Gli astronomi sanno quanto siano comuni i pianeti oltre il Sistema Solare
Ma è molto difficile osservare questi pianeti e ancora più difficile studiarli
Fortunatamente c'è un trucco intelligente
che aiuta a separare il flebile bagliore di un pianeta
da quello abbagliante della sua stella madre
e che sfrutta la polarizzazione della luce riflessa dal pianeta.
Questo metodo permetterà ai futuri strumenti del VLT (Very Large Telescope) dell'ESO, in Cile,
e dell' E-ELT (European Extremely Large Telescope),
di osservare pianeti altrimenti invisibili
e anche di cercare tracce di vita fuori dal Sistema Solare.
Questo è 'ESOcast!
La scienza più innovativa e la vita dietro le quinte dell’ESO,
l’Osservatorio Europeo Australe.
Esplorando l'ultima frontiera con il nostro ospite Dr J,
e cioè il Dr Joe Liske.
In questo episodio di ESOcast parleremo di una proprietà molto speciale della luce
e di come possiamo usarla per rilevare pianeti attorno ad altre stelle.
E parleremo anche di un nuovo strumento che sfrutterà questa caratteristica:
il cercatore di pianeti SPHERE
che sarà installato sul VLT dell'ESO agli inizi del 2014.
la luce è un onda elettromagnetica.
Di solito, il piano su cui giace l'onda luminosa può avere qualsiasi direzione,
ma, a volte, una direzione è più probabile delle altre
e, in questo caso, si dice che la luce è polarizzata.
Diversi telescopi ESO sono in grado di misurare questa polarizzazione
offrendo interessanti opportunità per studiare oggetti distanti,
inclusi i pianeti attorno alle loro stelle ospiti.
Si prenda una qualsiasi stella in cielo.
E' possibile che questa stella ospiti diversi pianeti.
Uno di questi pianeti potrebbe anche essere simile alla Terra.
Ma questi pianeti sono molti difficili da individuare nella luce abbagliante della stella
perché sono miliardi di volte più deboli di essa.
Per fortuna possiamo usare la polarizzazione per sbrogliare questa debole luce
dalla luce abbagliante della stella ospite.
Come funziona quindi?
In molti casi la luce che riceviamo dal pianeta è effettivamente luce stellare riflessa
che viene diffusa nella sua atmosfera.
Il processo di diffusione produce luce polarizzata proprio come la luce
che riceviamo dai cieli azzurri qui sulla Terra.
Il punto è che noi possiamo misurare questa polarizzazione,
cioè l'allineamento preferenziale della luce,
causato dalla diffusione nell'atmosfera del pianeta,
usando strumenti all'avanguardia montati su grandi telescopi.
Un tale strumento
- chiamato SPHERE -
è stato costruito e verrà installato sul VLT dell'ESO nel 2014.
SPHERE prenderà immagini di esopianeti.
Userà sia la polarimetria
che altri metodi per eliminare la schiacciante luce proveniente dalla stella
e permettere, quindi, alla flebile luce dei pianeti orbitanti
di essere catturata e analizzata.
Il primo punto è avere un telescopio grande come è VLT
capace - in linea di principio -
di catturare immagini che siano dettagliate a sufficienza
da permettere di individuare ciascun pianeta vicino alla stella.
Ma la nostra atmosfera terrestre offusca la vista
così che serve anche un sistema ottico intelligente - ottiche adattive -
per eliminare questo effetto di offuscamento il più possibile
e far cadere la maggior parte della luce stellare in un singolo punto brillante.
Il centro del punto brillante è quindi eliminato interponendo una maschera
al fascio di luce evitando così che i deboli oggetti vicini ne siano sommersi.
Ma anche dopo tutti questi trucchi resta un alone di luce stellare
sempre molto più brillante dei pianeti che stiamo cercando.
Tuttavia questo alone non è polarizzato,
mentre lo è, generalmente, quello che ci arriva dai pianeti.
Il nuovo strumento SPHERE
sarà capace di distinguere il debole segnale luminoso polarizzato del pianeta
dall'alone stellare non polarizzato.
Questo trucco - insieme a molti altri -
aiuterà SPHERE a catturare immagini di pianeti di tipo gioviano attorno ad altre stelle.
Tuttavia, non vogliamo immagini solo di pianeti giganti,
noi vorremo anche rilevare pianeti rocciosi più piccoli vicini alla loro stella ospite.
Ma per fare questo abbiamo bisogno di un telescopio MOLTO più grande,
uno che raccolga ancora più luce e fornisca immagini sempre più dettagliate:
Il telescopio da 39 metri chiamato European Extremely Large Telescope, o E-ELT.
Questo enorme telescopio sarà equipaggiato con strumenti di prossima generazione per l'imaging di esopianeti.
Essi useranno la stessa tecnica di SPHERE ma a un livello superiore.
Usando la polarimetria, insieme ad altri metodi,
gli astronomi saranno in grado di avere immagini di pianeti rocciosi
nelle zone di abitabilità attorno a stelle vicine.
Il segnale polarizzato darà agli astronomi anche indizi vitali
sulla presenza di oceani, nuvole o acqua liquida sul pianeta.
E, per i pianeti più grandi di tipo gioviano,
sarà possibile studiarne la luce con un dettaglio tale
da essere in grado di vedere come è effettivamente fatto il pianeta.
Lo scopo ultimo è quello di individuare, un giorno, tracce di vita
su mondi fuori dal Sistema Solare
trovando presenza di ossigeno, o le tipiche tracce verdi della vegetazione.™
Cercare gli esopianeti con la luce polarizzata potrebbe essere la chiave di volta
per fornirci le prime prove di vita extraterrestre.
Qui è Dr J che vi parla per ESOcast.
Arrivederci alla prossima per un'altra avventura cosmica.
Trascrizione di Phillip Keane;
traduzione di Caterina Boccato