L’ultimo saluto ad un grande

La NASA sta per dare in questi giorni l’ultimo saluto ad uno degli osservatori spaziali che hanno veramente fatto la storia dell’astronomia, in questi ultimi anni. Si tratta del Telescopio Spaziale Spitzer, che opera nell’infrarosso. Ci siamo: dopo circa sedici anni di fantastico lavoro, la missione si avvicina al suo termine, fissato per il giorno 30 di questo mese.

Anche noi, nella nostra non cortissima storia, abbiamo varie volte fatto riferimento a questo splendido strumento di indagine del cielo. E non avremmo potuto evitarlo, visto il livello di eccellenza dei risultati scientifici generati dai dati raccolti dalla sonda. E da quanto sia fondamentale questa finestra infrarossa per capire cosa accade nel cielo, ad ogni possibile livello di distanza, dalla Via Lattea fino alle galassie più remote.

Lanciato nel lontano 2003, Spitzer ha consentito passi avanti giganteschi in moltissime branche dell’astronomia. Disegnato per studiare il freddo, il vecchio e il polveroso, tre cose che gli astronomi osservano bene in luce infrarossa appunto. Il che vuol dire, dai mondi lontanissimi al settore intrigante degli esopianeti, raccogliendo informazioni impossibili da ottenere nelle bande ottiche, drammaticamente trattenute dalla polvere cosmica.

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Quel vapore, da così lontano

Ogni tempo ha le sue specifiche domande, e questo si applica certamente anche all’astronomia. E’ proprio in questi anni, infatti, che la questione della eventuale vita extraterrestre ha acquisito una densità e una rilevanza che, per certo, non ha mai avuto in tutta la storia della scienza.

La scoperta di un numero sempre crescente di esopianeti è senz’altro ciò che ci spinge e ci incoraggia su questo specifico binario: ancora sul finire del secolo scorso per contare gli esopianeti conosciuti bastavano le dita delle mani, mentre oggi il numero, sempre in aggiornamento, supera tranquillamente il valore di quattromila. In pochissimi anni, dunque, si è innestata una vera rivoluzione in questo specifico campo, assolutamente senza precedenti. In altri termini: nell’indagine sui pianeti esterni al Sistema Solare c’è un punto di svolta, e quel punto di svolta è adesso.

Dall’angolo di vista dell’indagine scientifica, peraltro, la domanda se esista vita in ambienti extraterrestri, è necessariamente preceduta dalla domanda sul quali e quanti sono gli ambienti “adatti” alla vita.

Un grande passo avanti nell’articolare risposte a questa domanda è per certo la recente scoperta di una significativa quantità di vapor d’acqua nell’atmosfera di un pianeta piuttosto distante, chiamato K2-18b.

L’esopianeta K2-18b, e la sua stella sullo sfondo (e anche, l’altro pianetino)
Credit: ESANASAHubbleArtist: M. Kornmesser

Il pianeta si trova a circa 124 anni luce da noi, verso la costellazione del Leone. Va detto, non è proprio come la Terra, anzi è decisamente più grosso e pesante di questa. Tuttavia, è certo che orbiti ben all’interno della fascia di abitabilità della sua stella. Ah, e riguardo a quest’ultima, possiamo dire che è ben più rossa del nostro Sole (sì, è una nana rossa, per la precisione), ma per le relative distanze, brilla nel cielo del pianeta più o meno con la stessa intensità di quanto faccia la nostra cara stella per noi.

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Spitzer, sedici anni di bellezza

Sono ben sedici anni che il Telescopio Spaziale Spitzer percorre pazientemente la sua orbita attorno al Sole, in prossimità del nostro pianeta, e intanto continua a monitorare il cielo in banda infrarossa.

Immagine artistica di Spitzer
(Crediti: NASA)

Questa scelta di campo, di osservare il cosmo ad una lunghezza d’onda più ampia di quanto percepiremmo con gli occhi – abbastanza peculiare, a prima impressione – si è rivelata veramente vincente man mano che le osservazioni raggiungevano Terra, e si costruiva un archivio di straordinaria potenza evocativa (oltreché, ovviamente, di grande rilevanza scientifica). Tanto che la durata prevista della missione, pari ad “appena” due anni e mezzo, è stata prolungata in diverse occasioni, estensioni che hanno permesso a Spitzer di raggiungere con successo il tempo presente. Con il tacito accordo – ormai – di passare le consegne al futuro (ed ancor più performante) James Webb Telescope.

Di fatto, Spitzer ha efficacemente affiancato in questi anni il Telescopio Spaziale Hubble, regalandoci meravigliose immagini di quelle zone di cielo – specialmente le zone di fresca formazione stellare – ove l’investigazione in banda infrarossa risulta fondamentale (come sappiamo, questa banda riesce ad attraversare molto più facilmente zone di gas e polveri, che invece smorzano drasticamente le lunghezze d’onda del visibile).

La Nebulosa Ragno, in banda infrarossa
(Crediti: NASAJPL-CaltechSpitzer Space Telescope2MASS)

Questa straordinaria immagine, fulgido esempio della capacità di Spitzer, ci mostra, sul lato sinistro, la Nebulosa Ragno (nome in codice, IC 417), sede di importantissimi processi di formazione stellare, insieme con la Nebulosa NGC 1931, sul lato destro.

La distanza approssimativa di questi spettacolari oggetti celesti si aggira sui diecimila anni luce (tutto sommato, siamo nell’Universo vicino). L’immagine che ammirate è in realtà una composizione – scientificamente rigorosa – di dati provenienti, appunto, da Spitzer, e dati delle celebre Two Micron All Sky Survey (2MASS, in breve).

Una elaborata composizione di dati infrarossi traslati in banda ottica, per restituirci uno spettacolo degno di essere guardato ed ammirato, prima ancora che compiutamente analizzato. Per celebrare degnamente questi sedici anni di onorato servizio, da parte di uno dei più importanti telescopi con base nello spazio, al quale siamo grati per il preziosissimo scrigno di conoscenza e di bellezza che, nel tempo, è stato capace di dischiuderci.

Ed al quale, dovremo e vorremo certamente tornare con piacere e curiosità, per molti e molti anni a venire.

Ripensando un mondo alieno…

A circa quaranta anni luce dalla Terra, esiste un mondo roccioso chiamato “55 Cancri e” che gira assai… pericolosamente vicino alla sua stella madre. Il pianeta completa infatti un’orbita in appena 18 ore, e risulta ben ventisei volte più vicino alla sua stella di quanto sia vicino Mercurio al Sole. Se ci trovassimo noi in una simile situazione, il terreno sotto i nostri piedi avrebbe la “piacevole” temperatura di circa 1760 gradi…!

Fino a pochi mesi fa gli scienziati ritenevano che – viste le condizioni – 55 Cancri e fosse niente altro che una landa desolata, costituita solo di roccia bollente e secca. Insomma, poco attraente anche solo come meta di una gita “fuori porta”…

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Una immagine artistica di 55 Cancri e con la sua stella madre (Crediti: U. Texas, NSF, NASA)

Come in diverse occasioni (scientifiche e non), c’è stata però l’occasione di ripensarci. Il motivo è fornita dai dati provenienti dal telescopio spaziale Spitzer, che suggeriscono come 55 Cancri e potrebbe essere meno asciutto di come immaginato un tempo. In particolare, Spitzer è riuscito nell’intendo di misurare la variazione di luminosità – straordinariamente minima – della luce proveniente dalla stella madre quando il pianeta si trova sulla linea di vista. Come abbiamo visto, 55 Cancri compie un transito ogni poche ore, dunque questo regala diverse occasioni ai ricercatori per metter insieme i dati di cui hanno bisogno per ottenere una stima della grandezza, del volume e della densità del pianeta.

Ebbene, secondo le  stime, 55 Cancri e possiede una massa quasi otto volte quella della Terra, e ha un raggio quasi doppio. Queste proprietà lo pongono a pieno diritto nella categoria degli esopianeti noti come  “super-Terre”, delle quali al presente se ne conoscono qualche dozzina. Tra questi, sono ben pochi a passare davanti alla loro stella (dal nostro punto di osservazione), fatto per il quale 55 Cancri e è comunque uno dei meglio conosciuti.

La cosa forse più interessante è che le informazioni acquisite (concernenti la quantità di luce infrarossa proveniente dal pianeta) sono inoltre compatibili con una teoria (a dire il vero già esistente), che vede 55 Cancri e come un vero e proprio “mondo acquatico”: un nucleo roccioso circondato da strati di acqua in uno stato “supercritico”, dove convive nella forma di liquido e di gas, circondato da uno ulteriore strato di vapore.

Insomma, un’altra evidenza del fatto che i pianeti extrasolari sono capaci di riservarci molte sorprese. Complice l’avanzamento tecnologico, nei prossimi anni avremo certamente modo di stupirci diverse volte. E potremmo finalmente arrivare a capire se la nostra Terra è davvero un ambiente peculiare, e in quale grado. In ogni caso, sarà interessante stare con gli occhi aperti…

NASA Press Release

Galassie super rosse, scoperto un “anello mancante” ?

Così rosse da diventare invisibili. Perlomeno, agli occhi di Hubble. C’è stato bisogno della nota sensibilità infrarossa del telescopio spaziale Spitzer per poterle individuare. Stiamo parlando di alcune galassie rossissime sperse nei più remoti angoli dell’universo. Gli astronomi stanno già studiando e catalogando queste galassie di “nuova specie”. Senza ancora poter dire con sicurezza come mai siano così rosse.

Spitzer è riuscito là dove anche il Telescopio Spaziale Hubble avrebbe certamente fallito. Ce l’ha fatta grazie alla sua estrema sensibilità alle bande infrarosse dello spettro. Una caratteristica vincente, visto che il gruppetto di galassie appena scoperte presentano una luminosità in infrarosso che è circa sessanta volte maggiore di quella che si ha nel colore più rosso che Hubble possa ancora rilevare.

Una rielaborazione un pò di fantasia delle quattro galassie "super rosse" scoperte da Spitzer (Crediti: D.A. Aguillar, CfA)

Come mai tanto rossore? Le galassie, come sappiamo, possono esser rosse per una serie di ragioni. Intanto, possono essere piene di gas e polvere. La presenza di polvere cosmica “arrossa” la radiazione delle stelle, spostando lo spettro di emissione dal visibile alle bande meno energetiche (rosso, infrarosso, per l’appunto). Altra spiegazione: potrebbero essere presenti molte stelle vecchie. Il cui colore predominante è appunto il rosso. Infine, potrebbero essere galassie estremamente lontane, la cui luce viene “stirata” dall’espansione stessa dell’universo, verso lunghezze d’onda più ampie e dunque – ancora – verso le regioni spettrali del rosso e dell’infrarosso.

Gli scienziati ritengono che tutti e tre i motivi potrebbero essere validi, per spiegare la luce proveniente da queste galassie. Le galassie individuate da Spitzer sono quattro, raggruppate insieme: tutto fa pensare che siano fisicamente associate. A motivo della loro grande distanza, le possiamo vedere come fossero ad un solo miliardo di anni dal Big Bang — proprio l’era in cui le prime galassie si venivano formando. La luce che ci arriva oggi da loro infatti è partita proprio a quell’epoca.

Gli studi su tale gruppo di galassie sono appena iniziati. Ci vuole senz’altro una ulteriore determinazione di redshift, per verificare e confermarne la distanza. Inoltre gli astronomi sono alla ricerca di altre galassie simili, in diversi punti dello spazio.

Per ora comunque c’è margine per considerarle una “nuova specie” di galassie. Secondo le parole di Giovanni Fazio, nel team che ha effettuato l’indagine, potrebbero anche costituire un “anello mancante” nell’evoluzione galattica. Altre informazioni potete trovarle nella press release dell’ Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.