L’idea per questo articolo è nata da una discussione con Roberto Flaibani, il cui blog “Il Tredicesimo Cavaliere” è, tra quelli che si occupano di astrofisica, uno più interessanti che abbia mai visto: presenta, fra altre cose eccezionali, molti articoli di Paul Gilster in Italiano. Roberto voleva dare il suo contributo imparziale alla discussione sulla Stella di Tabby(1) in un linguaggio accessibile a tutti. Ecco quindi questo post.(Stephen P. Bianchini). [‘edizione originale in lingua inglese si trova qui, mentre per la versione italiana basta proseguire la lettura]
Non capita spesso che una controversia fra astrofisici susciti l’attenzione dei media sociali e divenga di dominio pubblico, ma è proprio ciò che è successo con una stella dall’inpronunciabile denominazione di KIC 8462852, presto ribattezzata Stella di Tabby. Che cos’ha di tanto speciale? In parole povere, un’inspiegabile diminuzione della luminosità nel corso del tempo che potrebbe essere dovuta a cause non naturali, come una Sfera di Dyson di origine aliena che risucchia l’energia della stella stessa (Nota: Dyson è uno scienziato, ma prese l’idea dallo scrittore di fantascienza Olaf Stapledon). Del caso si sono occupati numerosi articoli della stampa e ne hanno discusso i circoli scientifici, ma, dall’annuncio del settembre 2015 in poi, sono due i nomi che hanno dominato quella che è diventata una controversia a tutti gli effetti e che continua da mesi: Hippke e Schaefer. Vediamo perché.
Il caso: l’articolo “Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the Flux?” di T. S. Boyajian et al, pubblicato l’11 settembre 2015 su ArXiv, nel quale si parlava della stella incriminata: una tipica stella di classe F3 V della sequenza principale, senza un significativo eccesso di infrarossi e nessuna compagna di interazione. Il telescopio orbitale Kepler aveva osservato la stella subire
riduzioni irregolari e aperiodiche del flusso intorno al 20%
Le diminuzioni duravano da 5 a 80 giorni e, cosa ancora più importante, le misurazioni non erano influenzate
da nessun artefatto strumentale o di elaborazione dei dati, pertanto erano di origine astrofisica.
Elaborando in vari modi quei dati (con la spettroscopia ad alta risoluzione, l’applicazione di modelli alla distribuzione dell’energia spettrale, le misurazioni della velocità radiale, l’imaging ad alta risoluzione e l’analisi di Fourier della curva di luce di Kepler) i ricercatori erano giunti alla conclusione che:
lo scenario più coerente con i dati alla mano era quello del passaggio di una famiglia di esocomete o di frammenti planetesimali, tutti associati a un unico precedente evento distruttivo, forse causato da forze mareali o processi termici.
Prima di continuare, bisogna dire che i dati di Kepler discussi nel documento di cui sopra sono incontrovertibili e accettati da tutti. Ciò che non viene accettato è la spiegazione: forse non si tratta di esocomete, per i motivi meglio spiegati in questo documento . È a questo punto che l’ipotesi delle megastrutture aliene ha cominciato a prendere piede.
Il passo successivo era, ovviamente, quello di verificare il comportamento nell’ultimo secolo di questa stella prima ignorata: vale a dire cercare le vecchie osservazioni e vedere se la diminuzione della luminosità è un fenomeno recente oppure no.
Da qui si è scatenata la diatriba, specialmente con le opinioni contrastanti dei due scienziati che abbiamo nominato.
Bradley Schaefer, dell’Università Statale della Louisiana, ha preso i risultati del gruppo di Boyajian, ha cercato nel database DASCH [Digital Access to a Sky Century@Harvard] e ha fatto le proprie stime della luminosità della stella (in una banda standard chiamata Johnson B) direttamente da quelle lastre, usando stelle note di ogni lastra per confronto. Ne ha concluso che la luce della Stella di Tabby si è in effetti affievolita di circa il 20% dal 1890 al 1989, se misurata secondo il parametro delle lastre di Harvard. Ha infine pubblicato i suoi risultati in via preliminare su ArXiv il 13 gennaio 2016, nell’articolo “KIC 8462852 Faded at an Average Rate of 0.165+-0.013 Magnitudes Per Century From 1890 To1989.”
Questa diminuzione della luminosità nell’arco di un secolo non ha assolutamente precedenti per qualsiasi stella di classe F della sequenza principale. La curva di luce di Harvard fornisce pertanto la prima conferma (oltre alle varie diminuzioni osservate nella sola curva di Kepler) del fatto che intorno a KIC 8462852 accade qualcosa di insolito. L’affievolimento lungo un secolo e quelli della durata di un giorno sono le tempistiche estreme di eventi di affievolimento unici e pertanto, ragionando secondo il principio del Rasoio di Occam (2), tutto ciò è prodotto da un singolo meccanismo fisico. Questo meccanismo unico non sembra un evento catastrofico isolato avvenuto nel secolo scorso, quanto piuttosto un qualche processo in corso con effetti continui.
Tutto a posto? Non proprio.
Qualche settimana dopo, un altro scienziato, Michael Hippke, ha caricato su ArXiv un altro articolo: M. Hippke et al., “A statistical analysis of the accuracy of the digitised magnitudes of photometric plates on the time scale of decades with an application to the century-long light curve of KIC 8462852”, 27 gennaio 2016), che trae conclusioni differenti. In particolare confuta l’affermazione di Schaefer secondo la quale le curve di luce storiche del DASCH provano l’affievolimento della Stella di Tabby nell’ultimo secolo, dato che presentano un grosso errore sistematico.
Da allora il dibattito si è inasprito, con i media sociali e la stampa che hanno colto le reciproche accuse di errori da dilettanti e cose del genere. Una buona panoramica la si può avere leggendo lo scambio di e-mail e post fra i due su Centauri Dreams (Schaefer; Hippke ) e in altri blog che fanno del loro meglio per dirimere tale questione altamente tecnica, come questo. Bisogna ora notare alcuni punti:
Primo, che la controversia è iniziata su dei documenti (di entrambi) che non erano ancora stati sottoposti a revisione paritaria e che quindi sicuramente contenevano degli errori (Hippke stesso lo ha riconosciuto in uno dei suoi successivi interventi, quello pubblicato su Centauri Dreams). Non è colpa di Hippke: si tratta di un problema generale dovuto al fatto che per la scrittura e la pubblicazione degli articoli accademici occorrono mesi, se non anni (e ve lo dice un accademico). Per far uscire rapidamente i risultati si usano spesso delle piattaforme, come appunto arXiv o Academia.edu. Un’opzione fantastica, utile, ma pericolosa, come questo esempio ha dimostrato.
Secondo: i dati storici e il loro rigore. Gli statistici di tutte le branche e discipline (compreso uno degli autori del presente testo) sanno bene che il mescolare dati NON raccolti con le stesse misurazioni e nelle stesse condizioni è rischioso e che si devono sviluppare dei metodi per poter ottenere risultati attendibili e validi. Come ha detto Schaefer, ripetendo ciò che tutti gli statistici sanno: all’immissione di dati errati, corrisponde un emissione di dati errati. In questo caso la difficoltà era quella di trovare delle stelle di controllo per decidere se la Stella di Tabby si era veramente affievolita oppure no. Anche riconoscendo come errate le critiche di Hippke, questo non risolve di per sé i problemi fondamentali dei dati, che sono comunque limitati. Non sappiamo niente prima del 1890 e dopo del 1989, pertanto è necessaria cautela.
Il tredicesimo cavaliere 2.0 