Misiunea Kepler: stele şi planete mai mari

Într-un nou studiu bazat pe datele colectate de telescopul de 4 metri al NOAO Kitt Peak National Observatory Mayall privitoare la un eşantion mare de stele şi presupuse planete ale acestora, identificat de misiunea Kepler a NASA, se prezintă un rezultat surpriză.

Studiul a arătat că multe dintre aceste stele şi, prin urmare, planetele lor sunt de fapt ceva mai mari decât s-a crezut iniţial.

În plus, cercetătorii confirmă că este posibil ca planete mai mari decât Neptun să orbiteze stele care conţin mai multe elemente grele (cum ar fi fier) decât Soarele nostru. Cu toate acestea, planete mici au fost descoperite în apropiere de stele bogate, dar şi sărace în metale.

Utilizând o galaxie similară cu galaxia noastră, Cale Lactee, imaginea prezintă scala distanţelor până la un eşantion de stele considerat a avea planete. Punctul încercuit reprezintă poziţia Soarelui în Calea Lactee, iar conul arată cât de departe se află aceste stele (2.800-7.000 de ani-lumină) comparativ cu dimensiunea galaxiei noastre.

Cu mai mult de trei ani în urmă, Steve B. Howell (NASA Ames Research Center) a format o echipă în scopul de a investiga şi de a caracteriza stelele pe care misiunea Kepler a NASA le-a identificat ca fiind posibile să găzduiască planete. Membrii echipei sunt Mark Everett şi David Silva (ambii de la NOAO) şi Paula Szkody (University of Washington).

„Una dintre principalele concluzii ale acestui studiu iniţial", a spus Everett, conducătorul acestui studiu, „este că observaţiile noastre indică faptul că cele mai multe dintre stele sunt puţin mai mari decât am crezut anterior şi un sfert dintre ele sunt cu cel puţin 35% mai mari. Prin urmare, planetele care orbitează aceste stele trebuie să fie mai mari şi, de asemenea, mai fierbinţi. În consecinţă, aceste noi rezultate reduc numărul planetelor similare Pământului detectate de Kepler".

Misiunea Kepler, un telescop aflat în orbită în jurul Soarelui, măsoară cât de mult se reduce luminozitatea unei stele atunci când o potenţială planetă trece prin faţa ei. Mărimea acestei diminuări dezvăluie dimensiunile relative ale stelei şi ale potenţialei sale planete. Echipa de cercetare a folosit valoarea diminuării luminii combinată cu noi măsurători ale mărimii stelelor pentru a determina care posibile planete sunt mai mari decât se credea anterior.

În timp ce dimensiunile aproximative ale celor mai multe dintre stelele gazdă au fost cunoscute anterior pe baza culorilor şi a luminozităţii stelei, spectrele acestora ne dezvăluie mult mai mult. Echipa a obţinut spectrele stelare utilizând telescopul Mayall de 4 metri amplasat lângă Tucson, Arizona. Observaţiile lor au fost realizate timp de 48 nopţi, de-a lungul a câţiva ani.

„În timp ce Kepler este cel ce descoperă aceste stele, este nevoie de telescoape atât pe Pământ, cât şi în spaţiu pentru a înţelege cu adevărat exoplanetele şi modul în care acestea influenţează stelele pe care le orbitează", spune Silva (director NOAO și una dintre cercetătoarele din cadrul acestui studiu).

Până în prezent, mai mult de 300 stele au fost observate utilizând telescopul Mayall de 4 metri dintr-o lungă listă de stele identificate de Kepler ca fiind potenţiale stele gazdă pentru exoplanete (numite obiecte de interes Kepler sau KOI). Eşantionul a conţinut mai multe stele estompate, aflate la distanţe variind de la 2.800 până la peste 7.000 de ani-lumină, comparativ cu studiile anterioare bazate pe observaţii terestre (Fig. 1 prezintă amploarea acestor distanţe). Aceste stele KOI estompate găzduiesc majoritatea exoplanetelor identificate pană în prezent de Kepler şi considerate ca putând fi similare Pământului. Spectrele acestor stele au fost obţinute şi comparate cu modelele teoretice pentru a determina cu o mai mare precizie razele stelare, temperaturile şi cantitatea relativă de elemente mai grele decât hidrogenul şi heliul aflată în fiecare stea. În total, se consideră că aceste stele adăpostesc mai mult de 360 de potenţiale exoplanete. Până în prezent, acest studiu prezintă cel mai mare şi cel mai estompat eşantion de stele observat spectroscopic şi care caracterizează stele care pot fi gazdă pentru exoplanete aflate în câmpul de observaţie al lui Kepler.

„Determinarea dimensiunilor stelare exacte permite astronomilor să identifice cu mai multă precizie care dintre exoplanete sunt analoage Pământului, îndeplinind un obiectiv cheie al misiunii Kepler", a spus Howell (om de ştiinţă în cadrul proiectului Kepler).

Echipa intenţionează să facă mai multe observaţii spectrale terestre, deoarece există în continuare peste 1.000 de obiecte Kepler ce pot fi observate în acest interval de magnitudine, reprezentând stele de interes având potenţiale exoplanete mici.

Noile rezultate vor fi publicate de astronomii Mark Everett (NOAO), Steve Howell (NASA Ames Research Center), David Silva (NOAO) şi Paula Szkody (University of Washington) în cadrul Astrophysical Journal.