Alla ricerca del Pianeta 9 | Masao Sako | TEDxPenn

Il dottor Sako è tuttora alla caccia di un possibile grande pianeta, il Pianeta 9, che potrebbe trovarsi al limite del nostro sistema solare. Questo pianeta, se reale, potrebbe avere una massa pari a 10 volte quella terrestre ma apparire soltanto come una piccola luce a causa della notevole distanza dal Sole. Il dottor Sako e i suoi studenti usano dei supercomputer per farsi largo attraverso i milioni di rilevazioni, stelle, galassie e corpi minori che costituiscono il nostro vicinato. La sua scoperta e la sua natura potrebbero fornirci informazioni riguardo la storia e la formazione del sistema solare. Masao Sako è un astrofisico che utilizza telescopi, supercomputer e dati per studiare l'universo. Ha ricevuto numerosi premi presso l'Università della Pennsylvania, compreso il Lindback Award for Distinguished Teaching e il Dean’s Award for Innovation in Teaching.

Questo intervento è stato presentato a un evento TEDx che utilizza il format della conferenza TED, ma è stato organizzato in maniera indipendente da una comunità locale. Per maggiori informazioni, visita il sito http://ted.com/tedx

Ciao a tutti.

È già tardi, per cui inizierò con un test.

(Risate)

Quanti pianeti ci sono
nel nostro sistema solare?

Non vi sento.

(Pubblico) Otto.

Otto. Non erano nove?

Quale era il nono?

Cos'è successo?

Plutone, sì.

Vi parlerò di alcune ricerche
che sto conducendo,

in particolare di alcune
nuove prove che ci diranno

che ci potrebbe essere davvero
un nono pianeta nel nostro sistema solare,

e che non è Plutone.

Vi spiegherò come funziona.

Potete vedere i pianeti, dietro di me.

Ce ne sono otto, come vedete,
perciò avete dato la risposta giusta.

Molto bene.

I primi sei, di cui fa parte la Terra,
sono noti già da molto tempo.

Gli esseri umani esistono
da circa un milione di anni.

Forse li avranno visti,
lassù in cielo.

Sono visibili ad occhio nudo.

Il settimo e l'ottavo pianeta
non sono così facilmente definibili.

Urano, ad esempio, può soltanto
essere intravisto a occhio nudo.

Se andate in un punto molto buio

e osservate il cielo per molto tempo,

potreste essere in grado di scorgerlo.

Nettuno è praticamente invisibile.

Lasciate che vi dica qualcosa
di ciò che sappiamo della storia

del nostro sistema solare.

Come ho detto, i primi sei pianeti
sono conosciuti da tempo.

Il settimo, Urano,

è stato il primo a essere scoperto
utilizzando un telescopio.

Un telescopio grande circa così,
più o meno come una scrivania.

Oggi sappiamo che orbita intorno al Sole

a una distanza di circa
19 unità astronomiche.

Un'unità astronomica
è la distanza media

tra la Terra e il Sole.

L'ottavo pianeta, Nettuno,
ha una storia molto interessante.

La sua esistenza era stata predetta

prima della sua scoperta.

Dopo la scoperta di Urano,

fisici e astronomi hanno messo alla prova
la legge della gravità di Newton.

Fecero previsioni,

previsioni molto precise, su dove Urano
potesse trovarsi in cielo,

e provarono a confrontarle
con le reali osservazioni.

E videro che non combaciava

con il punto dove doveva essere

stando alla gravità newtoniana.

Metà delle persone dissero:
"Oh, Isaac Newton si è sbagliato"

e l'altra metà disse:
"Forse c'è qualcos'altro là".

Ci volle del tempo,

ma infine fu predetto,
attraverso un duro lavoro,

che una notte Nettuno sarebbe apparso
in questa precisa parte del cielo,

così gli astronomi avrebbero dovuto
osservare quella parte.

E, udite udite, nello spazio di un grado,

che è grande come la punta di un dito
alla distanza di un braccio,

è stato trovato nello spazio di un grado.

Nettuno è quello che consideriamo
il pianeta più esterno del sistema solare.

Orbita intorno al Sole

a una distanza media
di circa 30 unità astronomiche.

Ora dovrei dire qualcosa su Plutone,

dato che era considerato un pianeta.

Quando ero alle elementari

imparai che Plutone era,
a tutti gli effetti, il nono pianeta.

Ma nel 2006 venne declassato
a pianeta nano, come lo conosciamo oggi.

Non è proprio un pianeta, ma quasi.

La persona che ha declassato Plutone

si chiama Mike Brown,
è professore alla Caltech

e non è molto popolare, per ovvie ragioni.

Lui e il suo collega della Caltech,
Konstantin Batygin,

hanno predetto che potrebbe esserci
davvero un nono pianeta gigante

alla periferia del sistema solare.

Ora, come si cercano le cose
nel nostro sistema solare?

Se guardate il cielo,
prendete un telescopio

e misurate, diciamo,
una parte di quel cielo,

un oggetto del nostro sistema
è al pari di una stella, un punto.

Il modo per distinguere
un oggetto da una stella

è osservarne il moto.

La Terra gira intorno al Sole
una volta all'anno.

L'oggetto pure girerà intorno al Sole.

Come la Terra gira attorno
al Sole una volta all'anno,

nel sistema solare l'oggetto sembrerà
vacillare, vibrare nel cielo.

Se prendiamo il movimento
di Plutone su una scala di 10 anni,

sarà simile a questo, alla spirale
gialla che vedete qui dietro.

Ci vuole un anno per completare un ciclo.

Fa un giro ogni anno.

Ma nello stesso tempo Plutone
si muove anche attorno al Sole,

perciò avete un'azione
combinata di rotazione

e avanzamento in una direzione.

Ecco come si cercano
oggetti nel sistema solare.

Ora lasciate che vi dica come Mike Brown
e il suo collega a Caltech hanno predetto

che ci potrebbe essere un nono pianeta
nel nostro sistema solare.

Questi sono i pianeti rocciosi,
che includono la nostra Terra.

Spostiamoci all'infuori,
questi sono i giganti gassosi,

Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

Ora, se ci spostiamo ancora oltre
c'è un gruppo di oggetti

di cui sei in particolare

che oltrepassano i limiti
del nostro sistema solare,

a circa 400-500 unità astronomiche.

Guardate tutto questo e dite:

"Wow, ok, ce ne sono sei di quelle cose".

Vedete qualche schema?

Puntano tutti in una direzione.

Se fossero solo degli oggetti casuali
che orbitano intorno al Sole,

le loro orbite dovrebbero puntare
in altrettante direzioni casuali.

La possibilità che questo succeda,

il fatto che sei oggetti
puntino la stessa direzione,

se giriamo questa immagine

notiamo che orbitano tutti
su un piano simile.

Allora Mike Brown
e Konstantin Batygin dissero:

"Beh, è strano. Non si spiega.

Dev'esserci qualcosa là

che probabilmente incanala
le orbite in una direzione precisa".

E dopo tanto duro lavoro,
giunsero alla conclusione

che sì, questo può succedere
se in effetti c'è un pianeta gigante,

che chiamarono Pianeta 9,

con un'orbita disallineata
rispetto alle altre.

Questo è ciò che stiamo facendo a Penn.

Penn fa parte di una vasta
collaborazione internazionale

chiamata Dark Energy Survey.

Abbiamo costruito questa fotocamera,
e poi montata su un telescopio in Cile.

Vedete le enormi cupole dietro di me,

quello è Blanco, un telescopio
di 4 metri laggiù in Cile.

Abbiamo costruito
la fotocamera, grande circa così,

alta quanto me, pesante una tonnellata,

e l'abbiamo montata
all'estremità del telescopio.

La cosa speciale di questa
fotocamera è l'enormità.

In un unico scatto si cattura
un'immagine bella, fresca e profonda

di un'estesa parte di cielo,

che non è qualcosa che tutti
i telescopi possono fare.

Questa fotocamera in realtà
è stata costruita per un altro scopo.

Come suggerisce il nome,
si chiama Dark Energy Survey,

l'abbiamo costruita per studiare
l'evoluzione dell'universo.

Com'è nato l'universo?

Come si espande?

Qual è il suo destino?

Questo è ciò che noi e altri 200
astronomi stiamo facendo.

Ma io e un mio collega,
il professor Gary Bernstein,

ci siamo detti:

"Beh, è un'ottima fotocamera
che raccoglie ottimi dati.

Possiamo usare gli stessi dati
per trovare oggetti nel sistema solare".

Questa è un'immagine, una foto
scattata con la nostra macchina.

Potete vedere la dimensione
di quella vecchia, in contrasto,

che racchiudeva la Luna.

Adesso possiamo rempire
di Lune un unico scatto.

Ha mezzo miliardo di pixel,
costa circa 80 milioni di dollari.

Uno strumento molto costoso.

Scattiamo foto ogni notte,

ne raccogliamo davvero moltissime,

e cerchiamo di trovare qualcosa
che si muove attraverso il cielo.

La maggior parte sono stelle e galassie.

Le stelle si muovono appena,
le galassie neanche un po',

gli oggetti invece sì.

Ora vi mostro lo 0,05%
dei dati che abbiamo.

Le stelle che appaiono e scompaiono
sono nuove scoperte

che abbiamo fatto in questo preciso
angolo di cielo, finora mai presentate.

Sono moltissime.

Se combiniamo tutti i dati che abbiamo,

risultano decine di milioni
di nuove rivelazioni.

Molti sono asteroidi,
quelli della fascia principale,

che orbitano attorno al Sole
tra Marte e Giove,

ma una piccola percentuale di queste
sono cose che sono da qualche parte

là nel nostro sistema solare.

Perciò prendiamo
queste milioni di rilevazioni

e cerchiamo di collegare i punti,
perché come ho detto prima

gli oggetti si muovono.

Si muovono seguendo direttive
precise, secondo la gravità di Newton.

Per cui prendiamo questi rilevamenti,
prendiamo un sacco di computer

e cerchiamo di trovare
gli oggetti che corrispondono,

che possono competere con quello
ai limiti del nostro sistema solare.

Quello che succede è grosso modo questo.

Non vi mostrerò tutte le rilevazioni, qui.

Vi farò vedere soltanto quelle

che corrispondono a oggetti reali
che sono da qualche parte là fuori,

oltre l'orbita di Plutone.

In questa piccola area vedete
tre fotocamere che puntano qui,

il che comprende circa
lo 0,15% dei nostri dati,

e abbiamo trovato 15 oggetti.

Ora provate a farlo
con un gruppo di studenti.

Gli studenti sono in gamba,
ma se dico loro di farlo a mano,

collegare milioni di punti
e vedere quali hanno un riscontro,

c'è bisogno di un computer.

Devo confessarvi

che nonostante tutto
il duro lavoro fatto finora,

non abbiamo ancora trovato il Pianeta 9.

Probabilmente non sarei qui
se l'avessi trovato

(Risate)

ma abbiamo comunque trovato
un oggetto, il che è raro.

Guardate questa immagine:
è insignificante, è quel piccolo punto,

ovviamente senza la freccia,

il piccolo punto che abbiamo scoperto.

Sembra un niente,

ma è saltato fuori che si tratta
di un pianeta nano molto distante.

Come Plutone.

Proprio là fuori.

È appena più piccolo di Plutone,
ma questa è la tecnologia che usiamo.

Riusciamo a vedere cose lontanissime.

Ci abbiamo lavorato molto

per identificare la sua natura.

Sappiamo che ha un'orbita circa così,

paragonata a quella di Nettuno.

E potete vedere come i punti si muovano
nel corso di tre notti distinte.

Davvero è insignificante, ma i computer
sono in grado di fare questo.

Il suo nome, DeeDee,
viene da "distant dwarf".

È l'acronimo per "nano distante",
abbiamo solo aggiunto le vocali in mezzo.

Oggi sappiamo che è grande
all'incirca 600 chilometri,

un po' di più della Pennsylvania.

Ma rimane a 92 unità astronomiche.

C'è questa grossa palla di roccia

grande circa quanto la Pennsylvania,

distante 92 unità astronomiche,
e siamo capaci di individuarla.

In termini di luminosità,
la sua luminosità attuale,

è paragonabile al prendere una candela

e metterla alla stessa
distanza della Luna,

e siamo stati capaci di individuarla.

Come ho detto, non siamo ancora
stati capaci di trovare il Pianeta 9.

Abbiamo cercato in circa
la metà dei nostri dati.

E stiamo continuando attivamente
a cercare in quelli che adesso abbiamo.

Esiste?

Non lo so.

Ma se è in una delle nostre
immagini, lo troveremo di sicuro.

E come disse Stephen Hawking,

bisogna guardare al cielo
e non ai propri piedi,

e io cerco di farlo.

Cerco di guardare al cielo

nella speranza che magari un domani

riusciremo a trovarlo e a capire
meglio il nostro sistema solare.

Grazie.

(Applausi)