I pianeti canaglia vagano per la galassia da soli

Non tutti i pianeti orbitano intorno alle stelle. Alcuni zip attraverso la nostra galassia tutti da soli. E ora gli astronomi hanno trovato il più piccolo di questi pianeti canaglia ancora.

Il mondo errante appena scoperto ha approssimativamente la massa della Terra. Senza sole nel suo cielo, è sempre notte su questo pianeta solitario. E quel cielo è molto più scuro e pieno di più stelle di quanto si possa vedere da qualsiasi luogo sulla Terra.

“Il cielo deve essere meraviglioso”, dice Przemek Mróz. Lui è un astronomo al Caltech a Pasadena, California. Ha guidato la squadra che ha scoperto il pianeta. Ma la mancanza di un sole ha un costo, dice. “Deve essere freddo gelido, anche.”

Questo vagabondo si unisce a un piccolo club. Negli ultimi 20 anni, gli astronomi hanno trovato meno di due dozzine di pianeti senza stelle nella nostra galassia. La maggior parte sono grandi palle di gas che sono più simili a Giove che alla Terra. Ma gli scienziati pensano che questi mondi siano la punta di un enorme iceberg. Solo nella nostra galassia, potrebbero esserci miliardi là fuori in attesa di essere scoperti.

Un pianeta prezioso

Trovare questo piccolo pianeta è “molto prezioso”, dice Diana Dragomir. E ‘un’astronoma all’Universita’ del New Mexico ad Albuquerque. Cerca pianeti intorno a stelle diverse dal nostro sole. Questo lavoro la sta aiutando a capire quanti mondi diversi dalla Terra potrebbero ospitare un certo tipo di vita. Probabilmente non c’e ‘ nulla di vivo su questo oscuro e gelido pianeta orfano. Ma la sua scoperta dà Dragomir e altri scienziati informazioni su mondi che sono difficili da trovare.

“Il fatto che l’abbiamo trovato significa molto, anche se è solo fluttuante, perché significa che si è formato in primo luogo”, dice.

Gli astronomi pensano che i pianeti orfani si siano formati nei sistemi solari come il nostro. Ma qualcosa ha buttato fuori il pianeta. Forse la gravità di un mondo più grande ha dato un pianeta lo stivale. O forse una stella di passaggio si è avvicinata troppo, e la sua gravità ha portato a casa un pianeta o due.

Dragomir dice che questo mondo ritrovato probabilmente si è formato abbastanza lontano dalla sua stella di casa. Se fosse stato troppo vicino, la gravità della stella avrebbe impedito la sua fuga.

I pianeti, specialmente quelli piccoli, che sono lontani dalle loro stelle, sono spesso difficili da trovare. “Anche se pensiamo che ci siano pianeti lontani intorno a molte, molte stelle, non possiamo saperlo con certezza”, dice Dragomir. “Trovare anche solo uno come questo, usando un’altra tecnica, è davvero utile perché si aggiunge a un campione piuttosto piccolo.”Aggiunge che la scoperta di questo pianeta errante” ci sta dicendo che questi piccoli pianeti a una distanza ragionevole dalla loro stella si formano.”

Quando un pianeta non è un pianeta?

La maggior parte delle persone pensa ai pianeti come oggetti che orbitano attorno alle stelle. In effetti, la definizione ufficiale dice che un pianeta deve orbitare attorno a una stella. In particolare, il nostro sole. I pianeti canaglia non soddisfano questa definizione, che è stata decisa dall’Unione Astronomica Internazionale, o IAU, osserva Jessie Christiansen. E ‘ un’astronoma al Caltech. Come Dragomir, anche lei sta contando tutti i tipi di pianeti che sono là fuori. L’IAU è il gruppo che decide sulle definizioni ufficiali e nomi per le cose nello spazio.

Ma molti ora sostengono che un pianeta dovrebbe essere definito solo da come si è formato. L’IAU continua dicendo che un pianeta è tutto ciò che è abbastanza grande da far sì che la sua gravità si stampi in una palla. Altrimenti sarebbe un asteroide o una cometa grumosa. Ma l’oggetto non può essere così massiccio da schiacciare insieme gli atomi e inizia a brillare. Allora sarebbe una stella.

In base alla loro massa, i pianeti canaglia passano l’ispezione. Ma” le nostre istituzioni non hanno ancora capito che questi pianeti esistono ancora”, dice Christiansen.

“La NASA sta letteralmente riscrivendo la definizione in questo momento”, dice. La NASA tiene traccia dei pianeti trovati al di fuori del nostro sistema solare in un database informatico. Si chiama Archivio Esopianeta della NASA. (Un esopianeta è qualsiasi pianeta che non orbita intorno al nostro sole.) Ma Dragomir dice che questo database non include ancora mondi orfani. “Stiamo riprogettando i nostri archivi in modo da poterli ospitare”, afferma.

Probabilità veramente basse

Gli astronomi trovano la maggior parte dei pianeti rilevando come influenzano le stelle che orbitano. Questo, ovviamente, non funzionerà per gli orfani. Inoltre non emettono luce, quindi gli astronomi non possono vederli direttamente.

Tuttavia, i pianeti orfani possono alterare la luce proveniente da stelle molto più lontane. Il processo è noto come lente gravitazionale.

Se qualcosa nello spazio passa tra la Terra e una stella, la gravità dell’oggetto focalizza la luce da quella stella sulla Terra. “È come una lente d’ingrandimento”, dice Mróz. Per qualcuno sulla Terra, la stella si illumina mentre l’oggetto passa. Ed è così che i ricercatori hanno scoperto questo piccolo pianeta canaglia.

Nel giugno 2016, una debole stella nella costellazione del Sagittario si è leggermente illuminata. Poi è tornato alla normalità. Mróz e il suo team hanno misurato quanto tempo ci è voluto per illuminare e oscurare la stella. Il cambio è durato circa cinque ore. Che ha detto loro la massa approssimativa dell’oggetto che passa. Stimano che la sua massa potrebbe essere appena un terzo della massa della Terra o due volte più massiccia del nostro pianeta. Hanno condiviso la loro scoperta novembre 1 in Astrophysical Journal Letters.

Mróz e il suo team notarono il pianeta con un telescopio chiamato OGLE. Questo sta per Optical Gravitational Lensing Experiment. Il telescopio si trova nel deserto di Atacama del Cile. Guarda verso parti della nostra Via Lattea che hanno molte stelle, come il centro della galassia. Quindi cerca cambiamenti nella luce stellare causati da oggetti scuri che fluttuano.

Le probabilità di trovare un solo oggetto sono, beh, astronomiche. L’allineamento tra la Terra, qualche oggetto e una stella di sfondo deve essere quasi perfetto. “Se osservassi solo una stella, avresti bisogno di aspettare in media un milione di anni” prima che passasse qualcosa, dice Mróz.

Nessuno vuole aspettare così a lungo. Quindi, per aumentare le loro possibilità, invece di guardare una stella, gli scienziati guardano milioni. Il telescopio OGLE monitora gli stessi 200 milioni di stelle ogni notte limpida, osserva Mróz. Ciò consente loro di trovare un paio di migliaia di galleggianti ogni anno, anche se la maggior parte sono solo stelle fioche.

Cosa c’è dopo

Questo pianeta teeny spinge il limite di ciò che telescopi come OGLE possono fare, dice Mróz. Per trovare molto di più, gli astronomi hanno bisogno di un telescopio nello spazio che è all’altezza della sfida.

Ecco dove entra in gioco il telescopio spaziale romano Nancy Grace. È dovuto al lancio intorno al 2025. Sarà grande come il telescopio spaziale Hubble, ma vedrà 100 volte più del cielo in una sola volta. Il nuovo telescopio prende il nome da Nancy Grace Roman, il primo astronomo capo della NASA. Nel 1959, scrisse che mettere un telescopio nello spazio avrebbe permesso agli astronomi di trovare pianeti attorno ad altre stelle. (Il suo telescopio omonimo non sarà il primo telescopio di ricerca di pianeti nello spazio. Il telescopio spaziale Kepler, ad esempio, ha trovato più di 2.700 esopianeti prima di esaurire il gas nel 2018.)

Il telescopio romano orbiterà molto al di sopra dell’atmosfera traballante della Terra. Da lì, sarà in grado di trovare molti pianeti in roaming (e fare un sacco di altre scienze, troppo).

“In questo momento, sappiamo molto poco sui pianeti fluttuanti”, dice Samson Johnson. È un astronomo presso l’Ohio State University di Columbus. Recentemente, lui e altri scienziati hanno calcolato quanti pianeti galleggianti potrebbe trovare il telescopio romano. Stimano che potrebbe trovarne almeno 250, alcuni piccoli come Marte. Hanno riportato questi risultati nel September Astronomical Journal.

Tali scoperte potrebbero dire agli astronomi molto su come si formano i pianeti. Alcuni dei sistemi solari nella nostra galassia mostrano accenni di disordine passato. Sono la patria di pianeti con orbite inclinate e distanziate in modi strani. Ma altri sistemi solari sono puliti e ordinati.

” Una delle domande che vanno avanti è, che è più comune?”Christiansen dice. Se il telescopio romano scopre un sacco di pianeti galleggianti, lei dice, allora può indicare i pianeti vengono cacciati dalle loro case spesso. E questo potrebbe significare che molti giovani sistemi planetari sono disordinati.

Anche il nostro sistema solare era una volta caotico. Ma per centinaia di anni, gli astronomi hanno assunto il nostro sistema solare ha sempre guardato il modo in cui lo fa ora: bello e organizzato. Pensavano anche che altri sistemi planetari sarebbero stati simili ai nostri. Ma la varietà di mondi che abbiamo scoperto, inclusi i pianeti orfani, dimostra che non è così. E alcuni scienziati ora pensano che il nostro sistema solare abbia perso un pianeta molto tempo fa.

“Una delle cose belle, più sorprendenti ed eccitanti che sono venute fuori dagli esopianeti”, dice Christiansen, “è scoprire che ci sono così tanti tipi diversi di sistemi planetari là fuori.”