Pixel-lensing as a way to detect extrasolar planets in M31

Da circa quindici anni la tecnica del microlensing gravitazionale - cioè l'amplificazione acromatica della luce proveniente da una stella a causa del passaggio lungo la linea di vista di un oggetto massivo (lente) - è utilizzata con successo per studiare la componente barionica della materia oscura presente sotto forma di MACHOs (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) nella nostra galassia ed in quelle vicine. D'altra parte, negli ultimi 15 anni sono stati scoperti oltre 300 pianeti extrasolari (dei quali sette scoperti tramite il microlensing) ed oltre 30 sistemi planetari.

Dei quattro metodi attualmente utilizzati per la ricerca di pianeti extrasolari (metodo delle velocità radiali, metodo dei transiti, direct imaging del pianeta e microlensing gravitazionale) solo il microlensing e' potenzialmente in grado di rivelare pianeti extrasolari anche di massa terrestre orbitanti attorno a stelle che si trovano pressoché a qualunque distanza da noi, anche in altre galassie.

Il nostro gruppo, guidato da Gabriele Ingrosso, ha condotto simulazioni di microlensing gravitazionale di stelle nella galassia di Andromeda, popolando le stelle "lente" in M31 con pianeti assunti avere la stessa distribuzione di parametri dei pianeti extrasolari scoperti nella Via Lattea.

La presenza dei pianeti causa delle deviazioni nelle curve di luce (rispetto alla cosiddetta curva di Paczinsky) della durata di ore o pochi giorni che possono essere osservate anche con osservazioni da Terra utilizzando telescopi di dimensione superiore a 1.5-2 m.

Un pianeta nella galassia di Andromeda potrebbe già essere stato scoperto con questo metodo nel 2004 nelle osservazioni del Isaac Newton Telescope a La Palma. Il pianeta potrebbe avere massa pari a 6-7 volte quella di Giove.

Referenza completa: Pixel-lensing as a way to detect extrasolar planets in M31 - G. Ingrosso,¹ S. Calchi Novati,² F. De Paolis,¹ Ph. Jetzer,³ A.A. Nucita⁴ and A.F. Zakharov^5,6

1 Dipartimento di Fisica, Università del Salento and INFN Sezione di Lecce, CP 193, I-73100 Lecce, Italy
2 Dipartimento di Fisica, Università di Salerno, I-84081 Baronissi (SA) and INFN Sezione di Napoli, Italy
3 Institute for Theoretical Physics, University of Z¨urich, Winterthurerstrasse 190, CH-8057 Zurich, Switzerland
4 XMM-Newton Science Operations Centre, ESAC, ESA, PO Box 50727, 28080 Madrid, Spain
5 Institute of Theoretical and Experimental Physics, B. Cheremushkinskaya 25, 117259 Moscow, Russia
6 Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Joint Institute for Nuclear Research, 141980 Dubna, Russia