Come i cacciatori di pianeti cercano nuovi pianeti

L'era moderna dell'astronomia ha portato alla nostra attenzione un nuovo gruppo di scienziati: i cacciatori di pianeti. Queste persone, che spesso lavorano in team usando telescopi terrestri e spaziali, stanno sballottando pianeti dalle dozzine là fuori nella galassia. In cambio, quei mondi appena scoperti stanno espandendo la nostra comprensione di come i mondi si formano attorno ad altre stelle e quanti pianeti extrasolari, spesso indicati come esopianeti, esiste nella galassia della Via Lattea.

La ricerca dei pianeti è iniziata nel nostro sistema solare, con la scoperta di mondi al di là dei familiari pianeti ad occhio nudo di Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. Urano e Nettuno furono trovati nel 1800 e Plutone non fu scoperto fino ai primi anni del XX secolo. In questi giorni, la caccia è iniziata per altri pianeti nani in estremi del sistema solare. Un team, guidato dall'astronomo Mike Brown di CalTech, cerca continuamente mondi la cintura di Kuiper

La ricerca di mondi attorno ad altre stelle iniziò nel 1988 quando gli astronomi trovarono accenni di pianeti attorno a due stelle e una pulsar. Il primo esopianeta confermato attorno a una stella della sequenza principale avvenne nel 1995 quando gli astronomi Michel Mayor e Didier Queloz dell'Università di Ginevra hanno annunciato la scoperta di un pianeta attorno alla stella 51 Pegasi. La loro scoperta fu la prova che i pianeti orbitavano attorno alle stelle simili a sole nella galassia. Dopodiché, la caccia è iniziata e gli astronomi hanno iniziato a trovare altri pianeti. Hanno usato diversi metodi, inclusa la tecnica della velocità radiale. Cerca l'oscillazione nello spettro di una stella, indotta dal leggero strattone gravitazionale di un pianeta mentre orbita attorno alla stella. Hanno anche usato l'oscuramento della luce stellare prodotta quando un pianeta "eclissa" la sua stella.

Numerosi gruppi sono stati coinvolti nel rilevamento di stelle per trovare i loro pianeti. Infine, 45 progetti di caccia al pianeta a terra hanno trovato più di 450 mondi. Uno di questi, il Probing Lensing Anomalies Network, che si è unito a un'altra rete chiamata MicroFUN Collaboration, cerca anomalie del cristalling gravitazionale. Questi accadono quando le stelle sono riflesse da corpi enormi (come altre stelle) o pianeti. Un altro gruppo di astronomi ha formato un gruppo chiamato Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), che ha utilizzato anche strumenti a terra per cercare le stelle.

La caccia ai pianeti attorno ad altre stelle è un processo scrupoloso. Non aiuta che l'atmosfera terrestre renda molto difficile ottenere la vista di oggetti così piccoli. Le stelle sono grandi e luminose; i pianeti sono piccoli e deboli. Possono perdersi nel bagliore della luce delle stelle, quindi le immagini dirette sono incredibilmente difficili da ottenere, soprattutto da terra. Pertanto, le osservazioni spaziali offrono una visione migliore e consentono agli strumenti e alle telecamere di effettuare le meticolose misurazioni coinvolte nella moderna caccia al pianeta.

Telescopio spaziale Hubble ha fatto molte osservazioni stellari eè stato usato per rappresentare pianeti attorno ad altre stelle, così come lo Spitzer Space Telescope. Di gran lunga il cacciatore di pianeti più produttivo è stato il Kepler Telescope. È stato lanciato nel 2009 e ha trascorso diversi anni a cercare pianeti in una piccola area del cielo in direzione delle costellazioni di Cygnus, Lyra e Draco. Ha trovato migliaia di candidati planetari prima di incontrare difficoltà con i suoi giroscopi di stabilizzazione. Ora cerca i pianeti in altre aree del cielo e il database Keplero di pianeti confermati contiene oltre 4.000 mondi. Basato su Kepler le scoperte, che miravano principalmente a cercare pianeti delle dimensioni della Terra, sono state stimate che quasi tutte le stelle simili a sole nella galassia (oltre a molti altri tipi di stelle) ne hanno almeno una pianeta. Keplero trovò anche molti altri pianeti più grandi, spesso indicati come super giove e hot giove e super nettuno.

Mentre Keplero è stato uno degli scopi più produttivi della caccia al pianeta nella storia, alla fine smetterà di funzionare. A quel punto, subentreranno altre missioni, tra cui il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), che sarà lanciato nel 2018, e il James Webb Space Telescope, che andrà anche nello spazio nel 2018. Successivamente, la missione PLATO (Planetary Transits and Oscillations of Stars), in costruzione dall'Agenzia spaziale europea, inizierà la sua caccia un giorno 2020, seguito da WFIRST (il Wide Field Infrared Survey Telescope), che cercherà i pianeti e cercherà la materia oscura, a partire da metà 2020.

Ogni missione di caccia al pianeta, sia da terra che nello spazio, è "guidata" da squadre di astronomi che sono esperti nella ricerca di pianeti. Non solo cercheranno pianeti, ma alla fine sperano di usare i loro telescopi e veicoli spaziali per ottenere dati che rivelino le condizioni su quei pianeti. La speranza è quella di cercare mondi che, come la Terra, possano sostenere la vita.