Brillamenti stellari e ricerca di esopianeti
I brillamenti stellari possono contaminare le osservazioni realizzate durante i transiti degli esopianeti
I brillamenti sono i fenomeni stellari di origine magnetica più spettacolari. Si innescano a seguito di improvvisi rilasci di energia da parte del campo magnetico che riscaldano il plasma stellare fino a milioni di gradi, creando enormi strutture ed emettendo radiazione in praticamente tutte le bande dello spettro elettromagnetico.
Mentre sul Sole i brillamenti possono essere osservati e studiati in dettaglio, nelle altre stelle vengono rilevati come repentini aumenti di luminosità, seguiti da un declino più o meno rapido, dalle bande radio fino ai raggi X.
Oggi che conosciamo più di 6000 esopianeti in orbita attorno ad altre stelle, è diventato fondamentale comprendere l’impatto dell’attività magnetica, e in particolare dei brillamenti, sui pianeti extrasolari. Questo impatto riguarda sia le loro proprietà fisiche sia la nostra stessa capacità di studiarli.
Da un lato, la radiazione ad alta energia rilasciata dai brillamenti influenza direttamente le atmosfere planetarie, riscaldandone gli strati esterni e inducendo processi che ne alterano la composizione chimica e la struttura fisica. Dall’altro, la variazione di luminosità causata dai brillamenti interferisce con la nostra capacità di individuare i pianeti tramite la tecnica dei transiti (ossia misurando la periodica diminuzione di luminosità della stella durante il passaggio del pianeta davanti ad essa) e di misurarne con precisione i parametri.
Nell’ambito delle attività di preparazione alla missione Ariel della ESA, il cui lancio è previsto per il 2031 e il cui obiettivo sarà la caratterizzazione atmosferica di un vasto campione di esopianeti, il team guidato dall’astrofisico G. Galletta (Università degli Studi di Palermo, Blue Skies Space Italia S.r.l., INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha studiato l’attività dei brillamenti in 290 stelle target di Ariel, analizzando i dati del satellite TESS della NASA.
Il team ha identificato ben 15857 brillamenti di varia energia nelle stelle analizzate. Sebbene solo il 3% delle stelle mostri eventi estremamente energetici, l’attività complessiva è generalmente dominata da brillamenti a energia minore.
In alcune stelle del campione, in particolare AU Mic e HD 28109, i brillamenti mostrano una probabilità significativa di contaminare le osservazioni effettuate durante il transito planetario. Per questi sistemi sarà dunque indispensabile tenere conto dell’attività magnetica stellare durante le future osservazioni dedicate alla caratterizzazione delle atmosfere planetarie.
Lo studio è descritto nell’articolo “Characterizing Stellar Flares in Ariel Targets: Activity Analysis and Transit Contamination“, recentemente pubblicato sulla rivista Royal Astronomical Society Techniques and Instruments (RASTI), con la collaborazione dell’astrofisico S. Colombo e dell’astrofisica G. Micela di INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura di copertina (clicca qui per visualizzarla interamente) mostra:
- Pannello superiore: un brillamento osservato sul Sole il 19 luglio 2012 dal Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA;
- Pannello inferiore: un esempio di come un brillamento possa contaminare l’osservazione di un transito. La linea continua mostra la curva di luce (l’andamento temporale del flusso di radiazione ricevuto dalla stella AU Mic): la diminuzione al centro è dovuta al transito del pianeta, mentre il repentino e stretto picco di luminosità sovrapposto al transito è l’effetto di un brillamento stellare.