Selezione e caratterizzazione delle stelle M che saranno osservate da Plato descritta in “Selection and characterisation of the M dwarf targets in the PLATO Input Catalogue” di L. Prisinzano (INAF-OAPA)

Presentate stime delle proprietà fisiche delle stelle M che saranno osservate dal satellite PLATO

 

Tra pochi mesi la scienza esoplanetaria potrà contare su un nuovo e potente strumento: il satellite dell’Agenzia Spaziale Europea PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), il cui lancio è previsto per gli inizi del 2027.

PLATO è progettato per la ricerca di esopianeti attorno a stelle di tipo solare attraverso la tecnica dei transiti, ovvero misurando le periodiche diminuzioni di luminosità causate dal passaggio di un pianeta davanti alla propria stella ospite. Durante i quattro anni di missione nominale, PLATO produrrà centinaia di migliaia di curve di luce (misure che mostrano la variazione temporale della luminosità di una sorgente), con l’obiettivo di scoprire pianeti rocciosi con orbite simili a quelli del nostro Sistema Solare.

 

Nonostante PLATO sia dotato di un campo di vista enorme, il satellite potrà trasmettere a Terra solamente le osservazioni delle stelle incluse in un catalogo predefinito, chiamato PLATO Input Catalogue, prodotto da ricercatori dell’Università di Padova, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, e l’Agenzia Spaziale Italiana. Questo catalogo è suddiviso in quattro campioni; tra questi, il campione “P4” contiene le stelle più piccole e fredde, appartenenti alla classe spettrale M (con temperature efficaci comprese tra 2400 K e 3700 K).

Le stelle M sono target fondamentali per lo studio della popolazione planetaria della Via Lattea per diversi motivi. Innanzitutto, sono le stelle più numerose della Galassia, costituendo circa il 75% della popolazione stellare totale. Inoltre, attorno a queste stelle è più semplice individuare sia pianeti di piccole dimensioni, sia pianeti situati nella zona abitabile, ovvero l’intervallo di distanze in cui un pianeta roccioso può mantenere acqua allo stato liquido sulla propria superficie.

 

Per tale ragione, un team di ricercatori guidato dall’astrofisica L. Prisinzano (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha selezionato più di 15 mila stelle che costituiranno il campione “P4”. Seguendo i requisiti scientifici imposti dall’ESA, il team non si è limitato a stilare un catalogo, ma ha anche caratterizzato nel dettaglio le singole stelle e condotto un’analisi statistica dell’intero campione. Queste stelle si trovano a una distanza media di circa 450 anni luce da noi, spingendosi fino a un massimo di circa 650 anni luce.

Il team ha fornito stime precise dei parametri fisici di queste stelle, tra cui il raggio, uno dei dati più complessi da determinare. Misurare il raggio stellare è difficile sia perché è impossibile risolvere direttamente il disco di stelle così lontane, sia perché le stime ottenute confrontando misure fotometriche con le previsioni di modelli teorici sono influenzate dalla presenza di macchie stellari (analoghe alle macchie solari) sulla loro superficie.

Lo studio è descritto nell’articolo “Selection and characterisation of the M dwarf targets in the PLATO Input Catalogue“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

 

“Nonostante PLATO sia una missione dedicata a scoprire pianeti attorno a stelle come il nostro Sole” commenta L. Prisinzano,  “nell’ambito della ricerca di pianeti come la nostra Terra, c’è un forte interesse da parte della comunità scientifica anche per le stelle M,   per i vantaggi che queste hanno, nonostante siano più deboli.  La Missione PLATO permetterà di scoprire  nuove terre misurando le minuscole diminuzioni di luce causate dal loro passaggio. Poiché le nane rosse, così si chiamano in gergo astronomico le stelle del P4, sono notevolmente più piccole del Sole, un pianeta in transito bloccherà una frazione di luce molto maggiore rispetto a una stella di tipo solare, rendendo il segnale più profondo e facile da rilevare. Inoltre, essendo queste stelle più fredde, la loro “zona abitabile” si trova decisamente più vicina all’astro, tipicamente a 0.1-0.2 unità astronomiche di distanza. Di conseguenza, un pianeta in questa zona avrà un’orbita stretta e transiterà molto più frequentemente davanti alla sua stella, aumentando in modo significativo la probabilità di essere scoperto durante il periodo di osservazione”.
La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra i campi che saranno osservati da PLATO in toni di azzurro, dove un tono più scuro indica un tempo di esposizione maggiore. Altri campi indicati nella mappa sono quelli di Kepler/K2 (verde), Kepler (viola), CoRoT (rosso) e la zona di esposizione continua del satellite TESS (giallo). Queste regioni permettono il confronto tra l’estensione del campo che sarà osservato con PLATO rispetto a quello di altri satellite dedicati alla ricerca di esopianeti. La mappa a toni di grigio nello sfondo è ricavata dal catalogo Gaia/EDR3 considerano sorgenti con magnitudine G<13.5

 

Mario Giuseppe Guarcello 

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