L’immagine mostra l’esopianeta HIP 65426 b in quattro differenti bande dell’infrarosso, ripreso dal telescopio spaziale James Webb. L’immagine viola è nella banda dei 3,00 micrometri, la blu in quella dei 4,44, la gialla è la visione a 11,4 micrometri e infine la rossa in quella dei 15,5. La riuscita di questa serie di immagini va in parte attribuita al coronografo, lo strumento in grado di schermare la luce diretta della stella, al cui posto è stata posta l’icona corrispondente. ©: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI).
Per la prima volta il telescopio spaziale della NASA James Webb è stato utilizzato per riprendere direttamente l’immagine di un pianeta esterno al nostro sistema solare. L’esopianeta in questione è un gigante gassoso, non abitabile, simile a Giove per intenderci, ma più grande di almeno sei volte. È un pianeta giovane, non arriva a 20 milioni di anni (la nostra Terra ha già spento 4 miliardi e 500 milioni di candeline). Si chiama HIP 65426 b, orbita intorno alla stella HIP 65426, situata nella costellazione del Centauro, e dista da noi 385 anni luce.
Non essendo la prima volta che dallo spazio viene fotografato un pianeta (Hubble docet), il notevole peso di questa notizia è tutto nel rapporto tra il pianeta e la sua stella e negli strumenti utilizzati per la ripresa. La distanza tra HIP 65426 b e la stella madre è 100 volte maggiore di quella che intercorre tra la Terra e il Sole. Questo ha permesso a Webb di distinguere con relativa facilità i due corpi celesti.
Per ottenere le quattro immagini che vi mostriamo, sono stati utilizzati due dei dispositivi installati sul telescopio Webb, NIRCam e MIRI, rispettivamente Near-Infrared Camera e Mid-Infrared Instrument. Il primo ha ripreso le immagini nella banda dei 3,00 e dei 4,44 micrometri (viola e blu), il secondo quelle tra gli 11,40 e i 15,50 micrometri (giallo e rosso).
Due dei quattro ritratti, però, non sono perfetti: le bande sopra e sotto il pianeta, chiaramente visibili nelle riprese a 3,00 e 4,44 micrometri (quelle con dominante viola e blu), sono artefatti dovuti a difetti ottici del telescopio.
Ancorché imperfetto, è un risultato eccezionale che non si sarebbe potuto raggiungere se le “fotocamere” in dotazione al telescopio spaziale non fossero state dotate di evoluti coronografi. Questi strumenti, lontani parenti di quello inventato da Bernard Lyot nel 1930 per l’osservazione della corona solare anche in assenza di eclisse totale di Sole, sono in grado di intercettare e filtrare la luce della stella consentendo quindi di dare risalto a quella, circa diecimila di volte più debole nel nostro caso, del pianeta gassoso. Il simbolo della stella nell’immagine indica la posizione della stella madre HIP 65426, perfettamente schermata dai coronografi del Webb.
Il coronografo evoluto che renderà efficientissimo il telescopio Nancy Grace Roman, il cui lancio è previsto entro il 2030.
Su questo fronte il futuro prossimo ci riserva grandi sorprese. Per la fine di questo decennio è previsto il lancio di un nuovo telescopio spaziale, il Nancy Grace Roman, che sarà dotato di un coronografo evoluto, in grado di ridurre il bagliore della stella madre al punto da rendere visibile un pianeta un miliardo di volte meno luminoso.
Il coronografo del Nancy Grace Roman arriverà a tanto grazie a specchi flessibili che adegueranno la propria forma in tempo reale per compensare le perturbazioni delle immagini generate dal telescopio, con ciò rendendo enormemente più efficaci i filtri evoluti su cui si basa il coronografo stesso.
Il coronografo consente l’osservazione di pianeti lontani nascosti dal bagliore della stella madre, separando la luce diretta dell’astro da quella riflessa dal pianeta. Lo strumento utilizza una combinazione di dischi con trame complesse per creare interferenze in grado di ostacolare la luce della stella, fino a farla scomparire, consentendo al contempo alla luce dei pianeti di raggiungere l’elemento sensibile del telescopio. La struttura a specchi del telescopio, però, genera distorsioni della luce stellare che il coronografo non è in grado di filtrare e che si sovrappongono all’immagine del pianeta, rendendolo invisibile. Per rimuovere queste distorsioni, il coronografo del Nancy Grace Roman è stato dotato di speciali specchi che possono mutare la propria forma grazie a centinaia di piccoli pistoni. L’immagine riflessa dagli specchi mobili è quindi più corretta e permette ai filtri ottici di compiere fino in fondo il proprio compito, annullando anche gli ultimi bagliori spuri della stella e rivelando i pianeti più luminosi. Un ulteriore adattamento enfatizza pianeti dalla luce più debole e un software migliorando ulteriormente contrasto e chiarezza dell’immagine. Un processo che rende visibili oggetti con luminosità un miliardo di volte inferiore a quella della stella madre. Il telescopio spaziale Roman potrebbe quindi essere il primo a registrare immagini di piccoli – e assai poco luminosi – pianeti rocciosi simili al nostro.
Per il video: © NASA’s Goddard Space Flight Center
