i primi successi nella ricerca di esopianeti, i primi vennero scoperti in orbita attorno a una pulsar, che è ciò che può rimanere dopo la morte di una stella. 51 Pegasi è invece nella sua sequenza principale, l’arco di vita normale di una stella. L’esopianeta 51 Pegasi b fu il primo a essere scoperto attorno a una stella normale, nel 1995.

Il pianeta 51 Pegasi b è del tipo Giove caldo, o gioviano caldo, un gigante gassoso molto vicino alla sua stella. In questo caso, è più vicino ad essa di quanto Mercurio lo sia al Sole. Per questo motivo, viene scaldato a una temperatura stimata attorno ai 1.000° Celsius. La scoperta di questo tipo di pianeta fu sorprendente ma le scoperte degli ultimi 20 anni mostrano che sono piuttosto comuni.

Questo esopianeta è tornato alla ribalta ora perché è stato osservato nuovamente con una nuova tecnica che permette di rilevarne lo spettro di luce visibile. Questa tecnica utilizza lo spettro della stella madre come modello per la ricerca di una traccia di luce simile riflessa dal pianeta.

Si tratta di un tipo di ricerca davvero complesso perché la luce riflessa da un pianeta è estremamente fioca rispetto a quella emessa dalla stella madre. Attorno a un esopianeta ci possono essere molte altre fonti di rumore, una sorta di inquinamento elettromagnetico causato da varie fonti nel cielo. È quindi necessario eliminare queste fonti che hanno tracce luminose diverse da quelle ricercate.

Nonostante le difficoltà, l’esperimento effettuato dal team di astronomi guidato da Jorge Martins dell’Istituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e dell’Universidade do Porto, in Portogallo, con il pianeta 51 Pegasi b ha avuto successo. Questo risultato è ottimo considerando anche il fatto che è stato ottenuto usando il telescopio dell’ESO da 3,6 metri, che ha una gamma limitata di applicazioni di questa tecnica.

Questo tipo di osservazione diretta non richiede che il pianeta transiti di fronte alla stella madre, come nel metodo attualmente più utilizzato. La visione diretta di un esopianeta permette anche di ottenere maggiori informazioni su di esso. Nel caso di 51 Pegasi b, gli astronomi hanno dedotto che la sua massa è circa metà di quella di Giove ma il suo diametro è maggiore. Ciò è dovuto al fatto che è molto caldo e quindi i gas che lo compongono sono dilatati. Ciò è normale per un gioviano caldo.

Nel futuro, questa nuova tecnica potrà essere applicata con risultati migliori usando strumenti più avanzati. Sarà ad esempio possibile usare il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO e più avanti l’E-ELT (European Extremely Large Telescope), la cui costruzione è cominciata l’anno scorso.

Strumenti come lo spettrografo ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) su VLT ed E-ELT permetteranno di ottenere una maggior precisione e un aumento dell’area di raccolta. Ciò favorirà la rilevazione di esopianeti più piccoli e in generale di ottenere maggiori dettagli. Alcune migliaia di esopianeti sono stati già scoperti, con questa tecnica sarà possibile trovarne altri e avere maggiori informazioni su di essi.

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