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Scoperta del primo esopianeta candidato al di fuori della nostra galassia domestica, la Via Lattea

SCIENZEASTRONOMIA E SCIENZE SPAZIALIScoperta del primo esopianeta candidato al di fuori della nostra galassia domestica, la Via Lattea

Scoperta del primo esopianeta candidato nella binaria di raggi X M51-ULS-1 nella galassia a spirale Messier 51 (M51), chiamata anche Galassia Whirlpool, utilizzando la tecnica del transito osservando cali di luminosità alle lunghezze d'onda dei raggi X (invece delle lunghezze d'onda ottiche) è innovativo e rivoluzionario perché supera la limitazione dell'osservazione dei cali di luminosità alle lunghezze d'onda ottiche e apre la strada alla ricerca di esopianeti nelle galassie esterne. Il rilevamento e la caratterizzazione dei pianeti nelle galassie esterne ha implicazioni significative per la ricerca di vita extraterrestre.  

“Ma dove sono tutti??" Fermi aveva sbottato, nell'estate del 1950, chiedendosi perché non ci fossero prove di vita extraterrestre (ET) nello spazio nonostante l'alta probabilità della sua esistenza. Tre quarti di secolo dopo quella famosa linea, non ci sono ancora prove di vita al di fuori della Terra, ma la ricerca continua e una delle componenti chiave di questa ricerca è il rilevamento di pianeti al di fuori del sistema solare e la sua caratterizzazione per possibili firme di vita   

Nel corso 4300 esopianeti sono stati scoperti negli ultimi decenni che possono o meno avere condizioni adatte a sostenere la vita. Tutti loro sono stati trovati all'interno della nostra casa galassia. No esopianeta era noto per essere stato scoperto al di fuori della Via Lattea. In effetti, non ci sono prove a sostegno dell'idea della presenza del sistema planetario in nessuna galassia esterna.   

Gli scienziati hanno ora riportato per la prima volta la scoperta di un possibile esopianeta candidato in una galassia esterna. Questo pianeta extrasolare si trova nella galassia a spirale Messier 51 (M51), chiamata anche Galassia Whirlpool, situata a una distanza di circa 28 milioni di anni luce dalla galassia di origine via Lattea.  

Di solito, un pianeta viene rilevato osservando l'eclissi che produce quando transita davanti alla sua stella mentre orbita intorno bloccando così la luce che emana dalla stella (tecnica di transito). Questo evento è osservato come oscuramento temporaneo della stella. La ricerca di un esopianeta implica la ricerca di cali nella luce di una stella. L'altro metodo di rilevamento dei pianeti è la misurazione della velocità radiale. Tutti gli esopianeti sono stati rilevati utilizzando queste tecniche nella nostra galassia natale a distanze intra-galattiche relativamente brevi nell'intervallo di 3000 anni luce.  

Tuttavia, la ricerca di cali di luce a distanze intergalattiche maggiori per rilevare esopianeti al di fuori della Via Lattea è un compito arduo perché una galassia esterna occupa una piccola area nel cielo e l'alta densità di stelle non consente lo studio di una singola stella con dettagli sufficienti per consentire il rilevamento delle firme di un pianeta. Di conseguenza, la ricerca alla lunghezza d'onda ottica in una galassia esterna non era fattibile fino ad ora e non è stato possibile scoprire esopianeti al di fuori della nostra galassia. L'ultima ricerca è pionieristica e rivoluzionaria perché apparentemente supera questa limitazione osservando cali di luminosità alle lunghezze d'onda dei raggi X (invece che alle lunghezze d'onda ottiche) e apre la strada alla ricerca di esopianeti in altre galassie.  

Le binarie a raggi X (XRB) nelle galassie esterne sono considerate ideali per la ricerca di esopianeti. Queste (cioè le XRB) sono una classe di stelle binarie formata da una stella normale e una stella collassata come una nana bianca o una buco nero. Quando le stelle sono abbastanza vicine, il materiale della stella normale viene trascinato dalla stella normale verso la stella densa a causa della gravità. Di conseguenza, il materiale in accrescimento vicino alla stella densa si surriscalda e si illumina nei raggi X che appaiono come sorgenti di raggi X luminosi (XRS).  

Con l'idea di rilevare i pianeti in orbita attorno alle binarie a raggi X (XRB), il team di ricerca ha cercato cali nella luminosità dei raggi X ricevuti dalle binarie a raggi X luminose (XRB) in tre galassie esterne, M51, M101 e M104 .  

Il team si è infine concentrato sulla binaria di raggi X M51-ULS-1, che è una delle sorgenti di raggi X più luminose nella galassia M51. È stato osservato il calo di luminosità dei raggi X ricevuti dal telescopio Chandra. I dati sulla diminuzione della luminosità sono stati esaminati per varie possibilità e sono stati trovati adatti al transito di un pianeta, molto probabilmente delle dimensioni di Saturno.  

Credito: raggi X: NASA/CXC/SAO/R. Di Stefano, et al.; Ottica: NASA/ESA/STScI/Grendler; Illustrazione: NASA/CXC/M.Weiss

Questo studio è anche nuovo per effettuare con successo la ricerca di esopianeti per la prima volta alla lunghezza d'onda dei raggi X. Al livello più ampio, questa scoperta storica di esopianeti al di fuori della nostra galassia di origine amplia l'ambito della ricerca di esopianeti ad altre galassie esterne, il che ha implicazioni per la ricerca di vita intelligente extraterrestre.   

***

Fonte:  

  1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Un possibile pianeta candidato in una galassia esterna rilevato attraverso il transito dei raggi X. Astronomia della natura (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Disponibile anche online su https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Versione prestampa disponibile su https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  
  1. NASA. Chandra vede prove di un possibile pianeta in un'altra galassia. Disponibile online su https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 
  1. NASA. Scienza – Oggetti – Stelle binarie a raggi X. Disponibile online su https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  
  1. Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Biofirme del pianeta extrasolare: una rassegna dei segni di vita rilevabili a distanza. Astrobiologia Vol. 18, n. 6. Pubblicato online il 1 giugno 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729 
Umesh Prasad
Umesh Prasad
Caporedattore, Scientific European

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