Quando si parla di telescopi, la dimensione conta davvero. Un telescopio più grande offre la possibilità di osservare oggetti più deboli e di percepire maggiori dettagli. Nelle nostre ricerche per identificare esopianeti attorno ad altre stelle, abbiamo tradizionalmente fatto affidamento su telescopi ad apertura singola sempre più grandi. Anche i telescopi spaziali sono stati utilizzati, ma una recente ricerca suggerisce che un approccio innovativo potrebbe essere alla nostra portata. Secondo uno studio recente, telescopi multipli operanti in sinergia, come interferometri, potrebbero fornire le soluzioni necessarie per il progresso.
All’epoca della loro invenzione, i telescopi erano strumenti a apertura singola. Negli ultimi anni del 1800, è emersa una nuova tecnica per combinare le ottiche di più strumenti. Questo approccio ha consentito di raggiungere risoluzioni superiori rispetto a quanto i singoli strumenti potessero ottenere autonomamente. Il principio si basa sull’analisi del pattern di interferenza quando la luce proveniente dai singoli elementi ottici viene combinata. Questa tecnica ha trovato largo impiego in astronomia radio, come dimostra il ben noto Very Large Array. Non si utilizzano solo le onde radio; sono stati sviluppati interferometri anche per infrarossi e luce visibile, abbattendo costi significativi e ottenendo risultati altrimenti irraggiungibili.
Un ambito di ricerca astronimica cruciale è lo studio degli esopianeti. Osservare mondi alieni che orbitano stelle lontane presenta numerose sfide, ma le due difficoltà principali risiedono nella grande distanza e nella luminosità delle stelle madri. Questi pianeti sono generalmente piccoli e poco luminosi, rendendo quasi impossibile lo studio diretto a causa della brillantezza e della vicinanza alla propria stella. Tuttavia, utilizzando il metodo di transito, è possibile raccogliere informazioni sulla loro natura analizzando la luce stellare che passa attraverso eventuali atmosfere, rivelando la loro composizione.
Le osservazioni dirette sono più complesse e richiedono risoluzioni elevate, oltre a metodi per bloccare la luce della stella vicina. Per ottenere osservazioni dirette, è necessaria una risoluzione angolare di pochi milliarcsecondi o anche meno (la Luna piena copre 1.860.000 milliarcsecondi!). Ciò dipende principalmente dalla dimensione del pianeta e dalla sua distanza dalla Terra e dalla stella ospite. Per contestualizzare, per risolvere un pianeta simile alla Terra in orbita attorno al Sole da una distanza di appena 10 anni luce, è necessaria una risoluzione angolare di 0,1 milliarcsecondi. Il Telescopio Spaziale James Webb ha una risoluzione di 70 milliarcsecondi, quindi anche questo strumento ha le sue limitazioni.
Questa rappresentazione artistica illustra il candidato per esoluna Kepler-1625b-i, il pianeta attorno al quale orbita e la stella al centro del sistema stellare. Kepler-1625b-i è il primo candidato per esoluna e, se confermato, sarebbe il primo satellite naturale scoperto al di fuori del Sistema Solare. Come molti esopianeti, Kepler-1625b-i è stato scoperto con il metodo del transito. Trovare esolune è complesso perché sono più piccole rispetto ai pianeti compagni, il che rende il loro segnale di transito debole, e la loro posizione nel sistema cambia ad ogni transito a causa della loro orbita. Ciò richiede ampi modelli e analisi dei dati.
Un recente studio condotto da un team di astronomi esamina questa possibilità. Si analizzano tecniche di interferometria per raggiungere le risoluzioni richieste, folosando avanzate tecniche di imaging come il Quantum Binary Spatial Mode Demultiplexing per analizzare la funzione di diffusione del punto, nota agli astrofili, e facilitando l’uso di rivelatori a base quantistica.
Lo studio si basa sulle tecniche di interferometria radio, mostrando risultati promettenti. Hanno dimostrato che un approccio ad interferometria multipla con rivelatori quantistici è più efficace rispetto agli strumenti ad apertura singola. Questa tecnica fornisce una soluzione di imaging ad alta risoluzione mai utilizzata finora nella ricerca sugli esopianeti. Non solo incrementerà notevolmente la risoluzione, ma sarà anche un modo molto economico per osservare esopianeti e altri fenomeni cosmici.
Come questo:
Come Loading…