Alla caccia di pianeti abitabili in giro per l’Universo

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Esopianeti, un Espresso vi stanerà. Lo spettrografo di terza generazione installato al Very Large Telescope dell’Eso ha condotto con successo le sue prime osservazioni. Filippo Zerbi (Inaf): «Espresso è uno strumento fuori dal comune e fuori dal comune è stata la sfida decennale per concepirlo, realizzarlo e infine portarlo pienamente funzionale al telescopio».

La foto mostra il dato spettrale ottenuto durante la “prima luce” dello strumento Espresso installato sul Vlt (Very Large Telescope) in Cile. La luce di una stella è stata dispersa nei suoi colori componenti.  Crediti: Eso/Espresso team
La foto mostra il dato spettrale ottenuto durante la “prima luce” dello strumento Espresso installato sul Vlt (Very Large Telescope) in Cile. La luce di una stella è stata dispersa nei suoi colori componenti.  Crediti: Eso/Espresso team

Un nuovo, formidabile strumento per scoprire pianeti extrasolari è ora a disposizione degli astronomi. Si chiama Espresso, acronimo di Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations (ovvero Spettrografo echelle per osservazioni di esopianeti rocciosi e spettroscopia ad alta precisione) ed è installato sul telescopio Vlt dell’Eso all’Osservatorio del Paranal nel Cile settentrionale. Espresso, che ha visto la sua prima luce nei giorni scorsi, è uno spettrografo di terza generazione e sarà il successore dello strumento Harps dell’Eso installato all’Osservatorio di La Silla. Il salto in avanti rispetto al predecessore sarà enorme: Harps raggiunge una precisione di misura delle velocità di circa un metro per secondo, mentre Espresso mira a ottenere una precisione di appena pochi centimetri al secondo, grazie ai progressi tecnologici e all’essere al fuoco di un telescopio molto più grande. Prima la prima volta in assoluto, Espresso sarà in grado di combinare la luce di tutti e quattro i telescopi principali del Vlt raggiungendo il potere di raccolta della luce equivalente a quella un singolo telescopio da 16 metri di diametro. Importante la partecipazione dell’Istituto nazionale di astrofisica all’ideazione e alla realizzazione dell’ambizioso progetto.

«E stato emozionante essere presente di persona nella notte del 27 novembre alla acquisizione del primo spettro scientifico con lo spettrografo Espresso a Paranal, emozione resa ancor più forte dall’essere stato parte del team dello strumento, prima di ricoprire il mio incarico attuale» commenta Filippo Maria Zerbi, direttore scientifico dell’Istituto nazionale di astrofisica. «Il personale Inaf ha ancora una volta dimostrato di essere in grado di raccogliere sfide scientifiche e tecnologiche e contribuire in maniera determinante alla realizzazione di strumenti scientifici di assoluta avanguardia. Misure di velocità radiali con accuratezze mai viste prima, stabilità nelle misure in tempi lunghissimi, materializzazione dei fuochi Coudè ed attivazione, per la prima volta nella storia di Vlt, del fuoco combinato con le 4 unità in uso contemporaneo. Espresso è uno strumento fuori dal comune e fuori dal comune è stata la sfida decennale per concepirlo, realizzarlo ed infine portarlo pienamente funzionale al telescopio. Congratulazioni e un grande grazie a tutto il team che ha reso questo possibile».

L’enorme reticolo di diffrazione al cuore dello spettrografo ad alta precisione Espresso durante i test nella camera bianca del quartiere generale di Eso a Garching a Monaco, in Germania. Crediti: Eso/M. Zamani
L’enorme reticolo di diffrazione al cuore dello spettrografo ad alta precisione Espresso durante i test nella camera bianca del quartiere generale di Eso a Garching a Monaco, in Germania. Crediti: Eso/M. Zamani

Il responsabile scientifico di Espresso, Francesco Pepe dell’Università di Ginevra in Svizzera, ne parla e spiega l’importanza: «Questo successo è il risultato del lavoro di molte persone nel corso di una decina d’anni. Espresso non è semplicemente l’evoluzione dei nostri strumenti precedenti come Harps, ma, con la sua elevata risoluzione e una maggior precisione, è veramente rivoluzionario. Diversamente dagli strumenti precedenti, può sfruttare l’intera capacità di raccolta del Vlt – può essere usato con tutti e quattro i telescopi principali (Ut) del Vlt contemporaneamente per simulare un telescopio da 16 metri di diametro. Espresso non avrà rivali per almeno un decennio – e non vedo l’ora di trovare il nostro primo pianeta roccioso!»

Espresso rivela minuscoli cambiamenti nello spettro della stella dovuti al movimento del pianeta che le orbita intorno. Questo metodo, detto delle velocità radiali, funziona perché l’attrazione gravitazionale del pianeta influenza la stella madre, facendola oscillare leggermente. Meno massiccio è il pianeta e più piccola è l’oscillazione: di conseguenza, per trovare pianeti rocciosi, che abbiano anche la possibilità di ospitare la vita, è necessario uno strumento di altissima precisione. Con questo metodo, Espresso sarà in grado di rivelare alcuni dei pianeti più leggeri mai trovati.

L’immagine è la foto di gruppo della prima equipe al lavoro sulla piattaforma di Paranal, con il VLT sullo sfondo. Crediti: Giorgio Calderone, INAF Trieste
L’immagine è la foto di gruppo della prima equipe al lavoro sulla piattaforma di Paranal, con il VLT sullo sfondo. Crediti: Giorgio Calderone, INAF Trieste

«Sono frastornato, nonostante sia un astronomo di lungo corso» commenta Stefano Cristiani dell’Istituto nazionale di astrofisica a Trieste, uno dei responsabili del progetto. «La prima luce di Espresso è tante cose allo stesso tempo: emozione, perché è il momento in cui visioni sognate per anni diventano concrete e sugli schermi finalmente appaiono gli spettri degli oggetti così come li avevamo immaginati; fierezza, perché il contributo dell’astrofisica italiana – a partire dal nome dello strumento – ottiene un riconoscimento di grande professionalità; gratitudine, per tutti coloro che hanno lavorato con competenza e dedizione, giorno dopo giorno, in Italia e all’estero; aspettativa, perché ci attende un grande lavoro di analisi dei dati che hanno iniziato ad affluire e nuove scoperte – dai pianeti terrestri a una nuova fisica – sono a portata di mano, e perché questa è anche una tappa fondamentale verso la prossima ambiziosa impresa tecnologica: lo spettrografo Hires per il telescopio gigante Elt».

Una vista panoramica delle quattro cupole nelle quali sono alloggiati i telescopi che costituiscono il Very Large telescope (VLT). Crediti: INAF – Filippo Maria Zerbi
Una vista panoramica delle quattro cupole nelle quali sono alloggiati i telescopi che costituiscono il Very Large telescope (VLT). Crediti: INAF – Filippo Maria Zerbi

Le osservazioni di prova comprendevano alcune stelle e sistemi planetari noti: il confronto con dati di Harps mostra che Espresso può ottenere dati di qualità simile con un tempo di esposizione decisamente inferiore. Il responsabile scientifico dello strumento, Gaspare Lo Curto (Eso), è entusiasta: «Portare Espresso a questi traguardi è stato un successo, grazie ai contributi di un consorzio internazionale e di vari e diversi gruppi all’interno dell’Eso: ingegneri, astronomi e amministrazione. Non dovevano semplicemente installare lo spettrografo, ma anche il complesso apparato ottico che combina la luce dei quattro Ut del Vlt».

Anche se lo scopo principale di Espresso è di spingere la ricerca dei pianeti a un livello superiore – trovare e caratterizzare pianeti meno massicci e le loro atmosfere – ha anche molte altre possibilità di impiego. Sarà lo strumento più potente al mondo per verificare se le costanti della fisica sono cambiate da quando l’Universo era giovane. Questi minuscoli cambiamenti sono previsti da alcune teorie di fisica fondamentale, ma non sono mai stati osservati in modo convincente.

Fonte: Comunicato stampa Eso

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