Stelle Nascoste fanno sembrare più piccoli i Pianeti

Nella ricerca di esopianeti simili al nostro un fattore fondamentale è la densità del pianeta. Una densità bassa infatti è indice che si tratti probabilmente di un pianeta gassoso simile a Giove, mentre una densità elevata è associabile a pianeti rocciosi. Un nuovo studio suggerisce che alcuni siano in realtà meno densi e più grandi del previsto a causa della presenza di una stella nascosta nel sistema.

Spesso i telescopi che puntano una determinata regione del cielo non possono distinguere tra una o due stelle. Un sistema binario in orbita stretta può apparire nelle immagini come un singolo punto di luce, anche con strumenti sofisticati come Kepler. Questo può avere conseguenze significative per determinare la dimensione dei pianeti che orbitano attorno ad una di queste stelle, secondo lo studio pubblicato da Astronomical Journal e guidato da Elise Furlan del Caltech e Steve Howell dell’Ames Research Center della NASA.

“La nostra comprensione del numero di pianeti piccoli come la Terra o grandi come Giove può cambiare se otteniamo maggiori informazioni sulle stelle attorno a cui orbitano”, ha detto Furlan. Studi precedenti hanno determinato che quasi metà di tutte le stelle simili al Sole nei nostri dintorni hanno una compagna nel raggio di 10.000 unità astronomiche. In base a questi presupposti circa il 15 percento delle stelle osservabili da Kepler potrebbero avere una compagna vicina luminosa, il che implica che i pianeti attorno a queste stelle potrebbero essere meno densi del previsto.

Quando un telescopio individua un pianeta che passa di fronte alla sua stella, gli astronomi misurano il calo apparente risultante nella luminosità della stella. La quantità di luce bloccata durante un transito dipende dalla dimensione del pianeta: più grande è il pianeta, più luce viene bloccata e la diminuzione di luce osservata è maggiore. Gli scienziati usano queste informazioni per determinare il raggio del pianeta.

Se nel sistema sono presenti due stelle, il telescopio misura la luce combinata di entrambe. Ma un pianeta che orbita attorno ad una di queste stelle provocherà una diminuzione della luce di una stella soltanto. In questo modo, se non si considera che in realtà il sistema è binario, verrà sottostimata la dimensione del pianeta.

Nel nuovo studio il team si è concentrato su 50 pianeti osservati da Kepler, la cui massa e raggio erano stati calcolati. Questi pianeti orbitano tutti attorno a stelle che hanno compagne entro 1.700 unità astronomiche. Per 43 dei 50 pianeti le stime non tengono conto del contributo luminoso della seconda stella. Questo implica che sia necessaria una revisione delle dimensioni stimate. Per quanto riguarda 35 dei pianeti considerati secondo il team le dimensioni non dovrebbero sostanzialmente cambiare, perché sono in orbita attorno alla stella più grande e più luminosa della coppia.

Ma per 15 pianeti non è stato possibile determinare se orbitassero attorno alla stella più piccola e debole o alla più luminosa della coppia. In particolare 5 tra questi 15 esopianeti orbitano attorno a stelle che presentano quasi la stessa luminosità, quindi le loro densità dovrebbero essere sostanzialmente inferiori rispetto a quelle misurate.

L’effetto della presenza di stelle compagne è importante per caratterizzare i pianeti scoperti da Kepler. I dati saranno utili anche per la missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), che si occuperà di cercare piccoli pianeti in orbita attorno a stelle luminose e stelle piccole e fredde vicine al Sistema Solare.
[ Barbara Bubbi ]

https://m.phys.org/news/2017-07-hidden-stars-planets-smaller.html

Credits: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle