OBIETTIVO DELLA MISSIONE: SCOPRIRE I PIANETI ABITABILI PIÙ VICINI

Una pupilla diffrattiva per guardare Alpha Centauri

Finanziato dal governo australiano lo sviluppo di parte della missione Toliman, un telescopio spaziale progettato per scoprire tutto sul sistema stellare più vicino alla Terra: quello di Alpha Centauri e Proxima Centauri. Per cercare pianeti abitabili il telescopio si baserà su un innovativo sistema ottico chiamato “pupilla di diffrazione”. Con un commento di Roberto Ragazzoni

     18/11/2021
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Simulazione del sistema binario di Alpha Centauri come vista attraverso la pupilla diffrattiva proposta per il telescopio Toliman. Crediti: Peter Tuthill

«Siamo come cittadini sempre attaccati alla rete e le cui connessioni sui social media sono globali, ma che non conoscono nessuno fra chi vive nel loro stesso isolato», dice Peter Tuthill, professore di astronomia dell’università di Sidney. Parla di un problema sociale moderno, ma si riferisce anche alla prospettiva con cui si fa ricerca in astronomia, avendo a disposizione strumenti capaci di guardare sempre più lontano. «Gli astronomi hanno accesso a tecnologie sorprendenti che ci permettono di trovare migliaia di pianeti in orbita attorno alle stelle in vaste zone della galassia. Eppure, non sappiamo quasi nulla dei nostri vicini di casa celesti».

Nasce così, nella testa di Tuthill, l’idea di un telescopio tutto dedicato all’osservazione delle stelle più vicine al Sole, alla ricerca di pianeti abitabili e segni di vita biologica. Si chiama Toliman, sta per Telescope for Orbit Locus Interferometric Monitoring of our Astronomical Neighbourhood, ma la parola, di derivazione araba, è anche la denominazione antica di Alpha Centauri. La missione – in collaborazione con Saber Astronautics in Australia, Breakthrough Initiatives e il Jet Propulsion Laboratory della Nasa – ha annunciato ieri, 17 novembre 2021, che Saber Astronautics ha ricevuto 788mila dollari australiani (circa 500mila euro) dall’International Space Investment del governo australiano. Obiettivo: fornire supporto alle operazioni della missione di volo spaziale, comprese le comunicazioni satellitari e il comando, la gestione del traffico spaziale e una serie di altri servizi di volo per scaricare i dati dal satellite.

Alpha Centauri, dicevamo. È questo sistema stellare, a cui appartiene anche Proxima Centauri, il target principale della missione.

Considerando le dieci stelle più vicine, i pianeti rocciosi come la Terra che orbitano alla giusta distanza – la zona abitabile – perché sia possibile la presenza di acqua liquida in superficie, sarebbero appena una manciata. Il nostro vicino più immediato, Alpha Centauri, è un sistema triplo con due stelle molto simili al Sole. Una o entrambe potrebbero ospitare pianeti temperati, mentre la terza stella – la nana rossa Proxima Centauri, è già ritenuta avere un pianeta in un’orbita Goldilocks (o abitabile), scoperto nel 2016. Negli ultimi anni, l’interesse verso questi due sistemi a soli 4 anni luce di distanza da noi è stato crescente, perché offrono la miglior possibilità di trovare e analizzare atmosfere sui pianeti che ospitano, di studiarne la chimica e trovare indizi riconducibili a processi biologici.

La “pupilla diffrattiva” era il soggetto centrale della della locandina della conferenza “Finding Earth Twins within 10pc” (Asi, Roma, 2018), dedicata a Toliman. Crediti: Roberto Ragazzoni, progetto Toliman

Per farlo, comunque, la sfida tecnologica non è banale – nonostante la vicinanza delle stelle: Toliman prevede di lanciare in orbita – già nel 2023 –  un telescopio finanziato da privati che misuri in modo precisissimo il moto delle stelle, grazie a un sistema di lenti chiamato “pupilla diffrattiva”.

«Si tratta di una pupilla che contiene un insieme di zone che spostano la fase della luce in modo differente da un punto all’altro della pupilla, e quindi dello specchio che raccoglie la luce», spiega a Media Inaf Roberto Ragazzoni, direttore dell’Inaf di Padova. «Grazie a questo “patchwork” di zone che cambiano la fase “ad arte”, è possibile moltiplicare l’immagine della stella in modo da rendere più precisa la misurazione della distanza tra due stelle brillanti relativamente vicine. È come avere la possibilità di fare tante misure contemporaneamente anziché una soltanto, che è lo scopo di Toliman: quello di misurare con grande precisione l’orbita relativa delle due stelle, e quindi di osservare piccole irregolarità dovute alla presenza di uno o più pianeti extrasolari. Aggiungo che avevamo organizzato una conferenza con Breakthrough e la copertina “gioca” proprio sulla pupilla diffrattiva, posta su una delle piazze di Roma».