Immagina di andare in un parco a tema con la tua famiglia e di chiedere a un impiegato del parco di scattare una foto di gruppo. Una celebrità passa sullo sfondo e saluta la telecamera, rubando la messa a fuoco della foto. Sorprendentemente, questo concetto di "photobombing" è rilevante anche per gli astronomi che cercano pianeti abitabili.

Quando gli scienziati puntano un telescopio verso un esopianeta, la luce che il telescopio riceve potrebbe essere effettivamente "contaminata" dalla luce di altri pianeti nello stesso sistema stellare, secondo un nuovo studio della NASA. La ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters l'11 agosto, ha modellato l'impatto di questo effetto "photobombing" su un telescopio spaziale avanzato progettato per osservare esopianeti potenzialmente abitabili e ha suggerito potenziali modi per superare questa sfida.

"Se guardi la Terra seduta accanto a Marte o Venere da un punto di osservazione lontano, a seconda di quando li hai osservati, potresti pensare che siano entrambi lo stesso oggetto", spiega il dottor Prabal Saxena, uno scienziato del Goddard Space della NASA Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, che ha condotto la ricerca.

Saxena usa il nostro sistema solare come analogo per spiegare questo effetto di fotobombing.

"Ad esempio, a seconda dell'osservazione, un'eso-Terra potrebbe nascondersi nella [luce di] ciò che erroneamente crediamo sia una grande eso-Venere", ha detto il dottor Saxena. Si ritiene generalmente che il vicino della Terra, Venere, sia ostile all'abitabilità, con temperature superficiali abbastanza calde da fondere il piombo, quindi questa mescolanza potrebbe portare gli scienziati a perdere un pianeta potenzialmente abitabile.

Gli astronomi usano i telescopi per analizzare la luce da mondi lontani per raccogliere informazioni che potrebbero rivelare se potrebbero supportare la vita. Un anno luce, la distanza percorsa dalla luce in un anno, è di quasi sei trilioni di miglia (oltre nove trilioni di chilometri) e ci sono circa 30 stelle simili al nostro Sole entro circa 30 anni luce dal nostro sistema solare.

Questo fenomeno di photobombing, in cui le osservazioni di un pianeta sono contaminate dalla luce di altri pianeti in un sistema, deriva dalla "funzione point-spread" (PSF) del pianeta bersaglio. La PSF è un'immagine creata a causa della diffrazione della luce (il piegamento o la diffusione delle onde luminose attorno a un'apertura) proveniente da una sorgente ed è più grande della sorgente per qualcosa di molto lontano (come un esopianeta). La dimensione della PSF di un oggetto dipende dalla dimensione dell'apertura del telescopio (l'area di raccolta della luce) e dalla lunghezza d'onda alla quale viene eseguita l'osservazione. Per i mondi attorno a una stella lontana, una PSF può risolversi in modo tale che due pianeti vicini o un pianeta e una luna possano sembrare trasformarsi in uno solo.

In tal caso, i dati che gli scienziati possono raccogliere su un simile analogo della Terra sarebbero distorti o influenzati da qualsiasi mondo o mondi stessero bombardando il pianeta in questione, il che potrebbe complicare o addirittura impedire il rilevamento e la conferma di una exo-Terra, un potenziale pianeta come la Terra al di là del nostro sistema solare.

Saxena ha esaminato uno scenario analogo in cui astronomi ultraterreni potrebbero guardare la Terra da più di 30 anni luce di distanza, utilizzando un telescopio simile a quello raccomandato nell'Astrophysics Decadal Survey del 2020. "Abbiamo scoperto che un tale telescopio a volte vedrebbe potenziali eso-Terre oltre 30 anni luce di distanza mescolate con pianeti aggiuntivi nei loro sistemi, compresi quelli che si trovano al di fuori della zona abitabile, per una gamma di diverse lunghezze d'onda di interesse", ha detto Saxena .

La zona abitabile è quella regione di spazio attorno a una stella in cui la quantità di luce stellare consentirebbe all'acqua liquida sulla superficie di un pianeta, il che potrebbe consentire l'esistenza della vita.

Esistono diverse strategie per affrontare il problema del photobombing. Questi includono lo sviluppo di nuovi metodi di elaborazione dei dati raccolti dai telescopi per mitigare il potenziale che il fotobombing distorcerà i risultati di uno studio. Un altro metodo sarebbe studiare i sistemi nel tempo, per evitare la possibilità che pianeti con orbite ravvicinate appaiano nelle rispettive PSF. Lo studio di Saxena discute anche di come l'utilizzo di osservazioni da più telescopi o l'aumento delle dimensioni del telescopio potrebbe ridurre l'effetto del fotobombing a distanze simili. + Esplora ulteriormente

Per cercare la vita aliena, gli astronomi cercheranno indizi nelle atmosfere di pianeti lontani