Un Pianeta Alieno Ai Raggi X

Per la prima volta in assoluto, l’occultazione di una stella da parte di un pianeta al di fuori del Sistema solare è stata osservata in banda X. A rilevarla, i telescopi spaziali Chandra della NASA e XMM-Newton dell’ESA. Il mondo alieno è HD 189733b, già noto come l'esopianeta blu.

Sono trascorsi quasi vent’anni dalla scoperta del primo pianeta extrasolare, e da allora ne sono stati visti a migliaia intenti a transitare innanzi alla loro stella madre. Sempre, però, in luce visibile. Ora per la prima volta, complice un allineamento propizio, il fenomeno è stato rilevato in banda X. Protagonisti di quest’osservazione da record, il pianeta HD 189733b – in orbita attorno a una stella distante da noi 63 anni luce – e i due telescopi spaziali sensibili ai raggi X che hanno assistito al transito: Chandra della NASA e XMM-Newton dell’ESA.

HD 189733b – definito giusto qualche settimane fa, qui su Media INAF, “il pianeta dipinto di blu” – è un cosiddetto “Giove caldo” (il più vicino alla Terra fra quelli conosciuti), ovvero un esopianeta paragonabile, quanto a stazza, al nostro Giove, ma con un’orbita molto più stretta. Per la precisione, la distanza fra HD 189733b e la sua stella è 30 volte più piccola di quella che separa la Terra dal Sole. E un anno, lassù, dura appena 2.2 giorni.

Un’osservazione senza precedenti, dunque, questa messa a segno da Katja Poppenhaeger dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e colleghi. Ma soprattutto un risultato che apre la strada a nuove scoperte. Studiare un esopianeta in banda X offre infatti la possibilità di ottenere informazioni preziosissime sulla composizione della sua atmosfera. HD 189733b, proprio per la sua relativa prossimità alla Terra, era già da tempo nel mirino degli astronomi.

Dai dati raccolti con la sonda Kepler e il telescopio spaziale Hubble era emersa la presenza, nella sua atmosfera, di particelle di silicati, responsabili della sua caratteristica colorazione blu. L’osservazione con Chandra e XMM Newton offre ora nuovi indizi sullo spessore e sulla composizione della sua atmosfera. Durante i transiti, i due telescopi spaziali hanno infatti rilevato una diminuzione della luce in banda X tre volte superiore alla corrispondente diminuzione in banda visibile. «I dati a raggi X suggeriscono l’esistenza di strati estesi, nell’atmosfera del pianeta, trasparenti alla luce ottica ma opachi ai raggi X», spiega Jurgen Schmitt, dell’Hamburger Sternwarte (Germania), uno dei coautori dell’articolo in uscita su The Astrophysical Journal. «Tuttavia, per averne certezza, occorrono altri dati».

A cura di Marco Malaspina

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/07/30/pianeta-a-raggi-x/

Foto di apertura:
Crediti: X-ray: NASA/CXC/SAO/K.Poppenhaeger et al;
Illustrazione: NASA/CXC/M.Weiss

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Anche I Pianeti Migrano...

Le stelle attirano verso di sè i gioviani caldi che si formano lontano, ma la migrazione verso l'interno spesso poi si ferma. Perché
Un nuovo studio utilizzando i dati ricevuto dal telescopio spaziale Keplero della NASA, mostra che gioviani caldi, non vengono regolarmente consumati dalle loro stelle, ma anzi, restano in orbite stabili per miliardi di anni, fino a quando poi vengono inglobati.
"Tutti i pianeti gioviani caldi si avvicinano sempre più alle loro stelle, ma questo studio dimostra che il processo si arresta prima che lo facciano troppo", ha detto Peter Plavchan dello Exoplanet Science Institute della NASA presso il California Institute of Technology, Pasadena, California. "I pianeti stabilizzano le loro orbite soprattutto quando esse diventano circolari".
Lo studio è stato pubblicato recentemente sulla rivista Astrophysical Journal.
"Quando erano noti solo pochi pianeti gioviani caldi, c'erano diversi modelli che potevano spiegare le osservazioni," ha dichiarato Jack Lissauer, scienziato per Keplero presso l'Ames Research Center della NASA, Moffet Field in California, non affiliato con lo studio.
"Ma successivamente, osservando popolazioni intere di questi pianeti ci ha mostrato che le maree, in combinazione con le forze gravitazionali di pianeti spesso invisibili e con compagni stellari, possono portarli vicino alla loro stella".
I gioviani caldi sono palle giganti di gas che assomigliano a Giove, in massa e composizione. Essi non brillano come un Sole, e si formano in ampie zone fredde, come fece Giove nel nostro Sistema Solare.
In definitiva, i gioviani caldi migrano lentamente verso le loro stelle, in un processo relativamente raro e ancora poco conosciuto.
Il nuovo studio risponde alle domande circa la fine del viaggio dei pianeti gioviani caldi".
In passato, sono state formulate alcune teorie circa il fenomeno e le sue cause.
Una di queste proponeva che il campo magnetico della stella impedisse ai pianeti di andare oltre. Quando una stella è giovane, infatti, è circondata da un disco di polvere planetaria, il materiale ricade continuamente nella stella, in un processo che gli astronomi chiamano accrescimento, ma quando colpisce la bolla magnetica attorno ad esso, chiamata magnetosfera, il materiale viaggia intorno ad essa, ricadendo sulla stella dalla parte superiore e inferiore. Questa bolla potrebbe fermare i pianeti migratori risultanto pertanto insoddisfacente a spiegare il fenomeno.
Un'altra teoria ha ritenuto che i pianeti cesserebbero di migrare quando colpiscono la fine della parte polverosa del disco di formazione planetaria.
"Questa teoria ha detto in sostanza che la strada di polvere su cui un un pianeta viaggia, finisce prima che il pianeta scenda fino in fondo alla stella", ha detto il co-autore Chris Bilinski della University of Arizona, Tucson.
"Si forma un vuoto tra la stella e il bordo interno del suo disco polveroso, dove i pianeti si ipotizza che arrestino la loro migrazione".
Esiste una terza teoria, quella che i ricercatori hanno scoperto essere corretta, in cui un pianeta che migra, si arresta quando le forze di marea della stella hanno completato il loro lavoro di circolarizzare l'orbita.
Per provare questi e altri scenari, gli scienziati hanno esaminato 126 pianeti confermati e più di 2.300 candidati. La maggioranza dei candidati e alcuni dei pianeti conosciuti sono stati identificati tramite la missione Keplero, della NASA.
Keplero ha trovato i pianeti di tutte le dimensioni e tipi, compresi quelli rocciosi che orbitano dove le temperature sono abbastanza calde per ospitare l'acqua liquida.
Gli scienziati hanno esaminato come la distanza dei pianeti dalla loro stella vari a seconda della massa della stella.
Si scopre che le varie teorie che spiegano l'arresto dei pianeti migranti, si differenziano per le loro previsioni su come la massa di una stella colpisca l'orbita del pianeta.
Le "forze di marea" in teoria prevedono che i pianeti gioviani caldi attorno a stelle più massicce avrebbero un'orbita più lontano, in media.
L'indagine risulta abbinata alla teoria delle "forze di marea" e ha anche ha mostrato più di una correlazione tra le stelle massicce e le orbite più distanti da essa più del del previsto.
Ció potrebbe rappresentare la fine del mistero di ciò che blocca la migrazione pianeti, ma il viaggio stesso pone ancora molti interrogativi.
Poiché i pianeti giganti gassosi viaggiano verso l'interno, si ipotizza che che a volte colpiscano i più piccoli pianeti rocciosi deviandoli dalle loro orbite, estirpando su di essi ogni possibilità di vita.
Fortunatamente per noi, il nostro Giove non ha compiuto il sui viaggio verso il Sole e la nostra Terra non è stata coinvolta nel processo di mograzione.
Altri studi come questo aiuteranno a spiegare questi e altri segreti della migrazione planetaria.
Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul
Foto di apertura
I ricercatori che utilizzano i dati provenienti da telescopio spaziale Keplero della NASA hanno dimostrato che i pianeti cessano il loro viaggio verso l'interno prima di raggiungere le loro stelle, come illustrato nel concetto di questo artista.
I giganti gassosi come Giove, chiamati "pianeti gioviani caldi" sono noti per migrare dalle gelide retrovie dei sistemi stellari verso l'interno.
Decine di pianeti gioviani caldi sono stati scoperti in orbita ristretta vicino alle loro stella. (Credit: NASA / JPL-Caltech)
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130606134722.htm
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Scoperto il Pianeta Einstein

La scoperta di nuovi mondi è ancora una sfida ardua per le odierne tecnologie, in quanto essi sono piccoli, deboli e vicino alle loro stelle. Le due tecniche più prolifiche in tal senso sono la velocità radiale (che studia l'oscillazione stelle) e il transito (oscuramento stellare). Un gruppo di ricercatori dell'Università di Tel Aviv e dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) hanno appena scoperto un pianeta extrasolare con un nuovo metodo che si basa sulla teoria speciale della relatività di Einstein.


"Siamo alla ricerca di effetti molto sottili. Avevamo bisogno di misurazioni d'alta qualità di luminosità stellari, ovvero accurate parti per milione", ha detto il membro del team David Latham del TUF.
"Questo è stato possibile grazie ai dati del telescopio spaziale della NASA, Keplero", ha aggiunto l'autore Simchon Faigler della Università di Tel Aviv, Israele.


Sebbene Kepler sia stato progettato per scoprire pianeti in transito, questo pianeta non è stato identificato con il metodo del transito ma grazie ad una tecnica proposta per primo da Avi Loeb, del TUF e dal suo collega Scott Gaudi (ora presso l'Ohio State University) nel 2003.
Il nuovo metodo ricerca i tre piccoli effetti che si verificano contemporaneamente, quando un pianeta orbita intorno alla stella. L'effetto "raggiante" di Einstein causa alla stella un'illuminazione mentre si muove verso di noi, e un affiocamento mentre si allontana.


I brillamenti sono il risultato dei fotoni che si "accumulano" in energia, così come la luce che viene focalizzata nella direzione del moto della stella causando effetti relativistici.
"Questa è la prima volta che questo aspetto della teoria della relatività di Einstein è stata usata per scoprire un pianeta", ha detto il co-autore Tsevi Mazeh dell'Università di Tel Aviv.
Il team ha anche esaminato i segni che la stella è stata allungata dalle maree gravitazionali del pianeta orbitante. La stella appare più luminosa a causa della maggior superficie visibile e viceversa. Il terzo piccolo effetto è dovuto alla luce stellare riflessa dal pianeta stesso.
Una volta che il nuovo pianeta è stato identificato, esso è poi stato confermato da Latham utilizzando le osservazioni della velocità radiale, con lo spettrografo TRES sul Whipple Observatory in Arizona, e da Lev Tal-Or (Tel Aviv University) utilizzando lo spettografo SOPHIE presso l'Osservatorio Haute-Provence in Francia.


Uno sguardo più da vicino ai dati di Keplero ha anche mostrato che il pianeta transita di fronte alla sua stella, fornendo ulteriore conferma.
Il Pianeta di Einstein, formalmente conosciuto come Kepler-76b, è un gioviano caldo che orbita intorno alla sua stella ogni 1,5 giorni. Il suo diametro è circa il 25% più grande di Giove e pesa il doppio. Orbita attorno a una stella di tipo F posta a circa 2.000 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Cigno.


Il pianeta è in rotazione sincrona alla sua stella, il che mostra sempre la stessa faccia, proprio come la Luna con la Terra. Come risultato, Kepler-76b ha una temperatura di circa 3.600 gradi Fahrenheit.
È interessante notare che il team ha trovato una forte evidenza che il pianeta ha velocissimi jet-stream ventosi che trasportano il calore intorno ad esso. Di conseguenza, il punto più caldo su Kepler-76b non è il punto substellare ("Mezzogiorno di fuoco"), ma una posizione compensata a circa 10.000 miglia. Questo effetto era stato osservato innprecedenza soltanto su HD 189733b e solo in luce infrarossa con il telescopio spaziale Spitzer.


Questa è la prima volta che delle osservazioni ottiche hanno mostrato l'evidenza di jet stream da parte di un esopianeta.
Anche se il nuovo metodo non riesce a trovare i mondi delle dimensioni della Terra, offre agli astronomi un'occasione di scoperta unica. Diversamente dalle ricerche della velocità radiale, non richiede spettri di alta precisione. Diversamente ai transiti, non richiede un preciso allineamento del pianeta con la stella per essere visto dalla Terra.
"Ogni tecnica di caccia dei pianeti extrasolari ha i suoi punti di forza e di debolezza. Ed ogni nuova tecnica si aggiunge all'arsenale di tecniche che ci permetteranno di scoprire nuovi pianeti", ha detto Avi Loeb.
Kepler-76b è stato identificato dall'algoritmo BEER, il cui acronimo sta per "Relativistic BEaming, Ellipsoidal, and Reflection/emission modulations". BEER è stato sviluppato dal professor Tsevi Mazeh e il suo allievo, Simchon Faigler, presso Università di Tel Aviv, Israele.
Il documento che annuncia questa scoperta è stato accettato per la pubblicazione sul The Astrophysical Journal ed è disponibile on-line.


Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130513152840.htm


A cura di Arthur McPaul


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Detriti di roccia attorno a stelle morte

Il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, ha trovato segni di pianeti simili alla Terra in un luogo improbabile: le atmosfere di una coppia di stelle morte in un ammasso di stelle nelle vicinanze. Le nane bianche sono inquinate da residui di oggetti del tipo asteroidale che ricade su di loro.
Questa scoperta suggerisce che la creazione del pianeta roccioso è comune a grappoli.

Le stelle bianche, ora piccole e fioche ma una volta splendenti come il Sole, risiedono a 150 anni luce di distanza nell'ammasso delle Iadi, nella costellazione del Toro. L'età dell'ammasso è relativamente giovane di 625 milioni anni fa.
Gli astronomi ritengono che tutte le stelle si formano in ammassi.

La ricerca di pianeti attorno a tali stelle non era mai stata fruttuosa in passato, di fatto dei circa 800 pianeti extrasolari conosciuti, solo quattro sono stati trovati con caratteristiche simili. Questa scarsità potrebbe essere dovuta alla natura degli ammassi di stelle, relativamente giovani e attivi, che producono bagliori stellari e altri scoppi che rendono difficile lo studio in dettaglio.

Un nuovo studio condotto da Jay Farihi dell'Università di Cambridge (UK), è riuscito ad osservare segni di formazione planetaria.
Le osservazioni spettroscopiche da parte del telescopio spaziale Hubble hanno identificato il silicio nelle atmosfere di due nane bianche, segno importante della presenza di materiale roccioso.
Questo silicio potrebbe provenire dagli asteroidi che sono stati triturati a causa della gravità delle nane bianche e probabilmente formano un anello intorno ad esse.

I detriti indicherebbero la presenza, in passato, di pianeti rocciosi ed eventualmente di pianeti giganti gassosi sopravvissuti alla fase di trasformazione stellare.

"Abbiamo identificato le prove chimiche dei mattoni che costituiscono i pianeti rocciosi", dice Farihi.
Oltre al silicio, Hubble, ha anche rilevato bassi livelli di carbonio. Questo è un altro segno della natura rocciosa dei detriti. Ció ha richiesto un potente spettrografo, il Cosmic Origins di Hubble (COS), nella luce ultravioletta, che non può essere osservato dai telescopi terrestri.

"Sulla base del rapporto di silicio e carbonio rilevati nel nostro studio, possiamo davvero dire che questo materiale è fondamentalmente simile a quello presente sulla Terra".

Questo nuovo studio suggerisce che degli asteroidi a meno di 160 chilometri sono stati gravitazionalmente lacerati dalle forti forze di marea delle nane bianche, prima di riuscire a cadere sulle stelle morte.

Il team prevede di analizzare le nane bianche con la stessa tecnica per identificare non solo la composizione delle rocce, ma anche i loro organi principali.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Foto in alto:
Rappresentazione artistica dei detriti di roccia scoperto attorno alla stella nana bianca in oggetto dello studio. (Crediti: NASA, ESA, STScI, and G. Bacon (STScI))

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130509123645.htm

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41 Nuovi Pianeti Nella Vista Di Keplero

Due nuovi studi verificheranno la presenza di 41 nuovi pianeti in transito in 20 sistemi stellari.
Questi risultati potranno aumentare il numero di pianeti confermati da Kepler di oltre il 50 per cento: 116 pianeti ospitati in 67 sistemi, oltre la metà dei quali contengono più di un pianeta.

I documenti sono attualmente in fase scientifica di revisione.
Diciannove dei nuovi sistemi planetari convalidano due pianeti in transito a distanza ravvicinata e un sistema con tre.
Cinque dei sistemi sono comuni ad entrambi questi studi indipendenti.
La gamma di pianeti delle dimensioni fino a sette volte il raggio della Terra, in generale orbitano così vicino alle loro stelle madri che sono mondi caldi e inospitali.
I pianeti sono stati confermati da analisi di variazioni temporanee di transito (TTV).

Nei sistemi ravvicinati, l'attrazione gravitazionale dei pianeti provoca l'accelerazione o la decelerazione di un pianeta lungo la sua orbita. Questi "rimorchiatori" causano il periodo orbitale di ciascun pianeta per passare da un'orbita all'altra. Le TTV dimostrano che due candidati pianeti transitanti sono nello stesso sistema e che le loro masse planetarie sono esistenti in natura.
"Questi sistemi, con le loro interazioni gravitazionali di grandi dimensioni, ci danno importanti indizi su come si formano e si evolvono i sistemi planetari", ha detto il ricercatore Jason Steffen, i presso il Brinson Fermilab Center for Astrophysics di particelle a Batavia, Illinois. "Queste informazioni ci aiuteranno a capire come il nostro Sistema Solare si inserisce nella popolazione di tutti i sistemi planetari noti".

I due gruppi di ricerca hanno utilizzato i dati dal telescopio spaziale Kepler della NASA, che ha osservato oltre 150.000 stelle, per la ricerca di pianeti in transito.
"Il volume dei pianeti candidati ad essere identificati da Keplero è in attesa di conferma dal team grazie a questa tecnica, la TTV, che può essere applicata a un gran numero di sistemi in tempi relativamente brevi e con poca o nessuna osservazioni di follow-up della Terra". ha detto Natalie Batalha, scienziato della missione Kepler della NASA all'Ames Research Center, Moffett Field, in California".

Foto In Alto
Il diagramma mostra i nuovi pianeti in transito confermati di colore verde con quelli da confermare con il colore viola.
I sistemi sono orientati orizzontalmente in base al numero crescente di Keplero e della designazione KOI, mentre verticalmente in base al periodo orbitale. (Credit: Jason Steffen, Fermilab Center for Particle Astrophysics)

Traduzione e adattamento A cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/08/120823150403.htm