giovedì 27 luglio 2017

Forse abbiamo trovato una luna extra-solare

Qualche decennio non sapevamo ci fossero pianeti al di fuori del nostro sistema solare. O meglio, lo sospettavamo ma non avevamo conferme scientifiche. Al giorno d'oggi, i pianeti extra-solari si sprecano, sono qualche migliaio e siamo molto felici di ciò.
Inoltre, ogni tanto sbuca anche qualche annuncio di qualche possibile candidato simile alla nostra Terra (annunci da guardare con scetticismo ed entusiamo, allo stesso tempo), quindi il nostro sorriso scientifico è più che mai radioso.

Trovare un pianeta extra-solare non è roba per tutti. Per trovarne a iosa c'è voluto un osservatorio spaziale, NASA Kepler, che ha studiato la luce proveniente da un manipolo di stelle della nostra Galassia. Lo studio fatto dal satellite Kepler è quello di notare qualora ci fossero cali di intensità nella luce proveniente dalle stelle studiate; se tali cali sono periodici, allora magari essi avvengono perché un qualche oggetto, di dimensioni non trascurabili, passa davanti alla stella in questione. Quell'oggetto celeste che passa davanti alla stella è proprio un pianeta extra-solare.

In questo modo la ricerca ha fatto passi da gigante nel mondo dei nuovi mondi galattici. Persino la stella a noi più vicina ha un pianeta extra-solare, magari pure simile alla Terra (ma boh, chi può dirlo, non è chiaro al momento).

In tutto questo trambusto per la scoperta che, tutto sommato, nè il nostro pianeta nè il nostro sistema solare sono poi così speciali come asserito per millenni, ecco che ci siamo dimenticati (noi, eh, mica gli scienziati) di parlare delle lune extra-solari.

Prima di tutto: una luna extra-solare è, lo dice la parola stessa, una luna che orbita attorno un pianeta extra-solare. Nulla di strano: proprio come la nostra Luna, oppure le lune di Saturno e Giove, anche gli altri pianeti sparsi nella Via Lattea potrebbero avere delle Lune.
Sembra una cosa lecita, quasi da Dichiarazione Universale dei Diritti dei Pianeti della Galassia (se esistesse, ma non esiste).



Voi direte: ma dai, è già una cosa difficilissima beccare un pianeta extra-solare quando passa davanti a una stella, figurarsi una luna che passa vicino a un pianeta con entrambi che passano davanti alla stella, che mio padre al mercato comprò. Insomma, ma neanche viene la voglia di mettersi lì a vedere. E poi, materialmente, come si potrebbe fare? Abbiamo gli strumenti con la sensibilità adatta per distinguere il calo di luce provocato da un pianeta da solo, rispetto al calo provocato da un pianeta con luna al seguito?

La risposta a questa domanda è: forse.

Forse, perché qualcuno ci ha provato. Sto parlando degli scienziati Alex Teachey e David M. Kipping della Columbia University insieme a Allan R. Schmidt, un non-scienziato, un cittadino appassionato, uno di noi insomma, che ha già partecipato a un considerevole numero di lavori scientifici.

Il lavoro che sto per descrivervi nelle prossime righe fa parte del progetto The Hunt for Exomoon with Kepler (HEK), un progetto che punta a beccare, usando i dati di Kepler, satelliti naturali (lune, appunto) che orbitano attorno a pianeti extra-solari.

Dato che, effettivamente, beccare una luna extra-solare è una cosa parecchio complicata, allora i tre hanno provato a sovrapporre tutti i segnali di 284 pianeti extra-solari osservati da Kepler e hanno analizzato la cosa statisticamente in maniera precisa. L'articolo scientifico lo potete trovare qui.
 
In particolare i tre autori dell'articolo hanno studiato la possibilità che pianeti extra-solari abbiano lune a una distanza dalla stella pari a 150 milioni di km (proprio la distanza Terra-Sole, non è che si scelgono numeri a caso, dopotutto).

Risultato: quello che viene fuori è che sembra sia abbastanza raro che pianeti extra-solari molto vicini alla loro stella abbiano lune. Secondo gli autori, questo supporta il quadro teorico attuale che afferma che i pianeti perdono le loro lune quando si muovono verso zone più interne del loro sistema (extra-)solare. I dati raccolti da Kepler e utilizzati nell'articolo scientifico che stiamo raccontando sono formati da curve di luce, ovvero curve che rappresentano l'intensità della luce proveniente dalla stella, al passare del tempo. Ecco qualch esempio di curve di luce:


Per fare tutto ciò, come quasi sempre, si sono confrontati i dati misurati da Kepler con i modelli teorici di curve di luce in cui dentro gli scienziati ci hanno infilato sia la presenza di un pianeta che quella di una luna extra-solare.
Ma c'è di più.

Tra i vari dati, oltre a provare a confrontare i modelli globalmente, si è provato anche a confrontare i modelli singolarmente con ogni pianeta extra-solare utilizzato per l'analisi. Alla fine è sbucato anche un possibile segnale che potrebbe davvero essere una luna extra-solare. Qualora ci fosse, dovrebbe essere nel sistema planetario Kepler-1625 (caspita, mi sembra di parlare come se fossi in un film di fantascienza, ah no, è la realtà!). Stiamo parlando di un segnale che ha un livello di confidenza di 4,1 sigma, cioè possiamo dire al 99,9936% che il segnale c'è per davvero.

Ma si tratta davvero di una luna extra-solare? Possiamo già dirlo con certezza? Beh, il titolo di questo post funge proprio da spoiler. Ancora non ne siamo sicuri. Per poter avere qualche informazione in più su Kepler-1625 bisognerà aspettare LUI, quello che tutti ma proprio tutti conoscono: il telescopio spaziale Hubble.
Per farlo, però, ovviamente bisogna aspettare che la luna extra-solare passi davanti alla stella, altrimenti come facciamo? Il modello utilizzato per trovare il segnale prevede un nuovo passaggio per ottobre 2017. Eccolo qua: tra qualche mese punteremo il telescopio spaziale Hubble verso Kepler-1625 e ne sapremo di più.

Purtroppo, finora, il progetto HEK non ha ancora trovato nessuna luna extra-solare, anche se ci sono stati anche altri candidati oltre a Kepler-1625.
Ora, che vi devo dire: magari non viene fuori niente, magari viene fuori che abbiamo trovato una luna che orbita attorno a pianeta che orbita, a sua volta, attorno a una stella diversa dal nostro Sole.
Sarebbe una cosa pazzesca, anche solo a pensarci.

(Al massimo, se va bene, ricordatevi di questo blog quando se ne parlerà al telegiornale.
Vabbé, ammesso che se ne parli, eh.)


Fonti
HEK VI: on the dearth of galilean analogs in Kepler, and the exomoon candidate Kepler-1625B; A. Teachey, D.M. Kipping, A.R. Schimtt