Storica scoperta degli astronomi europei ESO. Trovato il primo pianeta di massa terrestre su Alpha Centauri B

“Credo che nessun scienziato che esaminasse le prove si sottrarrebbe alla conclusione che le leggi della fisica nucleare siano state deliberatamente progettate in vista delle conseguenze che producono all’interno delle stelle”(Fred Hoyle). Bingo! Storica e spettacolare scoperta degli astronomi europei dello European Southern Observatory (ESO) che hanno cercato, snidato, trovato, osservato e ghermito un pianeta alieno di massa simile a quella della Terra in orbita intorno alla stella “B” del sistema triplo di Alpha Centauri, il più vicino alla Terra, distante circa 4,3 anni luce. Le altre migliaia di esomondi finora scoperti, sono tutti più distanti. I veri cacciatori di pianeti extrasolari dell’Eso hanno conquistato meritatamente un Guinness World Record da incorniciare nella storia dell’Astronomia. Il mondo “Alpha Centauri Bb”, così è stato battezzato dagli scienziati, è anche l’esopianeta più leggero finora mai scoperto intorno a una stella simile al nostro Sole. Il pianeta è stato osservato usando lo strumento HARPS installato sul telescopio da 3,6 metri di diametro all’Osservatorio Astronomico di La Silla dell’ESO in Cile. I risultati sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica “Nature”. Grande è la soddisfazione dell’intera comunità scientifica internazionale. Entusiasta il regista ed esploratore James Cameron, il papà del kolossal Avatar ambientato proprio sui mondi (le lune del gigante gassoso Polifemo) di Alpha Centauri che è una delle stelle più brillanti nel cielo australe, il sistema stellare più vicino al nostro. In realtà è una stella tripla, cioè un sistema costituito da due stelle simili al Sole in orbita stretta l’una intorno all’altra, Alfa Centauri A e B, e da una stella rossa più distante e debole nota come Proxima Centauri. Che è l’astro più vicino in assoluto alla Terra, distante appena 3,9 anni luce. Il nome dei componenti di un sistema multiplo si ottiene aggiungendo una lettera maiuscola al nome della stella. Alpha Centauri A è la componente più brillante, Alpha Centauri B è la seconda, appena più debole, e Alpha Centauri C è la molto più debole Proxima Centauri che è di poco più vicina alla Terra e perciò è formalmente la stella a noi più prossima dopo il Sole. Fin dal XIX Secolo gli astronomi e gli autori di fantascienza hanno speculato sull’esistenza di pianeti alieni in orbita intorno a questi corpi celesti, le più vicine dimore possibili per la vita al di là del Sistema Solare, ma ricerche di precisione sempre crescente non avevano rivelato finora nulla. Fino a Mercoledì 17 Ottobre 2012. “Le nostre osservazioni con lo strumento HARPS – dichiara Xavier Dumusque dell’Osservatorio di Ginevra, Svizzera, e del Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portogallo, il primo autore della scoperta e dell’articolo “An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B” pubblicato su Nature – si svolgono in un periodo di più di quattro anni e hanno rivelato un segnale piccolo, ma reale, da un pianeta che orbita intorno a Alfa Centauri B ogni 3,2 giorni: è una scoperta straordinaria che ha spinto al limite la nostra tecnica! Questo risultato rappresenta un grande passo avanti nella individuazione di un gemello della Terra nelle immediate vicinanze del Sole. Viviamo tempi emozionanti!”. L’equipe scientifica della scoperta è composta da: Xavier Dumusque (Osservatorio di Ginevra, Svizzera; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portogallo, Francesco Pepe (Osservatorio di Ginevra), Christophe Lovis (Osservatorio di Ginevra), Damien Ségransan (Osservatorio di Ginevra), Johannes Sahlmann (Osservatorio di Ginevra), Willy Benz (Universität Bern, Svizzera), François Bouchy (Osservatorio di Ginevra; Institut d’Astrophysique de Paris, Francia), Michel Mayor (Osservatorio di Ginevra), Didier Queloz (Osservatorio di Ginevra), Nuno Santos (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto) and Stéphane Udry (Osservatorio di Ginevra). Il team europeo dell’ESO ha rivelato il pianeta osservando le piccole oscillazioni nel moto della stella Alfa Centauri B, dovute all’attrazione gravitazionale del pianeta in orbita. Il sensore HARPS misura la velocità radiale di una stella, cioè la sua velocità in avvicinamento o allontanamento dalla Terra, con straordinaria precisione. Un pianeta alieno in orbita intorno a una stella, la fa muovere avanti e indietro con regolarità nella direzione di un osservatore distante. A causa dell’effetto Doppler, questo cambiamento della velocità radiale causa uno spostamento dello spettro della stella verso lunghezze d’onda più lunghe quando si allontana, il “red-shift”, lo spostamento verso il rosso, e un “blue-shift”, lo spostamento verso il blu, cioè verso lunghezze d’onda più corte, quando si avvicina. Questo piccolissimo spostamento dello spettro della stella può essere misurato con un spettrografo di altissima precisione come HARPS e usato per dedurre la presenza di un pianeta extramondo. L’effetto è molto piccolo e fa spostare la stella avanti e indietro di non più di 51 centimetri al secondo (1,8 chilometri orari) all’incirca la velocità di un bambino che cammina a carponi. È la massima precisione mai ottenuta dagli astronomi con questo metodo. Alpha Centauri B è molto simile al Sole ma leggermente più piccola e debole. Il pianeta appena scoperto, di massa poco più grande di quella della Terra, orbita a circa sei milioni di chilometri dalla stella B, ed è molto più vicino di quanto lo sia Mercurio al Sole nel Sistema Solare. L’orbita dell’altra componente luminosa della stella doppia, Alpha Centauri A, la mantiene a debita distanza dall’astro gemello, ma dovrebbe comunque essere un oggetto molto brillante nel cielo dell’esopianeta. Gli astronomi possono solo stimare la massa minima di un pianeta, usando il metodo della velocità radiale, poiché la stima della massa dipende anche dall’inclinazione del piano orbitale rispetto alla linea di vista, che non è nota. Ma, da un punto di vista statistico, questa massa minima è spesso vicina alla massa reale del pianeta. Il primo esopianeta intorno a un stella simile al Sole fu trovato dalla stessa equipe nel 1995 e da allora sono state confermate più di 800 scoperte, ma la maggior parte è di pianeti molto più grandi della Terra, molti dei quali sono massicci come Giove. La missione del Telescopio Spaziale Keplero della Nasa (http://planetquest.jpl.nasa.gov/) ha trovato 2300 candidati pianeti alieni usando un metodo alternativo: la ricerca di un lieve calo di luminosità in una stella quando un pianeta le passa di fronte (transito) e ne blocca parzialmente la luce. La maggioranza dei candidati individuati dal metodo dei transiti sono molto distanti da noi. Al contrario, i pianeti trovati da HARPS sono intorno a stelle vicine al Sole e quello appena scoperto è il più vicino! Questo li rende obiettivi ideali per molti studi di approfondimento come la caratterizzazione dell’atmosfera dell’esopianeta. La sfida con cui gli astronomi dell’ESO (anche nell’emisfero boreale con il gemello di HARPS) si devono confrontare ora è quella di trovare e caratterizzare un pianeta di massa simile alla Terra in orbita nella zona abitabile intorno a un’altra stella. Il primo passo è stato appena compiuto dagli scienziati europei dell’ESO nel cielo australe. La zona abitabile è una stretta regione anulare intorno alla stella dove l’acqua può essere presente in forma liquida se le condizioni sono adatte. Ma i Centauriani e i Romulani esistono? Non lo sappiamo ancora. Novità entusiasmanti potrebbero giungere molto presto dallo strumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) uno spettrografo progettato per individuare esopianeti rocciosi, che verrà installato sul Very Large Telescope dell’ESO. Attualmente nelle fasi finali di progettazione dovrebbe iniziare le operazioni tra la fine del 2016 e l’inizio del 2017. ESPRESSO permetterà una misura della velocità radiale con precisione di 0,35 Km/h e, forse, meno. Per confronto, la Terra induce una velocità radiale di 0,32 Km/h sul Sole. Questa risoluzione dovrebbe perciò consentire a ESPRESSO di scoprire pianeti di massa terrestre nella zona abitabile di moltissime stelle vicine e lontane. Il consorzio ESPRESSO viene guidato da alcuni dei responsabili della scoperta odierna. “Questo è il primo pianeta di massa simile a quella della Terra mai trovato intorno a un stella simile al Sole – rivela Stéphane Udry dell’Osservatorio di Ginevra, co-autore dello studio e membro dell’equipe scientifica – la sua orbita è molto vicina alla stella, deve essere troppo caldo per la vita come la conosciamo, ma potrebbe anche essere uno tra i tanti in un sistema planetario. Gli altri risultati che abbiamo ottenuto con HARPS così come le nuove scoperte di Kepler, mostrano chiaramente che la maggioranza dei pianeti di piccola massa si trova in sistemi solari simili”. L’impatto della scoperta del primo pianeta su Alpha Centauri, è semplicemente sconvolgente sia per la scienza sia per la conoscenza sia per la cultura sia per l’economia. Le implicazioni potrebbero essere altrettanto rivoluzionarie se venisse confermata la presenza di altri esopianeti del tutto simili alla Terra, magari in orbita attorno a un gigante gassoso. In tal caso non resterebbe che liberare tutte le nostre energie intellettuali, tecnologiche e scientifiche disponibili sulla Terra per inventare e costruire reali navi interstellari, come l’Enterprise, adatte per l’esplorazione umana diretta di questi strani nuovi mondi a noi più vicini, che forse ospitano ovvero hanno ospitato civiltà aliene, umane e non. Il sistema di Alpha Centauri appare ad occhio nudo come una stella singola di colore giallastro in direzione della Via Lattea australe, ad una declinazione di meno 60º50’. Invisibile dall’Europa continentale, dal Mar Mediterraneo, dalla Cina settentrionale e da gran parte dell’America del Nord, è tra gli astri più brillanti del cielo australe. Inizia ad essere osservabile a sud del 29º parallelo nord, corrispondente all’Egitto, al Texas, alla Penisola Arabica, al nord dell’India ed alla Cina del sud. I mesi migliori per la sua osservazione dall’emisfero Nord sono quelli di aprile-maggio. Dall’emisfero australe, la stella diventa circumpolare appena lasciato in direzione sud il Tropico del Capricorno: dalla Nuova Zelanda e dal sud dell’Australia fino a Sydney, come pure dall’Argentina, Alpha Centauri è visibile durante tutto l’anno. La culminazione a mezzanotte di “α Centauri” è il 9 Aprile, mentre la culminazione alle ore 21 è l’8 Giugno. L’area di cielo in cui si trova α Centauri è particolarmente ricca di stelle brillanti, il che facilita notevolmente il suo riconoscimento: è vicina ad un’altra stella molto luminosa, Hadar (β Centauri), un astro di colore azzurro distante apparentemente solo pochi gradi. Poi, continuando l’allineamento delle due stelle verso ovest per un breve tratto si raggiunge un altro gruppo di astri molto luminosi e particolarmente conosciuti, che forma la costellazione della Croce del Sud, il simbolo dell’ESO. Per questa ragione, nell’emisfero australe α Centauri e Hadar vengono chiamate Puntatori del Sud. Sebbene α Centauri appaia molto meno luminosa di Sirio e di Canopo, la sua luminosità può rivaleggiare con quella di alcuni pianeti, come Saturno e talvolta anche Marte, a seconda della loro distanza e della loro “opposizione” al Sole. Le due componenti principali del sistema (α Centauri A ed α Centauri B) sono troppo vicine fra di loro per poter essere distinte ad occhio nudo, dato che la loro separazione angolare varia fra 2 e 22 secondi d’arco, ma per gran parte del loro periodo orbitale sono risolvibili con facilità tramite dei potenti binocoli o un telescopio amatoriale. Osservata dalla Terra, la terza componente del sistema, Proxima Centauri, si trova circa 2,2° a sud-ovest di α Centauri. Questa separazione apparente equivale a circa quattro volte il diametro apparente della Luna Piena ed a circa la metà della distanza angolare fra α Centauri e Hadar. Proxima appare come una stella di colore rosso intenso di magnitudine apparente pari a 13,1 in un campo povero di altre stelle di fondo: è indicata come V645 Cen nel “General Catalogue of Variable Stars”. Si tratta, infatti, di una stella variabile UV Ceti, che può variare fino a raggiungere la magnitudine 11 senza un periodo regolare. Alcuni astronomi amatoriali e professionisti sono soliti monitorare le variazioni di luminosità di questa stella tramite l’uso di telescopi ottici o radiotelescopi. Il riconoscimento di Alpha Centauri come sistema composto da due stelle risale al dicembre 1689, quando Padre Richaud risolse le due componenti per la prima volta dalla città indiana di Pondicherry, durante l’osservazione di una cometa. Nel 1752 Nicholas Louis de Lacaille fece degli studi astro metrici del sistema usando un circolo meridiano, uno strumento per determinare il punto in cui una stella “passa il meridiano”, cioè raggiunge la massima altezza sull’orizzonte. Nel 1834 furono condotte le prime osservazioni micrometriche ad opera di John Herschel. Dai primi anni del XX Secolo, le osservazioni vennero condotte su lastre fotografiche. Nel 1926 William Stephen Finsen calcolò dei parametri orbitali approssimativi prossimi a quelli oggi accettati per questo sistema. Tutte le posizioni future sono ora abbastanza accurate da permettere a un osservatore di determinare le posizioni relative delle stelle sulla base di effemeridi delle stelle doppie. La scoperta che il sistema di Alpha Centauri è quello più vicino a noi, fu di Thomas James Henderson che misurò la parallasse trigonometrica del sistema fra l’Aprile del 1832 ed il Maggio del 1833. Non pubblicò subito i suoi risultati poiché temeva che le sue misurazioni fossero troppo grandi per essere verosimili, ma dopo che Friedrich Wilhelm Bessel ebbe pubblicato i risultati dei suoi studi della parallasse di 61 Cygni nel 1838, si decise a pubblicare a sua volta i risultati per Alpha Centauri, l’anno successivo. Fu così che Alpha Centauri ufficialmente divenne la seconda stella ad aver avuto la distanza misurata. Robert Innes fu il primo a scoprire, nel 1915 dal Sudafrica, la stella Proxima Centauri, utilizzando delle lastre fotografiche prese in periodi differenti durante uno studio dedicato al monitoraggio del moto proprio delle stelle. Il grande moto proprio e la parallasse di questa apparentemente anonima stellina rossa, sembravano perfettamente compatibili con quelli del sistema di Alpha Centauri AB. Proxima, trovandosi ad una distanza di 4,22 anni luce da noi, fu così riconosciuta come la stella più vicina a noi in assoluto. Le distanze attualmente accettate derivano dalle misure di parallasse eseguite dal satellite Hipparcos (Gaia è prossima al lancio!) e riportate nell’omonimo catalogo. Nel 1951 l’astronomo americano Harlow Shapley annunciò che Proxima Centauri è una stella variabile di tipo UV Ceti. Shapley scoprì le variazioni della stella esaminando vecchie lastre fotografiche che mostravano in alcuni casi un incremento della sua luminosità di circa l’8 per cento rispetto al normale, facendone di fatto la più attiva variabile di tipo UV Ceti allora conosciuta. Alpha Centauri attualmente appare come una delle stelle luminose più meridionali. In epoche passate la precessione degli equinozi aveva portato questa e le altre stelle circostanti a declinazioni inferiori, così che potevano essere osservate, 4-5 mila anni fa, anche dall’Europa centrale. Le implicazioni appaiono notevoli. Nell’epoca presente la stella possiede un’ascensione retta pari a 14h 39m. Si trova in quella fascia di coordinate di ascensione retta compresa fra le 6h e le 18h, in cui gli oggetti tendono ad assumere declinazioni sempre più meridionali, tranne l’area attorno al polo sud dell’eclittica. Ciò è dovuto al fatto che l’asse terrestre, in direzione sud, tende ad avvicinarsi a questa parte di cielo. Ne consegue che l’area di cielo verso cui l’asse tende a puntare assume declinazioni meridionali, mentre l’area di cielo da cui si allontana tende a diventare visibile anche a latitudini più settentrionali. All’epoca dei Greci e dei Romani la parte di cielo in cui si trova Alpha Centauri era visibile anche alle latitudini medie del Mediterraneo. Infatti i popoli mediterranei conoscevano bene questa stella che veniva considerata come il piede del Centauro. Il nome proprio di Alpha Centauri è Rigel Kentaurus, e anche se derivato dalla frase araba per “Piede del Centauro”, ricorda sempre la sua caratteristica all’interno della costellazione. Fra circa 3mila anni l’ascensione retta di Alpha Centauri sarà pari a 18h, che equivale al punto più meridionale che la stella potrà raggiungere. Dopodiché l’asse terrestre inizierà a riallontanarsi da questo sistema stellare triplo che, quindi, assumerà declinazioni sempre più settentrionali. A questo movimento si aggiunge il grande moto proprio della stella, che essendo molto vicina, è logicamente notevole: infatti Alpha Centauri sembra muoversi nella direzione di Hadar alla velocità di 6,1 minuti d’arco al secolo. Con una magnitudine apparente integrata di meno 0,27 Alpha Centauri appare ad occhio nudo come una stella singola, un po’ meno brillante di Sirio e di Canopo. Se si considera il sistema di Alpha Centauri come due stelle separate, la stella primaria del sistema, α Centauri A, ha una magnitudine apparente di più 0,01. Ossia appena meno luminosa di Arturo e impercettibilmente meno luminosa di Vega, la quinta stella, posizionandosi così al quarto posto fra le stelle più luminose. La seconda compagna, Alpha Centauri B, possiede una magnitudine di 1,33 che la pone al ventunesimo posto tra le stelle del cielo terrestre in ordine di luminosità. Alpha Centauri A è il membro principale del sistema ed appare leggermente più luminoso del nostro Sole in termini assoluti. È una stella simile al nostro astro, di sequenza principale, con un colore giallastro, la cui classificazione è G2 V. Questa stella è circa il 10 per cento più massiccia del nostro Sole, con un raggio del 23 per cento più grande. La velocità di rotazione di Alpha Centauri A equivale ad un periodo di rotazione di 22 giorni circa. La componente B secondaria del sistema, è leggermente più piccola e meno luminosa del nostro Sole. Anche Alpha Centauri B è nella fase di sequenza principale: la sua classe spettrale è K1 V, ossia una stella di colore giallo-arancione. La sua massa è pari al 90 per cento di quella del Sole e il suo raggio è del 14 per cento più piccolo. La velocità di rotazione è equivalente ad un periodo di 41 giorni circa. Una stima precedente indicava questo valore pari a 36,8 giorni. Osservazioni effettuate nei raggi X con i satelliti ROSAT e XMM-Newton hanno evidenziato che la componente B emette più energia in questo intervallo spettrale rispetto alla stella A, nonostante sia complessivamente la meno luminosa delle due. Le curve di luce in banda X hanno evidenziato una certa variabilità delle due stelle, più rapida per la stella B che per A. Per quest’ultima la spiegazione più accreditata è la presenza di un ciclo solare simile a quello undecennale del Sole. Mentre Alpha Centauri B è una vera e propria stella a brillamento. Sono stati infatti osservati brillamenti sia con ROSAT sia con XMM-Newton, anche se fra i più deboli registrati per questo tipo di stelle. La classe spettrale della terza componente del sistema, Alpha Centauri C, è M5V-M5VI. Il che suggerisce che possa trattarsi o di una stella di sequenza principale (tipo V) o di una stella subnana (tipo VI) il cui spettro presenta linee di emissione. La sua massa è circa il 12 per cento di quella del Sole. Assieme, le due componenti visibili luminose del sistema doppio sono chiamate Alpha Centauri AB. La designazione AB indica il centro gravitazionale apparente delle componenti principali relativamente all’altra compagna minore. Ma i nuovi calcoli dell’Eso, dopo la scoperta del primo esopianeta del sistema, stanno riscrivendo tutto. “AB-C” si riferisce all’orbita di Proxima attorno alla coppia centrale. Questa designazione consente agli astronomi specializzati in sistemi stellari multipli di definire gli astri componenti in funzione delle diverse relazioni che intercorrono fra essi e gli esopianeti ospiti, come nel caso di questo terzetto di stelle. Dato che la distanza fra il Sole e Alpha Centauri AB non è significativamente diversa rispetto a quella fra il Sole e le singole componenti, da un punto di vista gravitazionale questo sistema è considerato come se fosse un unico oggetto. Esomondi compresi. Le componenti AB di percorrono le loro orbite attorno al baricentro del sistema in un periodo di 79,91 anni, avvicinandosi reciprocamente fino a 11,2 Unità Astronomiche (1,67 miliardi di Km, circa la distanza media fra il Sole e Saturno) e allontanandosi fino ad una distanza di 35,6 U.A. (5,9 miliardi di Km, la distanza media fra il Sole e Plutone). Le orbite delle due stelle sono dunque ellittiche, ma a differenza di quelle dei pianeti del Sistema solare, la loro eccentricità è notevole (e = 0,5179). Dai parametri orbitali, utilizzando la terza legge di Keplero, è possibile risalire alla massa del sistema, che risulta essere pari a circa 2 masse solari, esomondi esclusi. Una stima delle masse delle due singole stelle è di 1,09 e 0,90 masse solari rispettivamente per Alpha Centauri A e B. Stime più recenti offrono valori leggermente più alti: 1,14 per la A e 0,92 per la B, portando la massa complessiva del sistema a 2,06 masse solari. Alpha Centauri A e B hanno una magnitudine assoluta pari rispettivamente a più 4,38 e più 4,71. Questi valori, insieme alle caratteristiche spettrali dei due astri, permettono di desumere l’età delle due stelle che, secondo le attuali teorie sull’evoluzione stellare, oscillerebbe fra i 5 e i 6 miliardi di anni, leggermente più vecchie del Sole, ma pur sempre “nel mezzo del cammin” di loro vita! Cioè l’età giusta per lo sviluppo dei sistemi planetari e di eventuali civiltà aliene. Vista dalla Terra, l’orbita apparente di questa stella binaria AB risulta essere fortemente inclinata (oltre 79 gradi) causando una notevole variazione della separazione angolare dei due astri nel corso del tempo. Fino al Febbraio del 2016 le due stelle si avvicineranno sempre di più, raggiungendo una distanza minima apparente di 4 secondi d’arco. Dopodiché riprenderanno ad allontanarsi. La minima separazione angolare possibile è di poco inferiore a 2 secondi, mentre la massima è di 22 secondi e si è avuta l’ultima volta nel Febbraio del 1976. La prossima si avrà nel Gennaio del 2056. Se si considera l’orbita reale, le due stelle hanno raggiunto il periastro (il punto di minima distanza reale) nell’Agosto del 1956, mentre il prossimo sarà raggiunto nel Maggio del 2035. Il punto di massimo allontanamento (apoastro) è stato raggiunto invece nel Maggio 1995, mentre il prossimo lo sarà nel 2075. In questa fase dell’orbita, le due stelle sono in fase di reciproco avvicinamento. Proxima Centauri è la debolissima nana rossa che si trova a circa 12mila-13mila U.A. dal sistema Alpha Centauri AB, equivalente a 0,12 anni luce. Cioè 1,94 bilioni di Km, circa il 5 per cento della distanza fra il Sole e la coppia AB. Proxima appare gravitazionalmente legata al sistema AB, compiendo un’orbita attorno alle due stelle in un periodo compreso fra 100mila e 500mila. Secondo alcuni scienziati, tuttavia, è anche possibile che Proxima possa essere non legata e che si muova lungo una traiettoria iperbolica attorno al sistema AB. L’evidenza principale di un’orbita legata è che sembra difficile che l’associazione fra Proxima e le due stelle principali possa essere accidentale, dato che mostrano circa lo stesso moto proprio attraverso lo spazio. In teoria, secondo alcuni studiosi, Proxima potrebbe lasciare il sistema fra alcuni milioni di anni. Comunque resta ancora da chiarire se Proxima e Alpha siano realmente legate gravitazionalmente. Le ricerche dell’Eso puntano proprio su questo. Tutte le componenti di Alpha Centauri mostrano un moto proprio notevole rispetto alle stelle di fondo, similmente a quanto avviene per altre stelle luminose, come Sirio ed Arturo. Nel corso dei secoli questo causa un lento spostamento della posizione apparente della stella. Astri di questo tipo vengono chiamati “stelle ad elevato moto proprio”. Questi moti stellari erano sconosciuti agli antichi astronomi che credevano che le stelle fossero eterne e permanentemente fisse sulla sfera celeste. L’osservatore scozzese Thomas James Henderson scoprì, all’inizio dell’Ottocento, la vera distanza di Alpha Centauri dal Royal Observatory sul Capo di Buona Speranza. Le sue conclusioni furono dovute proprio allo studio dell’insolitamente alto moto proprio del sistema: la velocità reale osservata attraverso lo spazio doveva essere molto più elevata. Il moto stellare apparente fu trovato utilizzando le osservazioni astrometriche condotte da Nicholas Louis de Lacaille risalenti al 1751-1752, attraverso le discrepanze di posizione fra quelle del Lacaille e quelle di Henderson. Alpha Centauri continuerà in futuro a diventare leggermente più luminosa, passando dapprima a meno di un grado da Hadar e poi poco a nord della Croce del Sud, muovendosi poi verso nord-ovest e infine verso l’equatore celeste, allontanandosi sempre più dalla scia della Via Lattea. Attorno all’Anno Domini 29.700, Alpha Centauri si troverà nell’area dell’attuale costellazione dell’Idra e sarà ad una distanza di esattamente un parsec (3,26 anni luce) dal Sistema solare. Quindi raggiungerà una velocità radiale stazionaria. Subito dopo questa fase, il sistema inizierà ad allontanarsi da noi, mostrando così una velocità radiale positiva. Attorno all’Anno Domini 43.300, Alpha Centauri passerà vicino alla stella di seconda magnitudine Alpha Hydrae. A quel punto la sua distanza sarà aumentata a 1,64 parsec (5,36 anni luce). Fra circa 100mila anni, il sistema di Alpha Centauri raggiungerà il punto di fuga finale e scomparirà rapidamente confondendosi fra le deboli stelle di fondo della Via Lattea. A quel punto, quella che una volta era una brillante stella gialla finirà ad di sotto della visibilità ad occhio nudo, in una regione situata nell’attuale debole costellazione australe del Telescopio. Questo insolito destino (attualmente la stella sembra dirigersi proprio nella direzione opposta a questa costellazione) è dovuto all’orbita di Alpha Centauri attorno al centro galattico, che risulta molto inclinata rispetto al piano galattico ma anche rispetto a quella del nostro Sole. In virtù della sua vicinanza al Sistema Solare, Alpha Centauri appare come la terza stella più brillante del cielo. Il suo moto in avvicinamento verso il Sistema Solare, che la porterà sino alla distanza di 1 parsec, farà sì che Alpha Centauri nei prossimi 30mila anni incrementi la propria luminosità apparente, sino a raggiungere un valore di circa meno 0,86, superando la brillantezza di Canopo. Il successivo allontanamento porterà la stella a diminuire la propria brillantezza e, tra 40mila anni, la sua magnitudine sarà scesa a più 1,03. In passato gli astronomi (non gli ufologi, gli esobiologi e gli autori di fantascienza come Gene Rodenberry che nella saga di Star Trek pongono sul pianeta Romulus di Alpha Centauri la capitale dell’Impero Romulano) pensavano che la presenza di pianeti extrasolari orbitanti attorno a stelle doppie fosse improbabile se non impossibile, a causa delle perturbazioni gravitazionali indotte dalle stelle componenti il sistema. Ma la scoperta di pianeti attorno ad alcune stelle doppie, come gamma Cephei, ha riacceso la speranza. Ora, grazie agli astronomi europei dell’Eso, ne siamo definitivamente certi. La reale esistenza di pianeti di tipo terrestre nel sistema di Alpha Centauri è scienza e non più fantascienza. Le ricerche proseguono perlustrando accuratamente tutte le componenti del sistema triplo. Le due stelle principali del sistema di Alpha Centauri mostrano caratteristiche molto simili a quelle del nostro Sole: l’età e la metallicità. Soprattutto quest’ultima è un fattore molto importante per la formazione di pianeti rocciosi di tipo terrestre. Per cui l’interesse degli astronomi verso questo sistema è ulteriormente incrementato negli ultimi anni. Vari gruppi di ricerca specializzati nella caccia ai pianeti extrasolari hanno utilizzato diversi sistemi di misurazione della velocità radiale o del transito per cercare eventuali corpi orbitanti attorno alle due stelle principali. I veri cacciatori europei dell’Eso hanno fatto centro! Ma è solo l’inizio. Alcuni modelli simulati al computer suggeriscono che la formazione di giganti gassosi simili a Giove e Saturno sia molto improbabile, a causa dei forti effetti gravitazionali e del momento angolare orbitale di questo sistema binario. Basandosi sul simulazioni al computer, alcuni astronomi avevano ipotizzato in passato che eventuali pianeti terrestri, che in origine avessero orbitato vicino alla zona abitabile, non avrebbero potuto mantenere la loro orbita stabile molto a lungo in quella fascia. La perdita di questi piccoli corpi sarebbe potuta avvenire alcuni miliardi di anni fa, durante la formazione del sistema, a causa delle forti perturbazioni ad opera delle due componenti stellari. Tuttavia, i più recenti studi hanno dimostrato che entrambe le componenti possono mantenere in orbite stabili eventuali pianeti di tipo terrestre. La vicinanza del sistema di Alpha Centauri lo rende il candidato per la prima missione spaziale interstellare umana a bordo di una vera astronave. Per percorrere la distanza che separa Alpha Centauri dal Sole occorrerebbero, con la tecnologia dei missili chimici, non meno di alcuni secoli. Non con l’energia nucleare. Grazie alle equazioni della Relatività di Einstein, potremmo raggiungere Alpha Centauri in poche ore. Questo potrebbe però essere l’unico modo per ottenere un’evidenza diretta della presenza di pianeti esattamente uguali alla Terra se le osservazioni condotte dal nostro Sistema Solare non saranno in grado di identificarne alcuno. La grande similarità fra le componenti del sistema ed il Sole in quanto a tipo spettrale, età e probabile stabilità delle orbite, ha suggerito che Alpha Centauri (molto più vicina del sistema doppio Zeta Reticuli) sia una delle regioni più probabili per lo sviluppo di vita extraterrestre su un potenziale pianeta roccioso. Alcuni astronomi credono però che eventuali pianeti di tipo terrestre potrebbero essere aridi o non possedere un’atmosfera con spessore sufficiente a sostenere la vita. Questo perché nel nostro Sistema Solare sia Giove sia Saturno furono probabilmente fondamentali nel perturbare l’orbita delle comete, dirigendole verso la parte più interna del Sistema Solare, dove avrebbero fornito ghiaccio, acqua e mattoni della vita ai pianeti interni. Le comete avrebbero potuto trovarsi in una sorta di Nube di Oort posta nelle regioni più esterne del sistema, quando avrebbero potuto essere influenzate gravitazionalmente sia da giganti gassosi sia da eventuali stelle che transitavano nelle vicinanze, così che queste avrebbero potuto viaggiare verso la zona interna. Tuttavia, non ci sono state finora dirette evidenze dell’esistenza di una Nube di Oort attorno a Alpha Centauri AB e teoricamente questa potrebbe essere stata completamente disgregata durante la formazione del sistema. Altri invece sostengono che l’esistenza di una Nube di Oort non può essere al momento esclusa, e comunque il ruolo di Giove e Saturno potrebbe essere stato svolto dall’azione gravitazionale di una delle stelle del sistema nei confronti dell’altra. Un eventuale pianeta simile alla Terra attorno ad Alpha Centauri A dovrebbe trovarsi a circa 1,25 U.A. dalla stella (circa a metà strada fra la distanza dell’orbita terrestre e quella di Marte) per avere delle condizioni climatiche che consentano la presenza di acqua allo stato liquido. Per mantenere queste caratteristiche attorno ad Alpha Centauri B, un pianeta terrestre dovrebbe trovarsi ad una distanza di 0,7 U.A. con un’orbita dunque simile a quella di Venere. Per trovare eventuali prove dell’esistenza di questi pianeti, sia Proxima Centauri sia Alpha Centauri AB sono fra gli obiettivi anche della “Space Interferometry Mission” della Nasa: trovare pianeti con una massa pari o inferiore a tre masse terrestri compresi entro due U.A. sarà possibile anche tramite l’applicazione di questo programma. Osservato dalla coppia di stelle più interna del sistema di Alpha Centauri, il cielo (a parte le tre stelle del sistema) apparirebbe quasi identico a come appare visto dalla Terra, con la maggior parte delle costellazioni, come l’Orsa Maggiore e Orione, praticamente invariate. Il Centauro perderebbe la sua stella più brillante e il nostro Sole apparirebbe come una stella di magnitudine 0,5 nella costellazione di Cassiopea, presso la stella Epsilon. La sua posizione è facilmente calcolabile, poiché sarebbe agli antipodi della posizione di Alpha Centauri vista dalla Terra. Proxima Centauri, pur facendo parte dello stesso sistema, sarebbe appena visibile ad occhio nudo, con magnitudine 4,5. Un pianeta attorno ad Alpha Centauri A o B vedrebbe l’altra stella come un “secondo sole”. Un pianeta terrestre a 1,25 U.A. dalla componente A (con una rivoluzione di 1,34 anni) sarebbe illuminato come dal Sole dalla sua primaria, mentre Alpha Centauri B apparirebbe da 5,7 a 8,6 magnitudini più fioca, da 190 a 2700 volte più debole della primaria, ma ancora da 29 a 9 volte più luminoso della Luna piena. Viceversa, un pianeta a 0,71 A.U. dalla componente B (con un periodo di 0,63 anni) sarebbe illuminato come dal Sole dalla sua primaria e vedrebbe la secondaria da 4,6 a 7,3 magnitudini più debole, da 70 a 840 volte più fioca della principale, ma ancora da 45 a 15 volte più luminosa della Luna piena. In entrambi i casi il sole secondario farebbe il giro di tutto il cielo durante l’anno esoplanetario alieno, partendo a fianco del principale e finendo, mezzo periodo dopo, nella posizione opposta: si avrebbero dunque le condizioni del “Sole di mezzanotte”, con almeno uno o due giorni privi di scambio notte-giorno. Le eventuali civiltà aliene sarebbero condizionate da questi fattori. Alpha Centauri possiede diversi nomi propri: il più diffuso è quello di Rigel Kentaurus spesso abbreviato nella forma Rigil Kent, inizialmente derivante da Rijil Kentaurus (Riguel Kentaurus in portoghese), tutte forme derivate dall’arabo Rijl Qanṯūris (o Rijl al-Qanṯūris, col significato di “Piede del Centauro”). È anche nota come Toliman, la cui etimologia deriva sempre dall’arabo “al-Ẕulmān”, ossia “le ostriche”. Durante l’Ottocento l’astrofilo Elijah H. Burritt chiamò questa stella Bungula. La luminosità di questo sistema stellare e soprattutto la sua vicinanza a noi (quattro anni luce sono davvero nulla se paragonati alle normali distanze intergalattiche) ha giocato un ruolo fondamentale nel far sì che Alpha Centauri fosse oggetto di speculazioni fantascientifiche, che venisse citata nella letteratura, nel cinema e nei videogiochi. L’esempio più noto è quello dello scrittore Isaac Asimov. Nel suo Ciclo della Fondazione, in particolare nel libro Fondazione e Terra, Alpha Centauri è l’ultima tappa del viaggio di Golan Trevize, consigliere della Fondazione, prima di raggiungere il pianeta Terra. La stella nel romanzo è chiamata col diminutivo “Alpha” e attorno alla componente principale del sistema orbita un pianeta, Alfa, ricoperto da un unico immenso oceano in cui si trova un’unica terra abitata, i cui abitanti sono in grado di controllare il clima. Da qui Trevize riparte per raggiungere il Sole, la stella più vicina, dove sembra si possa trovare il pianeta Terra. Nel cinema il nome di questa stella è stato molto usato, specie per i viaggi di fantascienza riguardanti l’esplorazione galattica della periferia del Sistema Solare. In “Babylon 5”, una serie televisiva di fantascienza girata negli anni novanta, il sistema, chiamato semplicemente “Proxima”, è una delle colonie maggiori dell’Alleanza Terrestre. In questo sistema planetario, orbitante attorno a Proxima Centauri, sono presenti tre pianeti, il terzo dei quali è anche la colonia più grande dell’Alleanza. Nel corso degli episodi, il pianeta dichiara l’indipendenza, provocando una guerra civile interplanetaria. In Star Trek il sistema è citato molte volte fin dalla serie classica. In chiusura del film italiano “2019 – Dopo la caduta di New York”, il protagonista Parsifal parte per Alpha Centauri. Fra i film degli anni Duemila più belli troviamo lo spettacolare Avatar di James Cameron, ambientato su Pandora, una delle tante lune del gigante gassoso Polifemo, delle dimensioni del pianeta Saturno, ruotante attorno a una delle due stelle principali di Alpha Centauri. Altri film degli Anni Ottanta parlano delle civiltà aliene presenti nel sistema. Nei videogiochi uno degli esempi più famosi è quello della serie di Civilization, che pone come una delle condizioni di vittoria quella di inviare una spedizione di coloni verso il sistema di Alpha Centauri. In Sid Meier’s Alpha Centauri, la vittoria è data dall’esito di una competizione fra diverse civiltà per la conquista del pianeta Chiron, orbitante attorno alla stella. Altri giochi prevedono la conquista e la colonizzazione dei pianeti del sistema. Nel libro “Oltre la Grande Barriera” la suora Stefania Caterina cita una civiltà di Alpha Centauri. Gli abitanti di Alpha Centauri sarebbero dotati di enormi navi stellari, con le quali assieme a membri di altre razze fedeli a Dio esplorano l’Universo e difendono le razze più bisognose dalle forze del male. È curioso. Delle varie umanità che lei definisce presenti nell’Universo, la civiltà di Alpha Centauri sarebbe quella meno “toccata” dal peccato originale adamitico. Un episodio della serie di cartoni animati “Bravestarr” vede coinvolta una gara musicale tra band di svariati mondi: una coppia di musicisti che prende parte alla manifestazione è originaria di Alpha Centauri. “La scoperta di un pianeta attorno ad alpha Cen B è particolarmente interessante per diversi motivi – spiega il dott. Raffaele Gratton, astronomo dell’Osservatorio Astronomico Inaf di Padova – si tratta di un pianeta estremamente piccolo, con una massa minima solo 1.1 volte la massa terrestre. Questo studio dimostra che già’ con la strumentazione attuale, osservazioni molto intensive possono portare alla scoperta di pianeti simili alla Terra, almeno in condizioni molto favorevoli. Scoperte del genere possono essere fatte usando HARPS-N, il nuovo misuratore di velocità radiali di grande precisione che è appena entrato in funzione sul Telescopio Nazionale Galileo e che è un gemello dello strumento usato per questa scoperta. Alpha Centauri è un sistema binario con un periodo di circa 80 anni ed una separazione tra le componenti di circa 20 unità astronomiche (circa come l’orbita di Urano) con un’orbita piuttosto eccentrica: questo vuol che la distanza minima tra le due stelle è piccola (simile a quella tra il Sole e Giove). Questo ambiente non pareva a priori favorevole alla presenza di pianeti, eppure un pianeta pare esserci, seppure piccolo e molto prossimo ad una delle due stelle. Questo porta a rivedere lo scetticismo che c’era sulla presenza di pianeti in sistemi binari di questo tipo. Alpha Centauri è il sistema stellare più vicino al Sole, a solo 1.3 pc, cioè circa 4 anni luce. Benchè il pianeta scoperto non sia adatto ad ospitare vita (è troppo vicino alla stella; la temperatura alla sua superficie dovrebbe essere prossima a 2mila gradi centigradi) spesso i pianeti piccoli sono in sistemi con parecchi pianeti. Potrebbe essere quindi possibile che vi sia un pianeta adatto ad ospitare la vita in questo sistema. Data la distanza estremamente ridotta, è possibile cercare un pianeta del genere usando immagini dirette: certamente questo è alla portata di E-ELT che avrà la sensibilità per vedere il pianeta appena scoperto quando entrerà in funzione, fra circa 10 anni, ma forse sarà possibile scoprire altri pianeti nel sistema, se ve ne sono, usando SPHERE, il cercatore di pianeti che stiamo realizzando insieme a ricercatori di molte nazioni europee per il VLT e che sarà pronto nel 2013. SPHERE permette non solo di visualizzare un pianeta, ma di ottenerne lo spettro e quindi avere informazioni sulla composizione della sua atmosfera”. Il dott. Francesco Pepe è tra gli autori dell’articolo “An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B” pubblicato sulla rivista “Nature” che descrive la scoperta del pianeta extrasolare, realizzata con lo strumento HARPS-S installato al telescopio da 3,6 metri all’Osservatorio ESO di La Silla sulle Ande Cilene. “Quattro anni fa – rivela Francesco Pepe dell’Osservatorio di Ginevra, Principal Investigator di HARPS-N, lo spettrografo installato al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) dell’Inaf – abbiamo iniziato un programma d’osservazione, durante il quale abbiamo osservato (e continuiamo ad osservare) 10 stelle calme e del nostro vicinato, che non mostravano alcuna presenza di pianeti giganti. La speranza era di trovare dei pianeti di piccola massa, possibilmente nella zona abitabile della stella. Questo programma ha portato i suoi frutti, producendo la scoperta di 7 pianeti intorno a quattro stelle. Alpha Cen B è una di queste stelle. È una scoperta che ci fà sognare, perché si tratta di un pianeta di massa terrestre che orbita la stella più vicina a noi; dopo il Sole, s’intende. Il risultato è il frutto di un’intensa e lunga campagna d’osservazioni con uno degli strumenti più precisi al mondo, di una strategia d’osservazione ottimizzata, e di una minuziosa analisi dei dati. Soltanto dopo aver rimosso tutti gli effetti causati dalla stella si riesce a far apparire il segnale del pianeta in modo chiaro. Alpha Cen B è fra le stelle più vicine a noi. È simile al nostro Sole e molto luminosa. Grazie alla sua vicinanza, e perciò intensità, diventa un candidato ideale per ulteriori analisi con strumenti e tecniche diverse. Continueremo a studiare alpha Cen B perché sappiamo ormai che i piccoli pianeti si trovano quasi sempre in sistemi multipli. Nell’Agosto 2012, dopo l’istallazione di HARPS-N al telescopio Nazionale Galileo dell’Inaf, che opera alle Isole Canarie, abbiamo iniziato un programma simile a quello di HARPS-S, che invece osserva l’emisfero sud del cielo dall’Osservatorio di La-Silla in Cile. Speriamo di ottenere presto risultati simili o ancora più eccitanti. Ma ci vorrà un poco di pazienza, perché dei risultati di questo tipo richiedono uno sforzo in tempo e lavoro considerevole”. Se i Centauriani e i Romulani esistono o sono esistiti per davvero, magari al nostro livello di civiltà, si saranno sicuramente accorti della nostra presenza: tutto lassù di noi arriva con quattro anni di ritardo! Ma queste sono solo speculazioni. I fatti scientifici vanno ben oltre la nostra più fervida immaginazione.

© Nicola Facciolini