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Combinando questi metodi, è possibile determinare le dimensioni (transito) e la massa (velocità radiale) di questi pianeti e dedurre la loro densità, nonché stabilire se sono rocciosi o gassosi.
Un pianeta scoperto ma mai visto!
Michel Mayor e Didier Queloz hanno utilizzato il metodo della velocità radiale. Non hanno mai visto il pianeta che hanno scoperto con i loro occhi. I due astrofisici hanno misurato le sue variazioni di velocità utilizzando uno spettrografo da loro sviluppato. Questo dispositivo è stato collegato a un telescopio situato nell'Osservatorio di Haute-Provence in Francia. Questo spettrografo riceve e analizza la luce concentrata della stella (il cosiddetto spettro della stella). È come un prisma che scompone la luce bianca nei colori dell'arcobaleno.
Se la stella si muove perché attratta gravitazionalmente da un pianeta, i colori percepiti dalla Terra saranno leggermente alterati. Riceveremo onde più rosse se si allontana da noi (frequenza d'onda più bassa) e onde più blu se si muove verso di noi (frequenza più alta). Questo fenomeno è chiamato effetto Doppler.
Una curva che rappresenta un modello matematico della velocità della stella ha permesso di conoscere la massa del pianeta che orbita attorno alla stella e la sua periodicità (quanto tempo impiega per orbitare attorno alla stella). Si trattava di una prova molto forte della presenza del pianeta extrasolare.
Un premio Nobel ventiquattro anni dopo
Per decidere quale stella osservare, gli astronomi hanno compilato in anticipo un catalogo di stelle simili al nostro Sole, attorno alle quali sarebbero potuti orbitare dei pianeti, tra i 200-400 miliardi di stelle della nostra galassia. Pegasi 51 è la stella attorno alla quale orbita il pianeta che hanno scoperto nel 1995 e per il quale hanno vinto il premio Nobel nel 2019. Il pianeta è stato originariamente chiamato Pegasi 51b (dal nome della sua stella, questo è il nome utilizzato tuttora dagli astronomi) e successivamente rinominato Belerephon. Belerephon è un gigante gassoso e non potrebbe essere abitabile perché troppo vicino alla sua stella. La grande ricerca di pianeti extrasolari è stata spinta da questa scoperta. Ad oggi ne sono stati identificati più di 5000. Ma non si sa se ce ne siano di simili alla Terra che potrebbero ospitare la vita.