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Un team internazionale, tra cui l’UNIGE, ha scoperto una super-Terra che permetterà agli astronomi di testare nuove ipotesi nella ricerca della vita nell’Universo.
Trent’anni dopo la scoperta del primo esopianeta, ne abbiamo rilevati più di 7000 nella nostra galassia. Ma ce ne sono ancora miliardi da scoprire!
Allo stesso tempo, gli esoplanetologi hanno iniziato a interessarsi alle loro caratteristiche, con l’obiettivo di trovare la vita altrove nell’Universo.
Questo è lo sfondo della scoperta della super-Terra HD 20794 d da parte di un team internazionale che include l’Università di Ginevra (UNIGE) e il NCCR PlanetS.
Il nuovo pianeta si trova in un’orbita eccentrica, in modo da oscillare dentro e fuori dalla zona abitabile della sua stella.
Questa scoperta è il frutto di 20 anni di osservazioni con i migliori telescopi del mondo. I risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
“Siamo soli nell’Universo?” Per migliaia di anni, questa domanda è stata confinata alla filosofia, ed è solo di recente che la scienza moderna ha iniziato a fornire solide ipotesi e prove per rispondervi. Tuttavia, gli astronomi stanno facendo lenti progressi.
Ogni nuova scoperta, sia teorica che osservativa, arricchisce l’edificio spingendo indietro i limiti della conoscenza.
È il caso della scoperta nel 1995 del primo pianeta in orbita attorno a una stella diversa dal Sole, che è valsa a due ricercatori dell’UNIGE, Michel Mayor e Didier Queloz, il premio Nobel per la fisica 2019.
Quasi trent’anni dopo, gli astronomi hanno fatto molti piccoli passi verso la scoperta di oltre 7.000 di questi esopianeti.
L’attuale consenso scientifico indica l’esistenza di un sistema planetario per ogni stella della nostra galassia.
Gli astronomi sono ora alla ricerca di esopianeti che siano più facili da caratterizzare o che abbiano caratteristiche interessanti per testare le loro ipotesi e consolidare le loro conoscenze.
Questo è il caso del pianeta HD 20794 d, che è stato appena rilevato da un team che include membri del Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE.
Nella zona abitabile della sua stella
Questo promettente pianeta è una super-Terra, un pianeta tellurico più grande della Terra. Fa parte di un sistema planetario contenente altri due pianeti.
Orbita attorno a una stella di tipo G, come il Sole, a una distanza di soli 19,7 anni luce, che si trova, sulla scala dell’Universo, nelle immediate vicinanze della Terra.
Questa “vicinanza” rende più facile lo studio, poiché i suoi segnali luminosi sono più visibili e più forti.
“HD 20794, attorno alla quale orbita HD 20794 d, non è una stella ordinaria”, spiega Xavier Dumusque, Senior Lecturer e ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE e co-autore dello studio.
“La sua luminosità e vicinanza lo rendono un candidato ideale per i futuri telescopi la cui missione sarà quella di osservare direttamente le atmosfere degli esopianeti”.
L’interesse per il pianeta HD 20794 d risiede nella sua posizione nella zona abitabile della sua stella, la zona che delimita il luogo in cui può esistere l’acqua liquida, una delle condizioni necessarie per lo sviluppo della vita come la conosciamo.
Questa zona dipende da diversi fattori, principalmente dalle proprietà stellari.
Per stelle come il Sole o HD 20794, può estendersi da 0,7 a 1,5 unità astronomiche (UA), comprendendo non solo l’orbita della Terra ma anche quella di Marte nel caso del Sole.
L’esopianeta HD 20794 d impiega 647 giorni per orbitare attorno alla sua stella, circa quaranta giorni in meno di Marte.
Invece di seguire un’orbita relativamente circolare, come la Terra o Marte, HD 20794 d segue una traiettoria ellittica con grandi cambiamenti nella distanza dalla sua stella durante la sua rivoluzione.
Il pianeta oscilla quindi tra il bordo interno della sua stella HZ (0,75 UA) e l’esterno di essa (2 UA) lungo la sua orbita.
Questa configurazione è di particolare interesse per gli astronomi perché consente loro di adattare i modelli teorici e testare la loro comprensione della nozione di abitabilità di un pianeta.
Se c’è acqua su HD 20794 d, passerebbe dallo stato di ghiaccio allo stato liquido, favorevole alla comparsa della vita, durante la rivoluzione del pianeta attorno alla stella.
Molti anni di osservazioni
Rilevare questa super-Terra non è stato facile e il processo è stato iterativo. Il team ha analizzato più di vent’anni di dati provenienti da strumenti all’avanguardia come ESPRESSO e HARPS.
Per quest’ultimo, gli scienziati hanno potuto fare affidamento su YARARA, un algoritmo di riduzione dei dati recentemente sviluppato presso l’UNIGE.
Per anni, i segnali planetari sono stati oscurati dal rumore, rendendo difficile discernere se i pianeti esistessero davvero.
“Abbiamo analizzato i dati per anni, eliminando con cura le fonti di contaminazione”, spiega Michael Cretignier, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Oxford, coautore dello studio e sviluppatore di YARARA durante il suo dottorato di ricerca presso l’UNIGE.
La scoperta di HD 20794 d fornisce agli scienziati un interessante laboratorio per modellare e testare nuove ipotesi nella loro ricerca di vita nell’Universo.
La vicinanza di questo sistema planetario alla sua stella luminosa lo rende anche un obiettivo primario per gli strumenti di prossima generazione come lo spettrografo ANDES per l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO.
Sapere se questo pianeta ospita la vita richiederà ancora una serie di pietre miliari scientifiche e un approccio transdisciplinare. Le condizioni per la sua abitabilità sono già allo studio del nuovo Centro per la Vita nell’Universo (CVU) presso la Facoltà di Scienze dell’UNIGE.
