Se la spettroscopia puo’ essere considerata come l’ultima frontiera dell’astronomia amatoriale, lo studio a livello spettroscopico dei pianeti che orbitano attorno ad altre stelle rappresenta a sua volta l’ultima frontiera della spettroscopia amatoriale! Le difficolta’ sono enormi perche’ le variazioni spettrali per effetto Doppler causate dal moto orbitale sono davvero piccolissime. Ad esempio per il sistema di Tau Bootis l’ampiezza totale dello spostamento Doppler periodico vale, ad una lunghezza d’onda intermedia, circa 0.017 Angstrom (+/- 0.008A). La relativa curva di velocita’ radiale e’ quindi interamente contenuta in questo microscopico intervallo oscillando tra +/-0.5 Km/s.

Anche se lo spettroscopio avesse una risoluzione in grado di apprezzare queste velocita’ radiali, le sollecitazioni meccaniche differenziali per il peso dello strumento collegato al telescopio e le variazioni termiche che subisce durante le osservazioni, renderebbero vano il tentativo di studio. Non esiste uno strumento amatoriale che permette di misurare la posizione di una singola riga con una precisione sufficiente per questo scopo. Tuttavia c’e’ un modo efficace per raggiungere l’obiettivo: utilizzare uno spettroscopio di tipo echelle e portare la luce in fenditura per mezzo di una fibra ottica. Entrambi i requisiti sono fondamentali. La fibra ottica consente di mantenere lo spettroscopio fermo e in un ambiente termostatato durante la sessione di riprese, evitando i problemi descritti sopra. Lo spettroscopio echelle permette invece di ottenere con una risoluzione medio-alta l’intero range spettrale, dall’UV all’IR, nello stesso frame. Poter lavorare con moltissime righe significa incrementare notevolmente la precisione dello spostamento Doppler, ben al di sopra di quanto consente la misura di una singola riga.

Ecco dunque il risultato ottenuto da C. Buil sul sistema di Tau Bootis:

http://astrosurf.com/buil/tauboo/exoplanet.htm

Come si vede l’obiettivo e’ stato raggiunto. Una speciale routine (Cross-correlation function) ha sintetizzato le misure di tutte le righe comprese nell’intervallo da 4400 a 6445 Angstrom riducendo l’errore a meno di 1/200 della risoluzione dello strumento (l’intera oscillazione periodica e’ compresa in 1/25 del valore della risoluzione spettrale strumentale).

E’ davvero incredibile come sia possibile raggiungere livelli qualitativi cosi’ elevati utilizzando uno strumento che, anche se piuttosto costoso, possiamo considerare ancora alla portata degli amatori.