Da allora il Kepler il telescopio spaziale ha iniziato a scoprire migliaia di esopianeti nella nostra galassia, gli astronomi hanno atteso con impazienza il giorno in cui le missioni di prossima generazione sono state schierate. Questi includono l'attesissimo James Webb Space Telescope, che è previsto per lo spazio nel 2019, ma anche i numerosi osservatori terrestri attualmente in costruzione.
Uno di questi è il progetto Exoplanets in Transits and their Atmospheres (ExTrA), che è l'ultima aggiunta all'Osservatorio ESO di La Silla in Cile. Utilizzando il metodo di transito, questa struttura farà affidamento su tre telescopi da 60 centimetri (23,6 pollici) per cercare esopianeti di dimensioni terrestri attorno a stelle di tipo M (nana rossa) nella Galassia della Via Lattea. Questa settimana, la struttura ha iniziato raccogliendo la sua prima luce.
Il metodo di transito (noto anche come fotometria di transito) consiste nel monitoraggio di stelle per cali periodici di luminosità. Queste immersioni sono causate da pianeti che passano di fronte alla stella (alias transito) rispetto all'osservatore. In passato, rilevare pianeti attorno a stelle di tipo M usando questo metodo è stato impegnativo poiché le nane rosse sono la classe più piccola e più fioca di stelle nell'universo conosciuto ed emettono la maggior parte della loro luce nella banda del vicino infrarosso.
Tuttavia, queste stelle hanno anche dimostrato di essere un tesoro quando si tratta di esopianeti rocciosi, simili alla Terra. Negli ultimi anni, pianeti rocciosi sono stati scoperti attorno a stelle come Proxima Centauri e Ross 128, mentre TRAPPIST-1 aveva un sistema di sette pianeti rocciosi. Inoltre, ci sono stati studi che hanno indicato che pianeti rocciosi potenzialmente abitabili potrebbero essere molto comuni attorno alle stelle nane rosse.
A differenza di altre strutture, il progetto ExTrA è adatto a condurre sondaggi per pianeti intorno a dwrfs rossi a causa della sua posizione nella periferia del deserto di Atacama in Cile. Come ha spiegato Xavier Bonfils, il principale ricercatore del progetto:
“La Silla è stata scelta come sede dei telescopi a causa delle eccellenti condizioni atmosferiche del sito. Il tipo di luce che stiamo osservando - il vicino infrarosso - è assorbito molto facilmente dall'atmosfera terrestre, quindi abbiamo richiesto le condizioni più aride e più scure possibili. La Silla si sposa perfettamente con le nostre specifiche.”
Inoltre, la struttura ExTrA farà affidamento su un nuovo approccio che prevede la combinazione di fotometria ottica con informazioni spettroscopiche. Consiste in tre telescopi che raccolgono luce da una stella bersaglio e quattro stelle compagne per il confronto. Questa luce viene quindi alimentata attraverso le fibre ottiche in uno spettrografo multi-oggetto per analizzarlo in molte lunghezze d'onda diverse.
Questo approccio aumenta il livello di precisione raggiungibile e aiuta a mitigare l'effetto dirompente dell'atmosfera terrestre, nonché il potenziale errore introdotto da strumenti e rivelatori. Oltre allo scopo di trovare semplicemente pianeti in transito di fronte alle loro stelle nane rosse, i telescopi ExTrA studieranno anche i pianeti che trova per determinare le loro composizioni e le loro atmosfere.
In breve, aiuterà a determinare se questi pianeti potrebbero davvero essere abitabili. Come ha spiegato Jose-Manuel Almenara, un membro del team ExTrA:
“Con ExTrA, possiamo anche affrontare alcune domande fondamentali sui pianeti nella nostra galassia. Speriamo di esplorare quanto siano comuni questi pianeti, il comportamento dei sistemi multi-pianeta e il tipo di ambienti che portano alla loro formazione,”
Il potenziale di ricerca di pianeti extra-solari attorno alle stelle nane rosse è un'immensa opportunità per gli astronomi. Non solo sono la stella più comune nell'Universo, rappresentano solo il 70% delle stelle nella nostra galassia, ma hanno anche una vita molto lunga. Mentre le stelle come il nostro Sole hanno una durata di circa 10 miliardi di anni, le nane rosse sono in grado di rimanere nella loro fase di sequenza principale per un massimo di 10 trilioni di anni.
Per questi motivi, c'è chi pensa che le stelle di tipo M siano la nostra migliore scommessa per trovare pianeti abitabili a lungo termine. Allo stesso tempo, ci sono domande irrisolte sul fatto che i pianeti che orbitano attorno alle stelle nane rosse possano rimanere abitabili a lungo, a causa della loro variabilità e tendenza a divampare. Ma con ExTrA e altri strumenti di prossima generazione che entrano in servizio, gli astronomi potrebbero essere in grado di affrontare queste domande ardenti.
Come diceva eccitato Bonfils:
“Con la prossima generazione di telescopi, come il telescopio estremamente grande dell'ESO, potremmo essere in grado di studiare le atmosfere degli esopianeti trovati da ExTra per provare a valutare la fattibilità di questi mondi per sostenere la vita come la conosciamo. Lo studio degli esopianeti sta portando ciò che una volta era fantascienza nel mondo della scienza.”
ExTrA è un progetto francese finanziato dal Consiglio europeo della ricerca e dall'agenzia nazionale francese de la Recherche e i suoi telescopi saranno gestiti a distanza da Grenoble, in Francia. Inoltre, assicurati di goderti questo video di ExTrA online, per gentile concessione di ESOcast:
