Tre pianeti in fumo dopo ulteriori indagini (e un quarto potrebbe presto seguire)

I tre “pianeti” furono scoperti dal telescopio spaziale Kepler, ma ora – anni dopo – si scopre che non erano affatto pianeti.

Invece, sono piccole stelle, hanno scritto i ricercatori questa settimana Giornale astronomico† Nel documento si fa riferimento anche a un quarto pianeta che potrebbe non essere affatto un pianeta.

nuove misurazioni
I ricercatori hanno basato le loro conclusioni su nuove misurazioni delle dimensioni di alcuni presunti pianeti. Queste misurazioni indicano che tre dei quattro pianeti sono troppo grandi per essere contati tra i pianeti e dovrebbero invece essere classificati come piccole stelle. Il quarto modello si trova al confine tra il pianeta e la stella in termini di massa e al momento gode del beneficio del dubbio. Ma è molto probabile che in futuro perderà anche il suo posto sul pianeta Terra.

cose sospette
“La maggior parte degli esopianeti ha all’incirca le dimensioni di Giove o molto più piccoli”, spiega il ricercatore Prajwal Niraula. “Le dimensioni di Giove sono discutibili già il doppio delle sue dimensioni.” Se è un oggetto molto più grande, nella maggior parte dei casi non può essere un pianeta. Ed è ciò che i ricercatori hanno ora stabilito per tre cose. In termini concreti, siamo quindi tre esopianeti più poveri: Kepler-854b, Kepler-840b e Kepler-699b Comunque il fumo si alzerà come un pianeta. Poi risorge dalle ceneri come una piccola stella.

Nel frattempo, Kepler-747b mantiene il suo carattere “pianeta”, ma ha il suo carattere “sospetto”. Nuove misurazioni indicano che questo pianeta è circa 1,8 volte più grande del nostro Giove. Ciò gli consente di competere con il più grande dei pianeti la cui esistenza è stata ora definitivamente provata. Quindi non è impossibile che Kepler-747b sia davvero un pianeta, ma non è nemmeno chiaro, data la grande distanza dalla stella madre. Per gli stessi soldi, è solo una piccola stella. Ma questo non è difficile al momento.

Maree
Ironia della sorte, gli astronomi che ora stanno privando tre pianeti Kepler del loro status planetario, non stavano cercando falsi positivi dal ricco database del telescopio spaziale Kepler. Invece, stavano effettivamente cercando sistemi con chiari segni di distorsione delle maree. “Se hai due oggetti vicini l’uno all’altro, la forza gravitazionale di uno renderà l’altro ellittico o ellittico”, spiega Niraula. Ad esempio, una stella madre può usare la propria gravità per dare a un pianeta vicino dimensioni simili a quelle di un pallone da rugby. Il grado di distorsione può dirci di più sulla massa del pianeta e sulla massa della stella madre.

Durante la ricerca di pianeti distorti nel database di Kepler, gli scienziati si sono imbattuti in qualcosa di strano nel sistema Kepler-854b. “Improvvisamente abbiamo avuto un sistema in cui abbiamo visto un enorme segnale ellittico e abbiamo capito subito che non poteva provenire da un pianeta”, ha detto il ricercatore dello studio Avi Shporer. “Poi abbiamo pensato: non è vero”.

Ingrandisci
Quindi i ricercatori hanno deciso di ingrandire da vicino sia la stella che il presunto pianeta. Keplero ha dedotto l’esistenza di questo presunto pianeta nel 2016 – come sempre – dai cali di luminosità della stella madre (vedi riquadro).

Il telescopio spaziale Kepler ha scoperto i pianeti usando il metodo del transito. Il telescopio ha fissato le stelle a lungo, sperando di vederne la luminosità diminuire regolarmente. Questa regolare diminuzione o diminuzione della luminosità della luce della stella può indicare la presenza di un pianeta, che – mentre orbita attorno alla stella – a volte interferisce tra Keplero e la stella madre, creando una (piccola) porzione della luce della stella.

Tuttavia, un tuffo nella luce delle stelle non può solo rivelare un pianeta in orbita attorno a una stella. Può anche fornire maggiori informazioni sulle dimensioni di questo pianeta. Ad esempio, la velocità con cui la luminosità di una stella diminuisce dice di più su come la dimensione di un pianeta si confronta con quella della sua stella madre. Quindi, se conosci le dimensioni di una stella, puoi anche vedere quale dovrebbe essere la dimensione del pianeta dal grado in cui la luminosità di quella stella diminuisce. Nel 2016, i ricercatori hanno stimato le dimensioni di Kepler-854b sulla base del calo osservato e una stima delle dimensioni della stella madre. Decisero che l’oggetto doveva essere un pianeta.

Jaya
Ma ora, più di 5 anni dopo, i ricercatori sono in grado di determinare meglio le dimensioni della stella, e quindi anche le dimensioni del pianeta su cui orbita. Tutto grazie a Gaia, l’osservatorio che dal 2013 mappa le proprietà di milioni di stelle nella Via Lattea. Nel 2016 Gaia non aveva raccolto dati su Kepler-854 e, sulla base delle informazioni disponibili, i ricercatori hanno stimato la presenza di Kepler-854 dimensioni e distanza So Kepler-854b. Ma ora nel 2022, grazie a Gaia, i ricercatori hanno misurazioni più accurate di Kepler 854. E ora i ricercatori le hanno catturate. Ciò ha implicazioni di vasta portata per Kepler-854b. Sulla base delle nuove misurazioni stellari, il pianeta ipotizzato dovrebbe essere non meno di tre volte più grande di Giove. “È impossibile per l’universo creare un pianeta così grande”, ha detto Sporer. “Semplicemente non esiste.”

Pianeti impossibili
Shporer è molto chiaro sopra: non esiste un pianeta tre volte più grande di Giove. Non si conoscono davvero pianeti più grandi? Lo abbiamo verificato e abbiamo trovato rapidamente HD 100546b, che prende la torta con una dimensione stimata di circa 7 volte il raggio di Giove. Come si spiega l’esistenza di questo enorme pianeta? Abbiamo chiesto a Schpurer. In primo luogo, spiega: “Possiamo determinare la dimensione (raggio) dei pianeti in due modi”. “Attraverso prove sperimentali e comprensione teorica. Le prove sperimentali includono, ad esempio, centinaia di pianeti che abbiamo visto muoversi davanti alle loro stelle e che siamo stati in grado di misurare direttamente le loro masse. Un concetto teorico, d’altra parte , è una comprensione dei processi fisici che determinano il raggio di un pianeta, come la gravità che fa rimpicciolire il pianeta e la pressione che le particelle del pianeta esercitano l’una sull’altra e provocano l’espansione del pianeta. Sulla base di quest’ultimo, sappiamo che i pianeti possono avere un raggio fino al doppio di Giove. Potrebbero esserci delle strane eccezioni: pianeti che diventano più grandi, ad esempio Perché sono molto piccoli e quindi in realtà sono ancora in fase di nascita e quindi raccolgono ancora gas e si contraggono Ma questi pianeti non sono solo molto rari, sono molto difficili da misurare con precisione. Ovunque sarebbe difficile misurare il pianeta HD 100546b, che abbiamo appena menzionato e che sarà circa sette volte più grande di Giove. “Questo è un pianeta osservato direttamente, quindi il suo raggio è stato stimato utilizzando modelli teorici, data in particolare la luminosità del pianeta. Pertanto, non sono state effettuate misurazioni dirette. Il margine di errore è quindi ampio; quasi 3 volte il raggio di Giove. Inoltre, si sospetta che il raggio stimato sia formato sia dal pianeta stesso che dal disco di gas in cui si sta ancora accumulando. Ciò rende molto difficile stimare il raggio di HD 100546b”. Quindi il pianeta potrebbe essere un’eccezione che conferma la regola, ma potrebbe essere molto più piccolo di quanto pensiamo.

Sono stati rilevati pochi pianeti
Il rilevamento di Kepler-854b ha naturalmente sollevato la questione se ci fossero più falsi positivi nascosti nei dati di Kepler. I ricercatori hanno esaminato più da vicino altri 2.000 pianeti scoperti da Keplero. Utilizzando i dati di Gaia, hanno determinato le dimensioni di ciascuno di questi pianeti sulla base di misurazioni più accurate della loro stella madre. Così sono stati trovati pochi altri pianeti che erano così sottovalutati da non poter essere pianeti. “Ora abbiamo tre corpi che non sono pianeti e il quarto probabilmente non è un pianeta”, ha concluso Nyiraula.

miglior comprensione
Secondo i ricercatori, è improbabile che più pianeti moriranno in modo simile in futuro. Sottolineano che le correzioni provengono da una migliore comprensione delle stelle madri. Questa comprensione è in costante miglioramento, ma con Gaia è stato fatto un grande passo avanti. Questo non significa che ora sappiamo tutto, ma significa che le correzioni future saranno probabilmente molto più piccole e non porteranno direttamente al collasso del pianeta.

Dire addio ad alcuni pianeti ora potrebbe sembrare una brutta cosa. Ma dobbiamo vederla diversamente, dice Schpurer. “In effetti, il nostro studio rende l’attuale elenco di pianeti più completo. Le persone fanno affidamento su questo elenco quando studiano la popolazione del pianeta nel suo insieme. Se questo elenco contiene alcuni intrusi, i risultati potrebbero non essere corretti. Quindi è importante che l’elenco è corretto”.