ESPRESSO, per scovare nuove terre nello spazio più profondo

Con i suoi quattro specchi di 8,2 metri di diametro, il VLT potrebbe avvistare i fari di una macchina sulla Luna. È a questo straordinario apparecchio che ESPRESSO è collegato. Y. Beletsky (LCO)/ESO

ESPRESSO rappresenta un passo importante nella precisione delle analisi della luce che permettono di individuare gli esopianeti. Una precisione in gran parte svizzera che beneficia inoltre del supporto del più grande telescopio al mondo. 

Ci prendiamo un caffè? 

“Avevamo il nome prima ancora della sigla”, ammette Francesco Pepe, scienziato a capo del progetto ESPRESSOCollegamento esterno. “Questa macchina ha richiesto diverse riunioni, pranzi di lavoro e caffè, che noi adoriamo. Ci siamo resi conto solo in seconda battuta che “espresso” poteva essere anche acronimo di “Echelle SPectrograph for Rocky Ecoplanets and Stable Spectroscopic Observation”. Penso suoni bene, non bisogna cercare spiegazioni più profonde”.

Nel cielo notturno l’uomo vede solo le luci. E anche i telescopi, per quanto grandi, non vedono nient’altro. Ma da pochi dati gli astrofisici sanno estrapolare abbondantissime informazioni: grazie alla luce, sanno che il nostro Sole non è un’eccezione e che la maggior parte delle stelle della nostra galassia ha dei pianeti che vi orbitano attorno. E, dal 1995, i metodi per individuare pianeti extrasolari si sono affinati sempre di più. 

Ecco come si cercano i mondi lontani

Nel migliore dei casi, un raggio di luce può dirci a che distanza un pianeta si trova dalla sua stella, quanto tempo impiega a girarci attorno, qual è la sua massa, la sua taglia e quindi la sua densità. Ma c’è di più: con l’aumentare della precisione degli strumenti, aumentano anche le possibilità di scoprire la composizione della sua eventuale atmosfera. 

Quando un pianeta passa davanti a una stella, una parte della luce è infatti assorbita dall’atmosfera. E sappiamo bene quali elementi chimici assorbono determinate lunghezze d’onda della luce. E se le analisi spettrografiche scoprono un’atmosfera ricca di ossigeno….

“Sarebbe fantastico!”, esclama Francesco Pepe, professore all’Università di Ginevra e “papà” di ESPRESSO ma anche dei due HARPS che l’hanno preceduto. Fantastico perché, per quanto ne sappiamo attualmente, un’abbondanza di ossigeno in un’atmosfera non può che provenire da organismi che lo respirano. Ma non siamo a questo punto, e l’astrofisico mantiene il suo sangue freddo. 

Espresso Nord?

Dal Cile, ESPRESSO e il VLT possono scrutare solo il cielo dell’emisfero sud. HARPS, finora lo spettrografo più preciso al mondo esiste in due esemplari, nord e sud. Se non c’è (ancora) un ESPRESSO nord, è solo un problema di soldi. “Con una decina di milioni di franchi, si potrebbe fare”, spiega Francesco Pepe. Ma il consorzio che ha costruito l’apparecchio non è riuscito a procurarsi la somma. Il gemello settentrionale potrebbe essere installato su un grosso telescopio alle Hawaii o alle Canarie, dove già si trova HARPS nord. 

“La differenza fondamentale rispetto ad HARPS è la taglia del telescopio al quale il nostro spettrometro è collegato. Passiamo da uno specchio di 3,6 metri a un sistema a quattro specchi da 8 metri ciascuno”. ESPRESSO si trova nel cuore del Very Large Telescope (VLT) che scruta il cielo dal deserto di Atacama, nel nord del Cile, per conto dell’ESO, l’Osservatorio europeo australe.

“Concentriamo l’attenzione sulle stelle simili al nostro Sole, per individuare o seguire dei pianeti rocciosi situati nella zona abitabile della loro stella [dove non è né troppo caldo, né troppo freddo]. Allo stesso tempo, cerchiamo di descriverne l’atmosfera”, spiega Pepe. Il tutto scambiando dati con altri strumenti votati allo stesso scopo, come i futuri telescopi spaziali TessCollegamento esterno (statunitense) e CHEOPS (svizzero).

“Collaborazione” è un termine cruciale in questo ambito. Laddove un telescopio individua il passaggio di un pianeta, un altro può seguirlo per diversi mesi, mentre un terzo analizzerà la sua atmosfera. Al momento, questa collaborazione funziona bene, senza troppi campanilismi. Si è ancora nell’ambito della ricerca sugli aspetti fondamentali e questi nuovi mondi sono così lontani…   
   

VLT, il più grande telescopio al mondo (video ESO)