La luna sospesa nel cielo notturno ha mandato la mente di Robert Hurt nello spazio profondo, in una regione a circa 40 anni luce di distanza, infatti, dove sette pianeti delle dimensioni della Terra si accalcavano vicino a una penombra, sole rosso.

Male, uno scienziato della visualizzazione presso il centro IPAC di Caltech, stava camminando fuori casa sua a Mar Vista, California, poco dopo seppe della scoperta di questi mondi rocciosi attorno a una stella chiamata TRAPPIST-1 e ottenne l'incarico di visualizzarli. I pianeti erano stati rivelati dallo Spitzer Space Telescope della NASA e da osservatori terrestri.

"Mi sono appena fermato di colpo, e l'ho solo fissata, " Hurt ha detto in un'intervista. "Stavo immaginando che potesse essere, non la nostra luna, ma il prossimo pianeta sarà finito - come sarebbe essere in un sistema in cui potresti guardare in alto e vedere le caratteristiche continentali del prossimo pianeta."

Così iniziò una sorta di valanga di ispirazione. Hurt e il suo collega, produttore multimediale Tim Pyle, sviluppato una serie di arresti, immagini fotorealistiche di come potrebbero apparire i pianeti fitti del nuovo sistema, così fitti che apparirebbero grandi nei cieli l'uno dell'altro. Le loro visioni del sistema TRAPPIST-1 apparirebbero nelle principali testate giornalistiche di tutto il mondo.

Artisti come Hurt e Pyle, che rendono visualizzazioni vivaci basate sui dati di Spitzer e altre missioni, sono una sorta di ibridi, unendo competenze scientifiche e artistiche. Da scarabocchi su grafici e colonne di numeri, evocano il rosso, mondi blu e verdi, con oceani semicongelati o lava ribollente. Oppure ci trasportano sulla superficie di un mondo con un sole rosso-arancio fisso sul posto, e un cielo pieno di compagni planetari.

"Per il pubblico, il valore di questo non è solo dare loro un'immagine di qualcosa che qualcuno ha inventato, " ha detto Douglas Hudgins, uno scienziato del programma per il programma di esplorazione di pianeti extrasolari presso la sede della NASA a Washington. "Questi sono reali, ipotesi plausibili di come qualcosa potrebbe apparire agli esseri umani. Un'immagine vale più di mille parole".

Hurt dice che lui e Pyle stanno costruendo sul lavoro dei pionieri artistici.

"In realtà c'è una lunga storia e tradizione per l'arte spaziale e l'illustrazione scientifica, " ha detto. "Se le sue radici risalgono all'artista Chesley Bonestell (famoso negli anni '50 e '60), è stato davvero l'artista che ha avuto questa idea:andiamo a immaginare come potrebbero essere i pianeti nel nostro sistema solare se lo fossi, dire, sulla luna di Giove, Io. Quanto sarebbe grande Giove nel cielo, e da quale angolazione lo guarderemmo?"

Per iniziare a lavorare sulle loro visualizzazioni, Hurt divise i sette pianeti TRAPPIST-1 con Pyle, che condivide con lui un ufficio presso il centro IPAC di Caltech a Pasadena, California.

Hurt ha conseguito un dottorato di ricerca. in astrofisica, e ha lavorato al centro da quando era un ricercatore post-dottorato nel 1996, quando l'arte astronomica era solo il suo hobby.

"Mi hanno creato un lavoro, " Egli ha detto.

Pile, il cui background è negli effetti speciali di Hollywood, è entrato a far parte di Hurt nel 2004.

Hurt si rivolge a Pyle per ispirazione artistica, mentre Pyle si affida a Hurt per verificare la sua scienza.

"Robert e io abbiamo le nostre scrivanie l'una accanto all'altra, quindi ci diamo costantemente feedback a vicenda, " ha detto Pyle. "Stiamo aumentando il gioco l'uno dell'altro, Penso."

I mondi TRAPPIST-1 hanno offerto a entrambi una sfida unica. I due avevano già la reputazione di illustrare molti esopianeti - pianeti attorno a stelle oltre il nostro - ma mai sette mondi delle dimensioni della Terra in un singolo sistema. I pianeti si raggruppano così vicino alla loro stella che un "anno" su ciascuno di essi, il tempo necessario per completare una singola orbita, può essere numerato in giorni terrestri.

E come la stragrande maggioranza delle migliaia di esopiante trovate finora nella nostra galassia, sono stati rilevati utilizzando mezzi indiretti. Oggi non esiste un telescopio abbastanza potente da fotografarli.

La vera scienza ha informato la loro visione artistica. Utilizzando i dati dei telescopi che rivelano il diametro di ciascun pianeta e il suo "peso, "o massa, e nota fisica stellare per determinare la quantità di luce che ogni pianeta avrebbe ricevuto, gli artisti sono andati a lavorare.

Entrambi si sono consultati a stretto contatto con il team di scoperta dei pianeti mentre pianificavano che un annuncio della NASA coincidesse con un rapporto sulla rivista Nature.

"Quando facciamo i concetti di questi artisti, non lo diciamo mai, "Ecco come sono realmente questi pianeti, '", ha detto Pyle. "Stiamo facendo illustrazioni plausibili di come potrebbero apparire, in base a ciò che sappiamo finora. Avere questa vasta gamma di sette pianeti in realtà ci consente di illustrare quasi l'intera ampiezza di ciò che sarebbe plausibile. Questo sarebbe stato questo incredibile laboratorio interstellare per quello che potrebbe accadere su un pianeta delle dimensioni della Terra".

Per TRAPPIST-1b, Pyle prese la luna vulcanica di Giove, io, come ispirazione, sulla base dei suggerimenti del team scientifico. Per il mondo esterno, TRAPPISTA-1h, scelse altre due lune gioviane, i ghiacciati Ganimede ed Europa.

Dopo aver parlato con gli scienziati, Hurt dipinge TRAPPIST-1c come arido e roccioso. Ma poiché tutti e sette i pianeti sono probabilmente bloccati in base alle maree, presentando per sempre un volto alla loro stella e l'altro al cosmo, ha messo una calotta di ghiaccio sul lato oscuro.

TRAPPIST-1d era uno dei tre che rientrano nella "zona abitabile" della stella, o alla giusta distanza da esso per consentire l'eventuale presenza di acqua liquida in superficie.

"I ricercatori ci hanno detto che vorrebbero vederlo ritratto come qualcosa che hanno chiamato un "mondo del bulbo oculare", '" ha detto Hurt. "Hai un secco, lato caldo rivolto verso la stella e una calotta di ghiaccio sul lato posteriore. Ma da qualche parte nel mezzo, hai (una zona) in cui il ghiaccio potrebbe sciogliersi ed essere sostenuto come acqua liquida."

A questo punto, ferito ha detto, arte è intervenuta. Gli scienziati hanno rifiutato la sua prima versione del pianeta, che mostrava acqua liquida che si intrometteva nel "lato diurno" di TRAPPIST-1d. Sostenevano che molto probabilmente l'acqua si sarebbe trovata bene all'interno della metà oscura del pianeta.

"Poi mi sono spinto indietro, e detto, 'Se è sul lato oscuro, nessuno può guardarlo e capire che stiamo dicendo che c'è acqua lì, '" ha detto Hurt. Hanno raggiunto un compromesso:più acqua verso il lato diurno di quanto il team scientifico potrebbe aspettarsi, ma una migliore rappresentazione visiva della scienza.

La stessa spinta e attrazione tra scienza e arte si estende ad altre forme di visualizzazione astronomica, che si tratti di un cartone animato di San Valentino di una stella che pulsa come un cuore a tempo con il suo pianeta, o materiali per l'annuncio di successo della prima rilevazione di onde gravitazionali da parte del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory nel febbraio 2016. Hanno anche illustrato asteroidi, stelle di neutroni, pulsar e nane brune.

Le visualizzazioni basate sui dati possono anche informare la scienza, portando a vere intuizioni scientifiche. Le conclusioni degli scienziati su TRAPPIST-1 all'inizio sembravano suggerire che i pianeti sarebbero stati inondati di luce rossa, caratteristiche potenzialmente oscuranti come specchi d'acqua di colore blu.

"Rende difficile distinguere davvero cosa sta succedendo, "Ha detto male.

Hurt ha deciso di indagare. Un collega gli ha fornito uno spettro di una stella nana rossa simile a TRAPPIST-1. Ha sovrapposto che con le "curve di reattività" dell'occhio umano, e ha scoperto che la maggior parte del "rosso" degli scienziati proveniva dalla luce infrarossa, invisibile agli occhi umani. Sottrarre quello, e ciò che rimane è una tonalità più rosso-arancio che potremmo vedere sulla superficie di un mondo TRAPPIST-1—"tipo dello stesso colore che ti aspetteresti di ottenere da una lampadina a basso wattaggio, " disse Hurt. "E gli scienziati lo guardarono e dissero, 'Oh, ok, Grande, è arancione». Quando la matematica ti dice la risposta, non c'è davvero molto di cui discutere".

Per ferito, il vero scopo dell'illustrazione scientifica è emozionare il pubblico, coinvolgerli nella scienza, e fornire un'istantanea della conoscenza scientifica.

"Se guardi l'intera storia dell'arte spaziale, tornando indietro molti, molti decenni, scoprirai di avere una registrazione visiva, " ha detto. "L'arte è una testimonianza storica della nostra mutevole comprensione dell'universo. Diventa parte della storia, e una parte della ricerca, Penso."