Da qualche parte nella vastità dell'universo esiste probabilmente un altro pianeta abitabile. E potrebbe non essere così lontano, dal punto di vista astronomico, dal nostro sistema solare.

Distinguere la luce di quel pianeta dalla sua stella, però, può essere problematico. Ma un team internazionale guidato dal fisico Benjamin Mazin dell'UC Santa Barbara ha sviluppato un nuovo strumento per rilevare i pianeti intorno alle stelle più vicine. È la fotocamera superconduttiva più grande e avanzata al mondo. Il lavoro della squadra appare nel diario Pubblicazioni della Società Astronomica del Pacifico .

Il gruppo, che include Dimitri Mawet del California Institute of Technology ed Eugene Serabyn del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California, ha creato un dispositivo chiamato DARKNESS (Spettrofotometro superconduttore a risoluzione energetica nel vicino infrarosso a puntini scuri), i primi 10, Spettrografo a campo integrale da 000 pixel progettato per superare i limiti dei tradizionali rivelatori a semiconduttore. Impiega rilevatori di induttanza cinetica a microonde che, in combinazione con un grande telescopio e un sistema di ottica adattiva, consentire l'imaging diretto dei pianeti intorno alle stelle vicine.

"Fotografare un esopianeta è estremamente impegnativo perché la stella è molto più luminosa del pianeta, e il pianeta è molto vicino alla stella, " disse Mazin, che detiene la cattedra Worster in Fisica Sperimentale presso l'UCSB.

Finanziato dalla National Science Foundation, DARKNESS è un tentativo di superare alcune delle barriere tecniche per rilevare i pianeti. Può richiedere l'equivalente di migliaia di fotogrammi al secondo senza alcun rumore di lettura o corrente oscura, che sono tra le principali fonti di errore in altri strumenti. Ha anche la capacità di determinare la lunghezza d'onda e il tempo di arrivo di ogni fotone. Questa informazione nel dominio del tempo è importante per distinguere un pianeta dalla luce diffusa o rifratta chiamata macchioline.

"Questa tecnologia abbasserà il livello di contrasto in modo da poter rilevare i pianeti più deboli, " ha spiegato Mazin. "Speriamo di avvicinarci al limite di rumore dei fotoni, che ci darà rapporti di contrasto vicini a 10 ^-8 , permettendoci di vedere pianeti 100 milioni di volte più deboli della stella. A quei livelli di contrasto, possiamo vedere alcuni pianeti in luce riflessa, che apre un intero nuovo dominio di pianeti da esplorare. La cosa davvero eccitante è che questo è un pioniere della tecnologia per la prossima generazione di telescopi".

Progettato per il telescopio Hale da 200 pollici presso l'Osservatorio Palomar vicino a San Diego, California, DARKNESS funge sia da fotocamera scientifica che da sensore del fronte d'onda sul piano focale, misurare rapidamente la luce e quindi inviare un segnale a uno specchio di gomma che può assumere una nuova forma 2, 000 volte al secondo. Questo processo ripulisce la distorsione atmosferica che fa brillare le stelle sopprimendo la luce delle stelle e consentendo rapporti di contrasto più elevati tra la stella e il pianeta.

Nell'ultimo anno e mezzo, il team ha impiegato DARKNESS in quattro prove a Palomar per risolvere i bug. I ricercatori torneranno a maggio per raccogliere più dati su alcuni pianeti e per dimostrare i loro progressi nel migliorare il rapporto di contrasto.

"La nostra speranza è che un giorno saremo in grado di costruire uno strumento per il Thirty Meter Telescope previsto per Mauna Kea nell'isola di Hawaii o La Palma, " Disse Mazin. "Con questo, potremo fotografare pianeti nelle zone abitabili di stelle di piccola massa vicine e cercare la vita nelle loro atmosfere. Questo è l'obiettivo a lungo termine e questo è un passo importante verso questo".