Di notte, a Miguel di sette anni piace parlare con suo padre Cesar Rubio di pianeti e stelle. “Cerco di coltivare la sua passione“, afferma Rubio, un macchinista di Pomona, in California, che produce parti per attrezzature minerarie e per la generazione di energia. Ora, il ragazzo può affermare che anche suo padre hanno aiutato gli scienziati a scoprire nuovi pianeti. Cesar Rubio è uno delle migliaia di volontari che partecipano al Planet Hunters TESS, un progetto scientifico cittadino finanziato dalla NASA che cerca prove di pianeti oltre il nostro sistema solare, chiamati anche esopianeti:
La scienza dei cittadini è un modo per i membri del pubblico di collaborare con gli scienziati. Più di 29.000 persone in tutto il mondo si sono unite allo sforzo TESS di Planet Hunters per aiutare gli scienziati a trovare esopianeti. Planet Hunters TESS ha ora annunciato la scoperta di due esopianeti in uno studio pubblicato online su Monthly Notice of the Royal Astronomical Society , che elenca Rubio e più di una dozzina di altri scienziati cittadini come coautori. Questi mondi esotici orbitano attorno a una stella chiamata HD 152843, situata a circa 352 anni luce di distanza. Questa stella ha circa la stessa massa del Sole, ma quasi 1,5 volte più grande e leggermente più luminosa. Il pianeta b, delle dimensioni di Nettuno, è circa 3,4 volte più grande della Terra e completa un’orbita attorno alla sua stella in circa 12 giorni. Il pianeta c, il pianeta esterno, è circa 5,8 volte più grande della Terra, il che lo rende un “sub-Saturno” e il suo periodo orbitale è compreso tra 19 e 35 giorni. Nel nostro sistema solare, entrambi questi pianeti sarebbero ben all’interno dell’orbita di Mercurio, che è di circa 88 giorni. “Studiarli insieme, entrambi allo stesso tempo, è davvero interessante per vincolare le teorie su come i pianeti si formano ed evolvono nel tempo”, ha affermato Nora Eisner, studentessa di dottorato in astrofisica presso l’Università di Oxford nel Regno Unito e guida autore dello studio. TESS sta per Transiting Exoplanet Survey Satellite, un veicolo spaziale della NASA lanciato nell’aprile 2018. Il team di TESS ha utilizzato i dati dell’osservatorio per identificare più di 100 esopianeti e oltre 2.600 candidati in attesa di conferma.
Planet Hunters TESS , gestito tramite il sito Web Zooniverse, è iniziato nel dicembre 2018, poco dopo che i primi dati TESS sono diventati disponibili al pubblico. I volontari guardano i grafici che mostrano la luminosità di diverse stelle nel tempo. Notano quale di questi grafici mostra un breve calo della luminosità della stella e poi un’oscillazione verso l’alto al livello originale. Questo può accadere quando un pianeta attraversa la faccia della sua stella, bloccando un po’ di luce, un evento chiamato “transito”. Il progetto Planet Hunters condivide ogni grafico di luminosità, chiamato “curva di luce”, con 15 volontari. Sullo sfondo del sito web, un algoritmo raccoglie tutti i contributi dei volontari e seleziona le curve di luce che più volontari hanno segnalato. Eisner e colleghi esaminano quindi le curve di luce con il punteggio più alto e determinano quali sarebbero utili per il follow-up scientifico. Anche in un’era di tecniche informatiche sofisticate come l’apprendimento automatico, avere un grande gruppo di volontari che guardano i dati del telescopio è di grande aiuto per i ricercatori. Poiché i ricercatori non possono addestrare perfettamente i computer per identificare le firme di potenziali pianeti, l’occhio umano è ancora prezioso. “Ecco perché mancano molti candidati esopianeti e perché la scienza dei cittadini è eccezionale“, ha detto Eisner. Nel caso di HD 152843, gli scienziati cittadini hanno esaminato un grafico che mostrava la sua luminosità durante un mese di osservazioni TESS. La curva di luce ha mostrato tre cali distinti, il che significa che almeno un pianeta potrebbe essere in orbita attorno alla stella. Tutti i 15 scienziati cittadini che hanno esaminato questa curva di luce hanno segnalato almeno due transiti e alcuni hanno segnalato la curva di luce sul forum di discussione online TESS di Planet Hunters.
Quindi, gli scienziati hanno dato un’occhiata più da vicino. Confrontando i dati con i loro modelli, hanno stimato che due transiti provenissero dal pianeta interno e l’altro provenisse da un secondo pianeta esterno. Per assicurarsi che i segnali di transito provenissero dai pianeti e non da qualche altra fonte, come stelle che si eclissano a vicenda, passando asteroidi o i movimenti di TESS stesso, gli scienziati avevano bisogno di guardare la stella con un metodo diverso. Hanno usato uno strumento chiamato HARPS-N (il ricercatore di pianeti ad alta precisione e velocità radiale per l’emisfero settentrionale) al Telescopio Nazionale Galileo a La Palma, in Spagna, così come EXPRES (l’Extreme Precision Spectrometer), uno strumento all’Osservatorio Lowell di Flagstaff, in Arizona. Sia HARPS che EXPRES cercano la presenza di pianeti esaminando se la luce delle stelle “traballa” a causa dei pianeti in orbita attorno alla loro stella. Questa tecnica, chiamata metodo della velocità radiale, consente agli scienziati di stimare anche la massa di un pianeta lontano. Sebbene gli scienziati non siano riusciti a ottenere un segnale abbastanza chiaro per individuare le masse dei pianeti, hanno ottenuto abbastanza dati sulla velocità radiale per fare stime di massa:
circa 12 volte la massa della Terra per il pianeta be circa 28 volte la massa della Terra per il pianeta c. Le loro misurazioni convalidano i segnali che indicano la presenza di pianeti; sono necessari più dati per la conferma delle loro masse. Gli scienziati continuano ad osservare il sistema planetario con HARPS-N e sperano di avere presto maggiori informazioni sui pianeti. I ricercatori potrebbero presto avere strumenti ad alta tecnologia per vedere se questi pianeti hanno atmosfere e quali gas sono presenti in essi. Il James Webb Space Telescope della NASA, lanciato entro la fine dell’anno, sarà in grado di osservare quali tipi di molecole costituiscono le atmosfere di pianeti come quelli di questo sistema, in particolare il pianeta esterno più grande. I pianeti HD 152843 sono troppo caldi e gassosi per supportare la vita come la conosciamo, ma sono preziosi da studiare mentre gli scienziati imparano a conoscere la gamma di possibili pianeti nella nostra galassia. “Stiamo facendo piccoli passi verso la direzione di trovare un pianeta simile alla Terra e studiarne l’atmosfera, e continuiamo a spingere i confini di ciò che possiamo vedere”, ha detto Eisner. I cittadini scienziati che hanno classificato la curva di luce HD 152843 come possibile fonte di pianeti in transito, oltre a tre moderatori del forum di discussione di Planet Hunters, sono stati invitati a far elencare i loro nomi come coautori dello studio che annuncia la scoperta di questi pianeti. Uno di questi scienziati cittadini è Alexander Hubert, uno studente universitario specializzato in matematica e latino a Würzburg, in Germania, con l’intenzione di diventare un insegnante di scuola secondaria. Finora, ha classificato più di 10.000 curve di luce attraverso Planet Hunters TESS.
“A volte mi dispiace che ai nostri tempi dobbiamo limitarci a una, forse due materie, come per me, latino e matematica”, ha detto Hubert. “Sono davvero grato di avere l’opportunità su Zooniverse di partecipare a qualcosa di diverso.“ Elisabeth Baeten di Leuven, Belgio, un’altra coautrice, lavora nell’amministrazione della riassicurazione e afferma che classificare le curve di luce su TESS di Planet Hunters è “rilassante”. Interessata all’astronomia fin dall’infanzia, è stata una delle volontarie originali di Galaxy Zoo, un progetto di scienza dei cittadini di astronomia iniziato nel 2007. Galaxy Zoo ha invitato i partecipanti a classificare le forme delle galassie lontane. Mentre Baeten ha fatto parte di più di una dozzina di studi pubblicati attraverso i progetti Zooniverse, il nuovo studio è la prima pubblicazione scientifica di Rubio. L’astronomia è stata un interesse per tutta la vita e qualcosa che ora può condividere con suo figlio. I due a volte guardano insieme il sito web di Planet Hunters TESS. “Sento che sto contribuendo, anche se è solo una piccola parte”, ha detto Rubio. “Soprattutto la ricerca scientifica, è soddisfacente per me.” La NASA ha un’ampia varietà di collaborazioni scientifiche tra cittadini su argomenti che vanno dalla scienza della Terra al Sole all’universo più ampio. Chiunque nel mondo può partecipare. Scopri le ultime opportunità su science.nasa.gov/citizenscience. (Fontte news: nasa.gov).
