James Webb, un algoritmo migliora la ricerca degli esopianeti

Il telescopio spaziale James Webb può individuare esopianeti molto più deboli rispetto ai limiti finora stimati. Il risultato arriva da un nuovo algoritmo capace di usare le imperfezioni dello strumento per eliminare il bagliore delle stelle.

Il metodo che corregge le immagini

Il programma, chiamato FLIP, ricostruisce il comportamento dell’intero telescopio attraverso un modello fisico. Tiene conto anche delle vibrazioni, delle variazioni termiche, delle leggere deformazioni dello specchio principale e dei piccoli cambiamenti nell’orientamento.

«Se il nostro approccio funziona, costruire questo nuovo osservatorio sarà straordinariamente difficile, ma non disperatamente impossibile», ha spiegato Rodrigo Ferrer-Chavez, ricercatore della Northwestern University e responsabile dello studio pubblicato su Nature.

Il Webb usa un coronografo per coprire la luce della stella osservata, creando una sorta di eclissi artificiale. Una parte della luminosità, però, continua a filtrare e può nascondere pianeti molto meno brillanti, soprattutto quelli che orbitano vicino alla propria stella.

Dai test al futuro dell’astronomia

Finora gli astronomi hanno cercato di eliminare il riverbero confrontando l’immagine del sistema osservato con quella di una stella simile, fotografata in un altro momento. Le variazioni dello strumento rendevano però imperfetto il confronto e lasciavano nell’immagine scie luminose in grado di coprire corpi celesti più piccoli.

FLIP calcola invece il bagliore residuo direttamente, simulando il percorso della luce attraverso specchi che non sono perfettamente immobili. Le prove condotte su alcuni sistemi stellari hanno permesso di recuperare nei dati del Webb un pianeta gigante che, a determinate lunghezze d’onda, non era stato individuato.

Il miglioramento è stato osservato soprattutto nelle regioni vicine alle stelle, proprio dove gli scienziati cercano pianeti rocciosi. Dimitri Mawet, astrofisico del Jet Propulsion Laboratory della NASA e non coinvolto nella ricerca, ha definito il risultato significativo: l’idea di affidarsi a modelli fisici per rimuovere la luce stellare era discussa da anni, ma finora non aveva superato i metodi basati sui confronti empirici.

Per osservare pianeti simili alla Terra servirebbe oggi un telescopio molto più stabile del James Webb. La NASA sta progettando l’Habitable Worlds Observatory, destinato a cercare mondi potenzialmente abitabili molto più deboli della loro stella: i progressi negli algoritmi potrebbero ridurre i requisiti di stabilità richiesti all’osservatorio.