L’argomento di questa pagina e’ quello che in definitiva ci spinge a farci domande essenziali sulla nostra esistenza, come: SIAMO SOLI NELL’UNIVERSO??? Partiamo da questo interrogativo per vedere cosa la ricerca astronomica ci puo’ dire!  ATTENZIONE! Non e’ mia intenzione aprire un dibattito su omini verdi SI od omini verdi NO, ma semplicemente capire cosa la scienza ha scoperto fino a ora e quanto ancora resta da scoprire!!

Abbiamo gia’ accennato della partenza del telescopio Keplero nel marzo dell’anno scorso (in appuntamenti cosmici “…E’ PARTITO KEPLERO…”), sottolineandone l’importanza scientifica, in quanto la sua missione ha lo scopo di trovare nuovi pianeti di dimensione e struttura rocciosa come la Terra! Abbiamo gia’ introdotto il veterano CoRoT, ma dobbiamo anche accennare che in questa ricerca hanno dato, a vario titolo, il loro contributo telescopi come il grandissimo HUBBLE e tutti i team di ricerca e progetto dedicati a questo argomento attraverso l’utilizzo dei telescopi a terra (citiamo i due piu’ importanti: l’Università di Ginevra in Europa e l’Università della California in America).

I metodi di lavoro usati per trovare questi esopianeti sono diversi; il piu’ frequente e’ denominato velocita’ radiale e consiste nel verificare che una data stella si allontani o si avvicini a noi, con velocita’ costante e che questo moto non sia perturbato da corpi terzi che ne cambierebbero la velocita’.

Un altro metodo legato al moto della stella e’ l’astrometria: questo metodo aiuta a valutare se la stella osservata ha un leggero moto circolare attorno a un comune baricentro (si veda schema qui sotto), che non sia un’altra stella di piccola massa.

Se siamo in presenza di una pulsar, possiamo contare sulla costante emissione di raggi X di queste stelle per verificare se c’e’ un leggero abbassamento dell’emissione che potrebbe far pensare che qualcosa (come un pianeta) si e’ momentaneamente frapposto fra noi e la pulsar. (metodo della variazione degli intervalli di emissione X)

Un altro metodo importantissimo e’ il metodo del transito: ogni qualvolta un pianeta (qualunque sia la sua dimensione) passa davanti a una stella, la luminosita’ di questa stella, per l’osservatore sulla Terra, diminuisce. E’ semplice non confondere queste variazioni di luminosita’ dovute a un pianeta, rispetto a quelle dovute a una seconda stella di piccolla massa, perche’ nel primo caso la variazione di luminostia’ e’ solo per la stella primaria parzialmente eclissata, nel secondo caso le variazione di luminostita’ riguarda anche la stella di piccola massa ottenendo cosi’ due variazioni e non una. Piu’ frequente e’ la variazione di luminosita’, piu’ il pianeta e’ veloce oppure e’ molto vicino alla sua stella!

Poi abbiamo il metodo della lente gravitazionale. La lente gravitazionale e’ un fenomeno relativistico ipotizzato da Einstein e il quale effetto si vede e funziona molto bene se siamo in presenza di ammassi di galassie; due o piu’ corpi vicini deflettono e ingrandiscono gli oggetti posti dietro di loro rispetto all’osservatore; per quanto riguarda una stella e il suo pianeta, quest’effetto lo si vede sulla luminosita’ delle stelle poste dietro il sistema planetario.

Ultimo, ma non ultimo, abbiamo la rilevazione di dischi proto-planetari attorno a una stella; e qui abbiamo il nostro Telescopio Hubble che e’ formidabile. Non per fare a questo strumento le mie solite sviolinate, ma una delle recenti immagini di Hubble e’ proprio sui dischi proto-planetari tutti appartenenti alla Nebulosa di Orione. Vedere la foto qui sotto per credere!

Come potete vedere, a parte le mirabolanti imprese di Hubble, sono tutti metodi di osservazione indiriretta (e non potrebbe essere altrimenti perche’ gli oggetti che si va a cercare sono molto piccoli e oscuri)!! L’ipotesi dell’esistenza di altri sistemi planetari fu ipotizzata da Newton nel 1700, un forte dibattito fu portato avanti verso la fine del 1800; nel 1963 si pensò che la stella di Barnard (050 – STELLE STRANE) avesse un compagno invisibile, ma 10 anni più tardi questa attesa venne smentita. La prima e vera conferma di qualcosa di “rotante” attorno a una stella, che non fosse un’altra stella, fu data nel 1984 con l’annuncio di un disco proto-planetario attorno alla stella beta Pictoris a 20 anni luce dalla Terra, nella Costellazione del Pittore. Nel 1989 si ebbe la notizia della scoperta del primo pianeta di massa gioviano (11 volte superiore a Giove) attorno alla stella HD 114762 nella Costellazione della Chioma di Berenice.

Nel 1992 vengono scoperti due pianeti orbitanti attorno alla pulsar PSR B1257+12 e nel 1994 si aggiunge un terzo pianeta alla stessa pulsar: e’ la data della scoperta del primo sistema planetario. Anche nel 1993 si ebbe, per un’altra stella, la “sensazione” che vi ruotasse attorno un pianeta; tale sensazione venne poi confermata, ma solo nel 2002. Ma la data effettiva della scoperta di un pianeta extrasolare di dimensioni gioviane, viene attribuita al 5 ottobre 1995, dove tutta la comunita’ scientifica considera attendibile la scoperta; le osservazioni vengono condotte dall’Osservatorio di Ginevra sulla stella 51 Pegasi (nella costellazione del Pegaso), e’ una stella che si trova a 48 anni luce dalla Terra ed e’ facilmente ossevabile anche con un binocolo….la stella, non il pianeta!!!!! 🙂

Dall’ipotesi solo immaginata di Newton nel 1700 a oggi, gennaio 2010 (momento in cui scriviamo), i pianeti effettivamente scoperti sono 424 di cui solo  per 37  e’ stato possibile valutarne l’effettiva massa grazie al metodo del transito. Per la maggior parte degli altri si ha un’ipotesi di presenza grazie al calcolo della velocita’ radiale della stella madre, ma non essendone confermata la massa, non e’ possibile stabilire se molti di loro sono effettivamente pianeti o si tratti di stelle nane (rosse o brune, quindi molto fredde e poco luminose). Infatti si ha anche una piccola lista di 12 elementi di cui si ipotizzo’ la natura planetaria, poi smentita nel momento in cui si pote’ approfondire le osservazioni. Attualmente la media di scoperta dei candidati esopianeti e’ di circa 20 all’anno.

 

Dal momento dell’inizio dell’attivita’ a oggi, Keplero ha scoperto 8 pianeti; il metodo di lavoro di Keplero e’ quello del transito, e’ quindi il metodo che ne permette la valutazione della massa del corpo che crea questa parziale (e minima) eclisse della stella osservata. Per chi fosse interessato a seguire le scoperte di Keplero puo collegarsi al suo sito clikkate qui.

Gia’ citato prima, abbiamo anche il telescopio CoRoT (per chi volesse approfondire e restare aggiornato su questo telescopio clikkare qui), che nel settembre 2009 festeggiava i suoi 1000 giorni di attivita’ e la sua 100.000esima stella osservata per determinare la presenza di un eventuale pianeta.

L’Universita’ di Ginevra ci annuncia che il 13 gennaio 2010 si sono aggiunti 4 nuovi sistemi di cui si e’ accerta la presenza di pianeti (ma di cui andra’ confermata la massa) e precisamente hanno le sigle: HD 47186 b, HD 181433 b, HD 173416 b e HAT-P-11. Consiglio a tutti di andare agli indirizzi delle due Universita’ che si occupano di catalogare e studiare queste scoperte….i pianeti sono tutt’altro che anomalie nello spazio!!!

Un altra stella attorno a cui e’ stato trovato un sistema planetario e’ HR 8799. La foto e’ stata scattata dall’osservatorio Gemini nella banda del vicino infrarosso. La scoperta del sistema si e’ fatta nel 2007, ma solo nel 2008 un team internazionale e’ stato in grado di risolvere l’immagine qui sotto. La stella madre, e’ una stella giovane e massiccia a 130 anni luce da noi nella costellazione del Pegaso. E’ una stella che si puo’ anche osservare a occhio nudo, se ci si trova in una zona lontana da inquinamento luminoso.

Interesante e’ la scoperta che si e’ fatta intorno alla stella alfa del Pesce Australe, attorno al quale non solo si e’ trovato un disco di materia, ma anche un pianeta; e’ la stella Fomalhaut. Il merito? Del solito, immenso Hubble!!!

Fomalhaut e’ una stella bianca a 25 anni luce da noi ed e’ la stella piu’ luminosa della costellazione del Pesce Australe (proprio sotto la costellazione dell’Acquario). Il suo pianeta dista 115 UA da Fomalhaut (1Unita’ Astronomica -UA- = 150.000.000 km), ha una massa compresa fra Nettuto e 3 volte Giove; lambisce la parte piu’ interna del disco di materia (che gli astronomi hanno paragonato alla nostra fascia di Kuiper – cfr pagina 019 – LA FASCIA DI KUIPER); il pianeta impiega circa 872 anni a ruotare attorno alla sua stella.

Il pianeta di Fomalhaut ha un’unclinazione diversa da quelle delle polveri che lambisce nella sua rotazione, questo fa pensare che qualcosa abbia turbato l’orbita del pianeta, ma attualmente non si sono trovati i responsabili di tale spostatmento, che nella teoria dovrebbero essere i pianeti giganti che disturbano le orbite degli altri pianeti, talvolta modificandole. L’enigma rende interesante questo sistema. La foto straordinaria fatta a da Hubble al sistema planetario e’ considerata la prima foto fatta da un telescopio ottico a un pianeta.

Un altro paramentro da considerare quando si studiano questi pianeti e’ di trovarli proprio in quella fascia attorno alla stella detta FASCIA DI ABITABILITA’, ovvero quella zona in cui l’acqua non puo’ ne’ restare perennemente ghiacciata, ne’ evaporare completamente, ma manetenersi allo stato liquido.

E’ in zone come queste che i telescopi di nuova generazione come Kelplero, puntano i loro strumenti per trovare pianeti allo stato roccioso come il nostro (e di riflesso, probabilita’ e speranze di sviluppo di forme di vita). Attualmente, attraverso una formula, e’ stato stimanto che e’ piu’ facile trovare nuove forme di vita su altri pianeti che vincere al lotto!!!! Per vincere al superenalotto per esempio, si ha una probabilita’ dello 0,0000000016, ma trovare una nuova civilta’ tecnologicamente avanzata e in grado di trasmetterci un segnale (dato questo da non trascurare nella formula); ipotizzando una situazione decisamente difficile dove tutti i numeri della formula ci sono contro, si ha una probabilita’ pari a 0,0000000014; questo nel caso piu’ pessimistico!!! Ma vediamo questa formula detta equazione di Drake: N= Ns x Fp x Np x Fv x Fi x Fc x D /T . N equivale al numero di civilta’ che vorremmo trovare; Ns numero di stelle della nostra galassia (piu’ o meno 100 miliardi); Fp parte di quelle stelle che hanno un sistema planetraio; Np numero di pianeti come la Terra; Fv parte di quei pianeti in cui si accende la vita; Fi parte di qui pianeti in cui la vita evolve in forma intelligente; Fc parte di quei pianeti in cui l’intelligenza porta a una civilta’ tecnologicamente avanzata; D durata media di questa civilta’ avanzata; T eta’ della Via Lattea.

Nell’equazione di Drake, la variabile piu’ difficile da determinare e’ D: una volta scoperta l’energia nucleare, questa civilta’ si autodistruggera’ o sopravvivera’ alla scoperta? E se ci sara’ una catastrofe, la civilta’ superera’ l’olocausto nucleare? Anche sulla Terra abbiamo le stesse incognite; una di queste e’ anche legata al possibile impato di un corpo di media/grande massa in grado di spazzare via la vita sul nostro, come su altri pianeti. D ha quindi tre possibili risultati: il peggiore e’ D= 100.000 (ed e’ quello che da la probabilita’ N= 0,0000000014), poi c’e’ D= 100.000.000 e infine il piu’ ottimistico di tutti D= 5.000.000.000  ATTENZIONE! D si riferisce alle civilta’ teconologicamente avanzate come la nostra attuale e non dal momento in cui le scimmie sono scese dagli alberi per evolversi in esseri umani.

A questo punto mi riallaccio alla domanda fatta all’inizio di questa pagina: siamo soli nell’universo???? La nostra tecnologia sta evolvendo, la ricerca astronomica migliora di anno in anno, se riuscieremo a non autodistruggerci nei prossimi 100.000 anni, chissa’ che questa domanda, nel bene o nel male, non trovi finalmente una risposta……..

…..di sicuro un sistema stellare in cui si trovi un pianeta che abbia sviluppato in se la vita c’e’, la foto e’ proprio qui sopra!!!!!!

Dal Cosmo e’ tutto…………

Francesca

(*) effetto Doppler: si ha quando si analizza uno spettro luminoso e si constata che le linee di questo effetto sono spostate rispetto alla loro naturale posizione se l’oggetto fosse immobile. Piu’ un oggetto si allontana, piu’ le linee sono spostate verso il rosso, piu’ un oggetto si avvicina piu’ le linee sono spostate verso il blu.

(**): per chi fosse interessato a vedere singolarmente ogni foto dei dischi proto-planetari dell’immagine ripresa da Hubble, puo’ clikkare qui: http://www.spacetelescope.org/news/html/heic0917.html