Come un "punteggio del pianeta" ha aiutato la NASA a identificare 1.284 nuovi pianeti extrasolari in un colpo solo

Prima di martedì, non c'erano carenze di teorie su ciò che l'annuncio della scoperta della NASA avrebbe comportato. (Full disclosure: sono stato responsabile di gran parte di questa speculazione.) Poi ha colpito Martedì e abbiamo scoperto esattamente quale era la grande novità: gli scienziati della NASA hanno appena confermato l'identificazione di 1.284 nuovi pianeti extrasolari nell'universo - inclusi nove pianeti che hanno il potenziale per essere abitabile alla vita

È un annuncio che ha già ispirato scienziati e individui comuni in tutto il mondo a riflettere se potremmo seriamente trovare la vita extraterrestre abbastanza presto.Ma il nuovo studio solleva una domanda interessante: cosa è cambiato tra gli ultimi anni e ora che ha permesso agli scienziati di identificare così tanti nuovi esopianeti contemporaneamente? Tutti questi pianeti si sono mostrati in una sola volta? Abbiamo sviluppato una tecnologia migliore? Il Telescopio Spaziale Keplero è migliorato miracolosamente (dopo aver quasi stranamente ceduto)? Cosa dà?

La risposta: tutto si riduce a un nuovo metodo di validazione dei candidati exoplanet che fornisce "Calcoli di probabilità falsi positivi astrofisici" per tali oggetti, secondo un nuovo documento pubblicato nell'ultimo numero di The Astrophysical Journal. Fondamentalmente, il nuovo metodo attribuisce un numero a ogni oggetto trovato da Kepler che determina la probabilità che l'oggetto sia un pianeta extrasolare, e non un "impostore". Chiamalo un punteggio planetario. Più alto è il numero, più è probabile che sia un pianeta.

Il nuovo metodo consente solo a un oggetto di spostarsi dalla categoria "candidato" a "esopianeta" se i ricercatori di Kepler possono dirlo con un'affidabilità del 99% o superiore.

Dovremmo rallentare a questo punto ed esporre esattamente Come gli astronomi trovano e valutano potenziali pianeti extrasolari. Fondamentalmente, attraverso Keplero e alcuni altri strumenti, gli scienziati fissano stelle lontane e misurano la luminosità della luce emessa da quelle sfere di energia ignea. Quando una stella ha un pianeta in orbita, la sua luminosità si attenuerà quando il pianeta passerà oltre in relazione al telescopio che stiamo usando per osservarlo (un recente, anche se piccolo, esempio, Mercurio passa davanti al sole). Finché l'attenuazione non è solo un errore tecnico, è un segno che qualcosa sta passando per il quartiere. Un costante oscuramento che si verifica regolarmente nel tempo è un'ulteriore prova che potrebbe essere un pianeta.

In passato, gli scienziati hanno dovuto analizzare i numeri di luminosità e valutare una varietà di dati diversi che potevano essere raggiunti, come l'osservazione della velocità radio o l'imaging ad alta risoluzione. Sfortunatamente, fare questo tipo di lavoro richiede molto tempo e non sempre disponiamo delle risorse per trovare ciò di cui abbiamo bisogno.

Quindi, in questo giorno, ci rivolgiamo ai computer per chiedere aiuto. Timothy Morton, un ricercatore di Princeton che studia gli esopianeti, ha sviluppato un nuovo metodo per la convalida dei pianeti extrasolari che combina le precedenti osservazioni dei pianeti extrasolari e le attuali misurazioni della luminosità stanno raccogliendo scienziati con Kepler.

Esistono due tipi di simulazioni. Il primo riguarda come il dimming si paragona a quello di esopianeti e oggetti di imposizione conosciuti. Il secondo fa un ulteriore passo avanti e deduce se l'attenuazione è indicativa del comportamento di un pianeta extrasolare, dato ciò che già sappiamo su come gli extrasolari sono distribuiti e disposti attorno alla Via Lattea.

Le due simulazioni vengono utilizzate per determinare la probabilità statistica che l'oggetto in questione sia un esopianeta. È un modo più veloce di fare questo lavoro e, a detta di tutti, è ancora più accurato. In realtà, il metodo viene effettivamente utilizzato per verificare exopianeti precedentemente confermati e determinare se potrebbero effettivamente essere falsi positivi.

Questo è cruciale per la direzione della futura ricerca sui pianeti extrasolari. Il lavoro compiuto dal lancio di Kepler nel 2009 è stato enorme nel mostrare quanti altri mondi esistono nell'universo - e ha dato agli umani un'incredibile quantità di speranza che potremmo trovare un altro pianeta abitabile, o anche una vita aliena.

La NASA si sta già preparando a lanciare il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a fine 2017 e il James Webb Space Telescope nel 2018. Entrambi svolgeranno un ruolo fondamentale nelle indagini sugli esopianeti acquisendo molti più dati con cui abbiamo mai avuto a che fare. Il modello di Morton aiuterà i nostri scienziati sul terreno a setacciare quei dati e identificare gli esopianeti potenzialmente abitabili più velocemente di quanto avremmo potuto sperare.