LA STELLA DI TABBY

La stella di Tabby e l’enigma della sfera di Dyson. KC 8462852, nota come la stella di Tabby, è venuta alla ribalta come ipotetica sede di attività extraterrestre a causa delle sue variazioni di luminosità

La stella KIC 8462852, posta a circa 1.400 anni luce dalla Terra, ha un comportamento particolare e non finisce di stupire i tanti astronomi.

KC 8462852 nota come la stella di Tabby, da Tabetha Boyajian, l’astronoma statunitense che effettuò i primi studi della stella nel 2011, è venuta alla ribalta come presunta sede di attività di ingegneria extraterrestre a causa delle variazioni di luminosità che non si spiegano nemmeno ipotizzando il transito di un pianeta.

Infatti, quando succede un fatto del genere, la caduta di luminosità ha una certa regolarità e la luminosità della stella non diminuisce di più dell’uno per cento.

Cosa causa l’abbassamento di luminosità della stella di Tabby?
Comete, pianeti giganti, nubi di polvere, sciami di asteroidi o forse, secondo alcuni siti la causa sarebbe la presenza di una mega struttura che circonderebbe la stella e ne causerebbe il temporaneo abbassamento di luminosità.

Lo spazio è sconfinato e solo nella nostra galassia, la via Lattea, sono presenti miliardi di stelle, molte simili al Sole, possibile che attorno a qualcuna di esse scienziati e ingegneri alieni abbiano costruito gigantesche strutture per catturarne la luce e convertirla in energia?

Una sfera di Dyson insomma, una struttura che verrebbe costruita attorno a una stella per catturare tutta l’energia senza disperderla nello spazio. La stella dopo essere stata cosi “intrappolata” sparirebbe alla vista lasciando solo una traccia negli infrarossi e la struttura potrebbe cosi essere trovata.

Possibile? Non lo sappiamo ma una capacità tecnologica del genere non è ancora alla nostra portata e forse non lo sarà mai.

Circondare una stella come il Sole che ha un diametro di circa un milione e mezzo di chilometri sarebbe impresa ardua e costosa, visto che la massa del sistema solare è concentrata al 99% in quella del Sole, dove trovare i materiali necessari? Una domanda certamente non banale.

Lasciando questi voli di fantasia al campo di appartenenza, la fantascienza, che ha già parlato di queste tecnologie anche in una puntata di Star Trek, se non ricordo male, dove una nave della Federazione si era appunto persa in un sistema stellare racchiuso in una sfera di Dyson.

Stella di Tabby, cosa dice la scienza
La tesi che spiega meglio la caduta di luminosità, a oggi, è quella che ipotizza il passaggio di una famiglia di comete in grado di coprire in parte la stella ma non è la sola ipotesi accreditata dalla comunità scientifica.

A fine 2016, uno studio della University of Illinois guidato da Mohammed Sheikh, presenta una soluzione del tutto diversa: la fonte della variabilità non sarebbe da ricercare in fattori esterni come le occultazioni causate da pianeti giganti o i transiti di comete ma in fattori interni, sarebbe la stella a variare intrinsecamente la propria luminosità.

Questa soluzione non esclude però le altre ipotesi e secondo la teoria di Sheikh, il tutto può essere riportato a un modello matematico, limitandosi ad analizzare le variazioni più deboli.

Le variazioni di luminosità non sembrano del tutto casuali ma seguono un andamento abbastanza preciso che si ripete a piccola e grande scala con eventi auto somiglianti.

Quanto avviene sulla stella di Tabby somiglia a qualcosa che viene già riscontrato nei cristalli, nelle rocce, nei materiali granulari e nei terremoti ma anche in tanti altri sistemi: la stella si troverebbe all’inizio di una transizione di fase, ma ancora non è chiaro questa transizione a cosa porterà né in quanto tempo.

La ricerca è pubblicata su Physical Review Letter.

Il Carnegie ha osservato indietro nel tempo scoprendo che la stella era molto brillante anche nel 2007 e nel 2014, il che ha complicato ancora di più la spiegazione per il comportamento anomalo della stella.

Tra il 2009 e il 2012, invece, la stella si è affievolita dell’1% prima di cadere di un 2% nei sei mesi successivi, livello al quale si è poi attestata per gli ultimi sei mesi della campagna osservativa di Kepler.

Per avere un quadro più completo è stata utilizzata la All Automaded Sky Survey (ASAS), ripescando i dati degli ultimi undici anni ai quali si sono aggiunti due anni della innovativa ASAS-SN destinata alle supernovae.

La diminuzione è continuata quindi fino al 2015 e a fine 2017 la stella è dell’1.5% più debole rispetto a inizio 2015. Dal 2009 al 2013 e dal 2015 al 2017, però, la stella di Tabby ha visto anche delle impennate di luminosità, quindi la variazione di luminosità presenta dei picchi, il che complica l’analisi (arXiv, ottobre 2017).

Una variazione nel “colore” potrebbe creare indizi ed è per questo che è stato utilizzato anche Spitzer e Swift, giungendo all’ipotesi che possa trattarsi di una nube di polvere irregolare posta intorno alla stella di Tabby a creare le variazioni di lungo periodo (Astrophysical Journal, Ottobre 2017).

Dunque, la stella di Tabby non dovrebbe più rappresentare un enigma: La “prova”, non definitiva, starebbe in un calo di luminosità inferiore in infrarosso rispetto al calo ultravioletto mentre qualsiasi oggetto più grande della polvere provocherebbe un calo in tutta la banda elettromagnetica. La nube orbiterebbe la stella in circa 700 giorni.

K2-18b, l’esopianeta che potrebbe ospitare la vita
Le prime osservazioni effettuate dal telescopio spaziale James Webb sull’atmosfera di K2-18b un mondo probabilmente di tipo Hycean, hanno rilevato la presenza certa di metano ed anidride carbonica e la probabile presenza di dimetilsolfuro (DMS), un gas che sulla Terra è prodotto solo dal fitoplancton

Indice
Cosa sappiamo di K2-18b
Segni di vita?
E adesso?
Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha iniziato una campagna di osservazioni per esaminare meglio l’atmosfera dell’esopianeta K2-18b – noto anche come EPIC 201912552b – in orbita attorno alla nana rossa K2-18, a 124 anni luce di distanza da noi, in quella che la NASA definisce la sua “zona abitabile”.

K2-18b ha catturato l’attenzione degli scienziati per il suo potenziale di ospitare la vita, testimoniato, come annunciato dalla NASA lo scorso 11 settembre 2023, dal rilevamento nella sua atmosfera basata sull’idrogeno di metano ed anidride carbonica. Oltre a questi gas che potrebbero avere anche origine inorganica, l’analisi spettroscopica dell’atmosfera ha rilevato tracce significative di dimetilsolfuro (DMS), un gas che sulla Terra viene prodotto solo dal fitoplancton marino. Si ritiene che K2-18b sia un mondo coperto di oceani con una dimensione superiore a quella della Terra di circa 2,6 volte.

Cosa sappiamo di K2-18b
K2-18b è stato scoperto telescopio spaziale Kepler della NASA, lanciato nel 2009, tuttavia, durante la missione del telescopio Webb, l’atmosfera del pianeta è stata osservata più da vicino.

L’anno scorso, come dicevamo, è stato scoperto che K2-18b ha una “presenza di molecole contenenti carbonio tra cui metano e anidride carbonica” – ha rivelato la NASA. La scoperta si è basata su scoperte precedenti che suggerivano che il pianeta potrebbe essere un “esopianeta di tipo Hycean” che è “una delle tipologie di pianeta con il potenziale per possedere un’atmosfera ricca di idrogeno e una superficie ricoperta di acqua oceanica”.

“Queste osservazioni iniziali di Webb hanno fornito anche la possibile rilevazione di una molecola chiamata dimetilsolfuro (DMS)“, ha aggiunto la NASA.

Ma questo significa davvero che c’è vita sul pianeta?

Atmosfera sull’esopianeta K2-18 b (NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI))
Atmosfera sull’esopianeta K2-18 b (NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI))

Segni di vita?
Ebbene, la NASA spiega: “L’abbondanza di metano e anidride carbonica, e la carenza di ammoniaca, supportano l’ipotesi che potrebbe esserci un oceano d’acqua sotto un’atmosfera ricca di idrogeno in K2-18b”.

“Queste osservazioni iniziali di Webb hanno anche fornito la possibile rilevazione di una molecola chiamata dimetilsolfuro (DMS). Sulla Terra, questo è prodotto solo dalla vita. La maggior parte del DMS nell’atmosfera terrestre è emessa dal fitoplancton negli ambienti marini“.

Tuttavia, la NASA nota anche che le grandi dimensioni del pianeta potrebbero indicare che non è abitabile per forme di vita poiché “l’interno del pianeta probabilmente contiene un ampio mantello di ghiaccio ad alta pressione” o è possibile che il suo oceano sia “troppo caldo per essere abitabile o liquido“.

E adesso?
Nikku Madhusudhan, astronomo dell’Università di Cambridge, ha dichiarato: “I nostri risultati sottolineano l’importanza di considerare diversi ambienti abitabili nella ricerca della vita altrove”.

“Tradizionalmente, la ricerca della vita sugli esopianeti si è concentrata principalmente sui pianeti rocciosi più piccoli, ma i mondi iceani più grandi sono significativamente più favorevoli alle osservazioni atmosferiche”.

Venerdì (26 aprile), il telescopio Webb ha rivolto di nuovo tutta la sua attenzione verso K2-18b nel tentativo di indagare ulteriormente i segni di vita potenziale, osservando il pianeta per otto ore, che saranno seguite da alcuni mesi di elaborazione dei dati prima che si possa raggiungere una risposta definitiva

Madhusudhan ha dichiarato: “Le prossime osservazioni di Webb dovrebbero essere in grado di confermare se il DMS è effettivamente presente nell’atmosfera di K2-18b a livelli significativi”.

“[…] Il nostro obiettivo finale è l’identificazione della vita su un esopianeta abitabile, che trasformerebbe la nostra comprensione del nostro posto nell’universo. Le nostre scoperte sono un passo promettente verso una comprensione più profonda dei mondi iceani in questa ricerca“.

È chiaro che la mancanza di un processo naturale, geologico o chimico noto per generare DMS in assenza di vita aggiunge peso all’eccitazione. Tuttavia, anche se confermata, la distanza del K2-18b rappresenta un ostacolo tecnologico. Viaggiando alla velocità della navicella spaziale Voyager (38.000 miglia orarie), una sonda impiegherebbe ben 2,2 milioni di anni per raggiungere il pianeta.

Nonostante l’immensa distanza, la capacità del JWST di analizzare la composizione chimica dell’atmosfera di un pianeta attraverso l’analisi spettrale della luce stellare che filtra attraverso le sue nuvole offre una nuova finestra sul potenziale della vita oltre la Terra. Questa missione ha il potenziale per rispondere all’annosa domanda se siamo veramente soli nell’universo.

Mentre continua il lavoro teorico sulle fonti non biologiche di gas, si attendono conclusioni definitive entro i prossimi quattro-sei mesi.

Atmosfera sull’esopianeta K2-18 b (NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI))

Il luogo ideale per cercare vita extraterrestre potrebbe essere TRAPPIST-1e?
Un team internazionale ha dimostrato come gli astrobiologi potrebbero cercare la vita extraterrestre su TRAPPIST-1e basandosi su quello che esisteva sulla Terra miliardi di anni fa

ILa ricerca di vita extraterrestre su TRAPPIST-1e
Il sistema TRAPPIST-1 è stato al centro dell’attenzione da quando gli astronomi hanno confermato la presenza di tre esopianeti nel 2016, che sono cresciuti fino a sette nel 2017. Essendo uno dei tanti sistemi con una stella madre di piccola massa e più fredda di tipo M (nana rossa), ci sono domande irrisolte sulla possibilità che qualcuno dei suoi pianeti possa essere abitabile da forme di vita extraterrestre.

Gran parte riguarda la natura variabile e instabile delle nane rosse, che sono soggette ad attività di brillamento e potrebbero non produrre abbastanza fotoni necessari per alimentare la fotosintesi.

Con così tanti pianeti rocciosi trovati in orbita attorno alle nane rosse, incluso l’esopianeta più vicino al nostro Sistema Solare (Proxima b), molti astronomi hanno ritenuto che questi sistemi sarebbero il luogo ideale per cercare vita extraterrestre.

Allo stesso tempo, hanno anche sottolineato che questi pianeti dovrebbero avere atmosfere spesse, campi magnetici intrinseci e sufficienti meccanismi di trasferimento del calore. Determinare se gli esopianeti hanno questi prerequisiti per la vita è qualcosa che il JWST e altri telescopi di prossima generazione, come l’ ELT ( Extremely Large Telescope ) proposto dall’ESO, dovrebbero consentire.

Anche con questi e altri strumenti di prossima generazione, c’è ancora la questione di quali biotracce dovremmo cercare. Come notato, il nostro pianeta, la sua atmosfera e tutta la vita come la conosciamo si sono evoluti considerevolmente negli ultimi quattro miliardi di anni.

Durante l’Eone Archeano (da circa 4 a 2,5 miliardi di anni fa), l’atmosfera terrestre era composta prevalentemente da anidride carbonica, metano e gas vulcanici, ed esistevano poco più che microrganismi . Solo negli ultimi 1,62 miliardi di anni è apparsa la prima vita multicellulare che si è evoluta fino alla complessità attuale.

Inoltre, il numero di passaggi evolutivi, e la loro potenziale difficoltà, necessari per raggiungere livelli di complessità più elevati significa che molti pianeti potrebbero non sviluppare mai una vita complessa. Questo è coerente con l’ ipotesi del Grande Filtro, la quale afferma che mentre la vita può essere comune nell’Universo, la vita extraterrestre avanzata potrebbe non esserlo.

Di conseguenza, semplici biosfere microbiche simili a quelle esistenti durante l’Archeano potrebbero essere le più comuni. La chiave, quindi, è condurre ricerche che isolino le biofirme coerenti con la vita primitiva e le condizioni comuni alla Terra miliardi di anni fa.

Come ha spiegato il Dottor Jake Eager-Nash, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Victoria e autore principale dello studio: “

“Penso che la storia della Terra fornisca molti esempi di come potrebbero apparire gli esopianeti abitati, ed è importante comprendere le biofirme nel contesto della storia della Terra poiché non abbiamo altri esempi di come sarebbe la vita su altri pianeti.

Durante l’Archeano, quando si ritiene sia emersa la vita, c’è stato un periodo fino a circa un miliardo di anni prima che la fotosintesi produttrice di ossigeno si evolvesse e diventasse il produttore primario dominante, le concentrazioni di ossigeno erano davvero basse.

Quindi, se i pianeti abitati seguissero una traiettoria simile verso la Terra, potrebbero trascorrere molto tempo in un periodo come questo senza biofirme di ossigeno e ozono, quindi è importante capire come appaiono le biofirme di tipo Archeano”.

Quando la concentrazione di gas nell’atmosfera è maggiore, il gas si dissolve nell’oceano, reintegrando l’idrogeno e il monossido di carbonio consumati dalle forme di vita semplici. Man mano che i livelli di metano prodotto biologicamente aumentano nell’oceano, verrà rilasciato nell’atmosfera, dove si verificano ulteriori sostanze chimiche e diversi gas verranno trasportati in tutto il pianeta. Da questo, il team ha ottenuto una composizione complessiva dell’atmosfera per prevedere quali biofirme potrebbero essere rilevate. “Quello che scopriamo è che è probabile che il monossido di carbonio sia presente nell’atmosfera di un pianeta simile all’Archeano in orbita attorno a un M-Dwarf“, ha aggiunto Eager-Nash: “Questo perché la stella ospite guida la chimica che porta a concentrazioni più elevate di monossido di carbonio rispetto a un pianeta in orbita attorno al Sole, anche quando questo composto consuma la vita”.

Conclusioni
Per anni, gli scienziati hanno considerato come estendere una zona abitabile circumsolare (CHZ) per includere condizioni simili a quelle terrestri di periodi geologici precedenti. Allo stesso modo, gli astrobiologi hanno lavorato per gettare una rete più ampia sui tipi di biofirme associate a forme di vita più antiche (come gli organismi fotosintetici della retina).

In questo ultimo studio, Eager-Nash e i suoi colleghi hanno stabilito una serie di biotracce (acqua, monossido di carbonio e metano) che potrebbero portare alla scoperta della vita extraterrestre su pianeti rocciosi dell’era Archeana in orbita attorno a soli simili al Sole e nane rosse.

Lo studio che descrive i loro risultati: “ Biosignatures from pre-oxygen photosynthesizing life on TRAPPIST-1e ”, sarà pubblicato negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society (MNRAS).