Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Il telescopio più avanzato della storia ha un microscopico difetto: non riesce a smettere di tremare. E proprio quando gli ingegneri sembravano aver toccato i limiti fisici dell’hardware, un gruppo di astrofisici ha dimostrato che per vedere l’invisibile bastava cambiare strategia: con un nuovo algoritmo chiamato FLIP (Physics-Based Learning for Imaging Planets), il James Webb Space Telescope può ora scovare pianeti alieni fino a 15 volte più deboli di quanto ritenuto possibile, trasformando le sue stesse imperfezioni in una mappa per svelare nuovi mondi.
Lo studio, pubblicato su Nature e guidato da Rodrigo Ferrer-Chavez della Northwestern University, affronta una delle imprese più ingrate dell’astronomia: fotografare direttamente un esopianeta. È l’equivalente cosmico di scorgere le costellazioni a mezzogiorno, o di distinguere una lucciola accanto a un faro da stadio. Persino i pianeti giganti sono oltre diecimila volte più fiochi della loro stella, finendo costantemente annegati nel bagliore primario.
Per ovviare all’accecamento, il Webb ricorre a un coronografo interno, uno strumento che scherma la luce centrale. È qualcosa di simile a un’eclissi artificiale, spiega Ferrer-Chavez. Una parte del chiarore, tuttavia, riesce sempre a filtrare. Fino a oggi si tentava di ripulire l’immagine fotografando una stella di riferimento in un momento diverso per sottrarne il riverbero. Ma nello spazio il telescopio è un organismo vivo: il calore cambia, lo specchio da 6,5 metri flette e l’assetto si sposta. Quella minima discrepanza lasciava sbavature luminose capaci di cancellare la presenza di mondi più piccoli. Come sottolinea l’autore dello studio, per fotografare pianeti simili alla Terra servirebbe oggi un telescopio tra le 100 e le 1.000 volte più stabile del JWST, un livello che non siamo ancora riusciti a raggiungere nemmeno in condizioni di laboratorio.
La svolta di FLIP sta nell’aver smesso di rincorrere scatti di confronto: il software modella matematicamente l’intero telescopio e ne simula il comportamento fisico in tempo reale, vibrazioni incluse. Prevedendo esattamente come la luce del sistema bersaglio attraversa gli specchi che oscillano, il programma calcola il bagliore spurio e lo rimuove con precisione chirurgica. I test su tre sistemi stellari hanno confermato un salto di sensibilità impressionante, consentendo di ripescare dal rumore di fondo il gigante 51 Eridani b, finora invisibile nei dati del JWST a determinate lunghezze d’onda. Il guadagno maggiore si concentra proprio vicino alla stella, nella fascia orbitale in cui gli scienziati sperano di trovare pianeti rocciosi.
È un risultato significativo, commenta Dimitri Mawet, astrofisico del Jet Propulsion Laboratory della NASA non coinvolto direttamente nella ricerca. Mawet ricorda come l’idea di rimuovere il bagliore stellare basandosi su modelli fisici fosse discussa da oltre un decennio senza mai riuscire a battere il vecchio metodo empirico: Ferrer-Chavez e i suoi colleghi hanno dimostrato che adesso si può fare.
L’eco della scoperta arriva dritta al futuro dell’esplorazione: la NASA sta già progettando l’Habitable Worlds Observatory (HWO) per gli anni dal 2040 in posi, destinato a cercare mondi abitabili dieci miliardi di volte più deboli della loro stella. Sapere che l’intelligenza di un codice può alleggerire i vincoli di stabilità microscopica dell’ottica toglie un peso titanico dalle spalle dei costruttori. O, per dirla con le parole di Ferrer-Chavez: Se il nostro approccio funziona, costruire questo nuovo osservatorio sarà straordinariamente difficile, ma non disperatamente impossibile.

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