Una nuova era nello studio degli esopianeti rocciosi

I pianeti rocciosi sono relativamente piccoli, i loro segnali sono deboli e le possibili atmosfere possono essere facilmente oscurate dalle fluttuazioni delle stelle attorno a cui orbitano. Il programma Rocky Worlds Director’s Director’s Discretionary Time (DDT) è stato creato per affrontare direttamente queste sfide, utilizzando le forze combinate del James Webb Space Telescope della NASA e dei Telescopi Spaziali Hubble, per costruire un quadro più chiaro di come si comportano i pianeti rocciosi nella galassia.

Gli scienziati che guidano lo sforzo più ambizioso della comunità astronomica per studiare i pianeti rocciosi al di fuori del nostro sistema solare hanno raggiunto una tappa importante.

Il team ha completato le osservazioni coordinate del primo obiettivo, un pianeta roccioso delle dimensioni della Terra GJ 3929b e GJ 3929, la nana rossa che orbita attorno a loro, utilizzando i telescopi spaziali James Webb e Hubble della NASA.

Sebbene il pianeta stesso sia scientificamente convincente, i ricercatori affermano che l’importanza di questo traguardo va ben oltre un singolo obiettivo.

“Questo era il nostro campo di prova”, ha detto Néstor Espinoza, responsabile del programma Rocky Worlds Director’s Discretionary Time (DDT) e scienziato di missione per la scienza degli exopianeti presso lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora.

“Completare queste prime osservazioni dimostra che il programma funziona tecnicamente, scientificamente e collaborativamente.”

STScI guida lo sforzo per progettare la strategia di osservazione, gestire l’implementazione tecnica del programma e costruire il quadro collaborativo che collega gli scienziati di tutta la comunità degli esopianeti.

“Gli sforzi di questo team riflettono il meglio della capacità unica dell’istituto di unire competenze nelle operazioni scientifiche, ingegneria, pianificazione, sviluppo software e gestione di programmi su larga scala per eseguire alcune delle osservazioni più tecnicamente impegnative dell’astronomia e rispondere ad alcune delle domande più importanti dell’universo”, ha dichiarato la direttrice dello STScI Jennifer Lotz.

Il sistema GJ 3929 è diventato il primo obiettivo completato del programma dopo essere emerso presto come uno dei candidati più forti per le osservazioni iniziali.

Gli scienziati hanno selezionato la stella e il suo pianeta attraverso un processo comunitario a più fasi che ha coinvolto discussioni del Consiglio Consultivo Scientifico, mini-sondaggi e feedback da parte dei ricercatori di tutta la comunità degli esopianeti.

Il team sottolinea che il bersaglio non è stato scelto perché ci si aspettava che producesse la scoperta più drammatica.

Al contrario, rappresenta un equilibrio importante: scientificamente prezioso, osservazionalmente fattibile e ideale per aiutare il team a imparare come eseguire un programma complesso che coinvolge osservazioni complementari, alcune delle quali catturate simultaneamente, da più osservatori di punta.

Le osservazioni richiesero ai ricercatori di prevedere con precisione quando il pianeta sarebbe passato dietro la sua stella, un evento noto come eclissi secondaria.

Anche per un obiettivo relativamente favorevole come GJ 3929 b, le incertezze nell’orbita del pianeta crearono sfide tecniche significative.

Completare le osservazioni ha dimostrato che il team poteva superare queste sfide e stabilire un quadro per obiettivi futuri, molti dei quali si prevede saranno ancora più difficili.

“È proprio per questo che esiste il programma Rocky Worlds,” ha aggiunto Hannah Diamond-Lowe, vice responsabile del programma e assistente astronoma allo STScI.

“Queste sono osservazioni ad alto rischio e alta ricompensa. Completare questo primo obiettivo dimostra che sappiamo come fare.”

Il traguardo evidenzia anche la natura straordinariamente collaborativa del programma. Scienziati da tutto il mondo hanno condiviso osservazioni di supporto non pubblicate, incluse misurazioni della velocità radiale utilizzate per affinare l’orbita del pianeta e migliorare le previsioni di programmazione, per aiutare a sviluppare e perfezionare i piani di osservazione.

Allo stesso tempo, il team Rocky Worlds sta costruendo nuovi sistemi pensati per incoraggiare la collaborazione aperta, riducendo allo stesso tempo lo sforzo duplicato nel campo e ampliando l’ambito, l’impatto e il ritorno scientifico del programma, incluso il recentemente lanciato Rocky Worlds DDT Data Challenge.

La nuova Community Engagement Initiative offre anche un forum aperto per ricercatori e ricercatori per facilitare la condivisione di informazioni su tecniche di analisi, osservazioni complementari e di follow-up, idee di progetto e piani per le pubblicazioni.

I leader del programma affermano che questa struttura collaborativa faceva parte della visione fin dall’inizio.

“Volevamo creare qualcosa che appartenesse alla comunità,” ha detto Espinoza. “L’obiettivo non è solo produrre una scienza rivoluzionaria, ma anche costruire un quadro in cui molti ricercatori possano contribuire, collaborare e imparare insieme.”

I dati, che sono immediatamente disponibili non appena scaricati dal telescopio, hanno rapidamente suscitato interesse scientifico nella comunità. Alcuni ricercatori hanno già iniziato ad analizzare i dati e a pubblicare le loro conclusioni.

Per il team di Rocky Worlds, questa risposta rafforza l’importanza di questo traguardo.

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