Con uno specchio grande quasi il doppio, il telescopio spaziale Carl Sagan potrebbe succedere il James Webb nel 2034. Ecco ciò che sappiamo.

Il primo incontro ufficiale in cui venne proposta l’idea del telescopio spaziale James Webb avvenne nel 1989, ovvero un anno prima che il telescopio spaziale Hubble venisse lanciato nello spazio. Perciò non dovrebbe stupire il fatto che hanno già iniziato a pensare al successore di Webb, dedicandolo al noto astronomo americano Carl Sagan, la cui attività di ricerca era dedicata alla vita extraterrestre: come vedremo, infatti, l’omonimo telescopio si occuperà anche di questo.

Ricordiamo che Webb venne ideato per vedere corpi celesti molto lontani, il che che ha richiesto uno specchio particolarmente grande e la capacità di rilevare lo spettro infrarosso della radiazione elettromagnetica, in quanto l’espansione dell’Universo causa uno “spostamento verso il rosso” della luce man mano che si guarda più lontano.

Mediante la spettroscopia, inoltre, si riesce a comprendere quali molecole compongono le atmosfere degli esopianeti: molte delle frequenze assorbite da tali molecole cadono nello spettro della radiazione infrarossa (per esempio, ciò vale per l’anidrine carbonica, l’acqua e l’ozono).

Comparazione tra gli specchi di telescopi spaziali Hubble, James Webb e Carl Sagan. Copyright: BASS.

Il problema del Webb, però, è che non riesce a vedere i pianeti troppo vicini alla stella attorno alla quale orbitano: per cui, in genere, è difficile osservare un sistema di planetario completo come quello della stella TRAPPIST-1, costituito da sette pianeti molto più vicini alla propria stella di quanto non lo siano i pianeti al Sole.

Per analizzare l’atmosfera di un esopianeta relativamente piccolo come la Terra con l’intento di scovarne tracce di vita, serve quindi un telescopio ancora più grande: la proposta attuale è di utilizzare una lente con 12 metri di diametro, quasi il doppio di Webb, ma nell’ottico così da ottenere i reali colori degli esopianeti a una risoluzione cinque volte maggiore rispetto a Hubble.

Ecco come Sagan vedrebbe i pianeti se orbitassero attorno a Beta Canum Venaticorum, una stella distante poco oltre 27 anni luce da noi:

Nota come Saturno e Giove sono facili da individuare per via delle dimensioni e la lontananza dalla stella; la luminosità di Venere è dovuta alla vicinanza con essa; la Terra e Marte, invece, sono quasi invisibili (Webb non li vedrebbe). Copyright: BASS.

Il primo esopianeta osservato da Webb, designato come HIP 65426 b e situato a circa 385 anni luce da noi, in effetti, ha una massa all’incirca sette volte quella del pianeta più massivo, ovvero Giove, ed è circa 87 volte più lontano dalla propria stella rispetto a quanto lo sia la Terra dal Sole.

A partire da questi dati, è possibile stimare che Webb, per stelle molto più vicine al Sole, riusicrebbe a vedere un pianeta con circa cinque volte masse terrestri e con un raggio orbitale da metà a due volte e mezzo la distanza tra la Terra e il Sole. Di sistemi planetari che opsitano pianeti del genere, però, ce ne sono relativamente pochi nelle nostre più immediate vicinanze.

Con i suoi 12 metri di diametro, si stima che il telescopio Carl Sagan vedrebbe, invece, da 25 a 50 candidati esopianeti simili alla Terra nelle stelle a noi vicine all’interno della nostra galassia, durante il solo primo anno di attività.

Non solo lo studio degli esopianeti, ma tutto il resto della ricerca astrofisica ne trarrebbe vantaggio. A dimostrazione di ciò, segue una simulazione che permette di cogliere la miglior risoluzione del telescopio Carl sagan rispetto a Hubble:

Rappresentazione di come una generica galassia verrebbe vista dal telescopio Carl Sagan rispetto a Hubble. Copyright: BASS.

Questa volta, però, non avremo bisogno di aspettare circa tre decenni prima del lancio, come accadde per il Webb: ora sappiamo già realizzare, ad esempio, un telescopio composto da vari specchi esagonali che si dispiegano nello spazio. Così la data attualmente prevista per il lancio del nuovo telescopio è il 2034, precisamente a un secolo dalla nascita di Carl Sagan.

Fonti: BASS, ApJ, Nature, ADS.

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