Sulle tracce dei pianeti abitabili

Un team internazionale di ricercatori con l'ETH ha compiuto un passo decisivo nella ricerca di pianeti su cui potrebbe esistere la vita. Come gli scienziati hanno recentemente pubblicato sulla rivista scientifica pagina esterna"Comunicazioni su Nature" Nel sistema stellare di Alpha Centauri, che dista solo 4,4 anni luce da noi, sono state trovate prove di un pianeta delle dimensioni di Nettuno situato in una zona che potrebbe soddisfare le condizioni per la vita. I ricercatori sono riusciti a raccogliere dati di misura con una sensibilità senza precedenti, registrando così anche segnali molto deboli.

La Terra come fattore di disturbo

Il nuovo metodo avvicina uno dei principali obiettivi della ricerca sugli esopianeti: l'individuazione di pianeti simili alla Terra su cui potrebbe esistere la vita. Se i pianeti possono essere fotografati direttamente, si possono ottenere informazioni sulla composizione della loro atmosfera e si possono persino trovare segni di vita. Tuttavia, finora le misurazioni dirette hanno trovato soprattutto esopianeti molto più luminosi dei pianeti simili alla Terra. Sono più grandi di Giove e orbitano su orbite ampie intorno a stelle molto giovani. Questi pianeti si trovano quindi al di fuori della zona abitabile, dove può esistere acqua liquida.

Il fatto che la ricerca di pianeti simili alla Terra sia stata finora infruttuosa è in parte dovuto al fatto che essi sono stati cercati nel vicino infrarosso. Tuttavia, i pianeti simili alla Terra su cui potrebbe esistere l'acqua brillano maggiormente nella gamma dell'infrarosso medio. Ma è proprio qui che le misurazioni con i normali telescopi sono difficili, perché anche la Terra e la sua atmosfera brillano maggiormente in questa gamma di lunghezze d'onda. I deboli segnali luminosi degli esopianeti sono quindi oscurati da un segnale di fondo particolarmente forte in questa gamma.

100 ore di misurazione

Nel nuovo studio, i ricercatori sono riusciti a superare questa difficoltà e a effettuare misurazioni nella gamma del medio infrarosso. Per farlo, hanno utilizzato il Very Large Telescope dell'European Southern Observatory in Cile per mettere a fuoco i dintorni delle due stelle Alpha Centauri A e B per un totale di quasi 100 ore nel corso di un mese. "Il fatto che siamo riusciti a puntare il telescopio sulla stessa stella per un periodo di tempo così lungo è molto insolito", spiega Anna Boehle, ricercatrice post-dottorato nel gruppo del professor Sascha Quanz dell'ETH. In qualità di secondo autore dello studio, ha svolto un ruolo chiave nell'analisi dei dati. "Abbiamo analizzato più di 5 milioni di immagini in totale", spiega la ricercatrice.

Per riconoscere i deboli segnali di potenziali pianeti, i ricercatori non solo hanno elaborato una grande quantità di dati, ma hanno anche utilizzato due sofisticate tecniche di misurazione: In primo luogo, hanno utilizzato un nuovo specchio secondario adattivo del telescopio che corregge la distorsione della luce dovuta all'atmosfera terrestre; in secondo luogo, hanno utilizzato un cosiddetto coronografo per bloccare alternativamente la luce di una stella a intervalli molto brevi. Questo ha permesso di ridurre ulteriormente il rumore del segnale e di analizzare contemporaneamente l'ambiente circostante le due stelle.

Segni di un pianeta

"I nostri risultati dimostrano che, in linea di principio, questo approccio ci permette di scoprire pianeti rocciosi più piccoli che potrebbero ospitare la vita", spiega Boehle. "Gli scienziati hanno infatti scoperto un segnale luminoso nei loro dati che potrebbe provenire da un pianeta delle dimensioni di Nettuno. "Ora dobbiamo verificare se questo segnale proviene effettivamente da un pianeta con ulteriori studi", dice l'astrofisico. "Per farlo, vogliamo combinare le misure a infrarossi con altri metodi di misurazione".