Ancora su KIC 8462852, ancora una sorpresa

Il processo di conoscenza della Natura, in particolare dell'Universo, ha alcuni aspetti molto interessanti che dovrebbero essere di esempio anche nella vita di tutti i giorni. Qualsiasi sia l'ambito di indagine: scientifico, sociologico, politico, economico, la realtà è una figura talmente complessa che per essere descritta con un'accettabile accuratezza ha bisogno di essere osservata per molto tempo e da diversi punti di vista. Non è una possibilità, è un obbligo. E' un processo delicato che richiede tempo, metodo e soprattutto una certa forza di volontà per non cadere in conclusioni rapide quanto incomplete o, con una parola: demagogiche.

Quando si vuole arrivare alla verità, senza lasciarsi condizionare dalle forti correnti che di continuo provano a travolgerci, sono due le regole fondamentali che ci impediscono di naufragare:
1) Mai essere troppo sicuri di qualcosa al punto di non comprendere (o accettare) nemmeno le obiezioni degli altri o di sentirsi appagati e smettere di cercare;
2) Mai lasciare che l'orgoglio ci impedisca di cambiare idea alla luce di nuove indagini. Questo è un punto delicato. Ci hanno insegnato nel nostro passato di bambini prima e adolescenti poi, che un uomo forte e sicuro di sé è colui che si fa un'idea e la porta avanti contro tutto e tutti. Non c'è nulla di più sbagliato: una persona forte è colei che non smette mai di mettere alla prova le proprie convinzioni, che si mette di continuo alla prova ed è sempre pronta a cambiare idea quando la realtà dei fatti diventa incompatibile con le proprie teorie.
Cosa c'entra tutta questa strana premessa con la stella  KIC 8462852? Al momento sembrerebbe poco, ma tra non molto sarà tutto più chiaro.

Solo pochi giorni fa, un interessante articolo dell'astronomo Schaefer mise in evidenza un fatto osservativo sorprendente in merito alla misteriosa stella KIC 8462852, l'astro che ha mostrato rapide, casuali e profonde diminuzioni della propria luce alle osservazioni del telescopio spaziale Kepler.
Schaefer, analizzando gli archivi fotografici storici di Harvard, aveva costruito una curva di luce su un intervallo di 100 anni ed era arrivato alla conclusione che la stella KIC 8462852 non solo mostrava diminuzioni di luce su scala giornaliera, ma nell'ultimo secolo aveva diminuito costantemente la propria luminosità. Questo, per una stella di sequenza principale di tipo F, è un aspetto sorprendente e del tutto inaspettato, che portava ben oltre il limite tutte le ipotesi, già traballanti, che erano state fatte per spiegare i rapidi cali di luminosità osservati da Kepler.

Mappa per l'identificazione di  KIC 8462852

L'idea di Schaefer di osservare nei dati storici il comportamento di questa stella è stata geniale e i risultati a cui era arrivato sono sembrati straordinari, forse persino troppo. Tutto però sembrava tornare: la curva di luce della stella KIC 8462852, confrontata con quelle di altre due stelle di controllo del campo, mostrava una diminuzione sistematica ben oltre l'errore fotometrico e con un trend che le due stelle di paragone non avevano. La conclusione, quindi era palese: KIC 8462852 aveva diminuito la propria luminosità in modo sorprendente e non spiegabile nell'ultimo secolo, forse negli ultimi secoli. L'apparato che supportava la tesi sembrava solidissimo, ma qui entra in gioco la prima regola, che nel linguaggio fisico implica solo una cosa: continuare a indagare e mettere alla prova ogni precedente affermazione.
 
A distanza di pochi giorni è stato pubblicato un altro articolo che fornisce nuovi dati e giunge a una spiegazione alternativa e piuttosto convincente alla diminuzione della luce osservata da Schaefer nella curva di luce secolare di KIC 8462852. L'articolo, al contrario di quello di Schaefer, è ancora una bozza che non è stata pubblicata su nessuna rivista, quindi non ha ancora subito il vaglio severo dei cosiddetti "peer review". Ogni articolo pubblicato su riviste del settore deve infatti essere prima letto e controllato da uno o più ricercatori che si occupano dello stesso campo di indagine. Solo dopo un loro parere oggettivo, gli editori decidono se pubblicarlo o rifiutarlo.
Con queste dovute precauzioni, la conclusione a cui sono arrivati Michael Hippke, Daniel Angerhausen è in un certo senso sorprendente: la diminuzione di luce osservata è probabilmente da imputare a qualche errore strumentale e non a fattori intrinseci alla stella. Insomma, probabilmente si è trattato di un errore fotometrico e tra poco cercheremo di comprenderlo meglio.

Non chiamateli ignoranti o stupidi, primo perché sono scienziati che conoscono molto bene il proprio campo e meritano rispetto, secondo perché stupido è solo colui che continua a sostenere la propria tesi anche quando tutte le condizioni mostrano il contrario. La Natura si conosce spesso per errori, per sbagli, per veri e propri abbagli, che hanno la forza di impartirci continuamente severe lezioni su quanto sia importante il metodo scientifico e la continua ricerca della verità, anche quando irrazionalmente ci sentiamo già convinti di averla trovata. Il confronto e le discussioni, sempre civili, con altre persone interessate allo stesso argomento è spesso un'arma di incredibile efficacia per arrivare a un obiettivo comune: conoscere la realtà in modo oggettivo, non per imporre le proprie convinzioni o far crescere il proprio ego. Questa è un'altra lezione che ci insegna la scienza e che non dovremo mai dimenticare.

Hippke e Angerhausen hanno ripreso in mano tutti i dati fotometrici storici analizzati da Schaefer e sono arrivati alle sue stesse conclusioni: KIC 8462852 sembrava aver diminuito la propria luminosità di 0.16 magnitudini nell'ultimo secolo. A partire da questo dato di fatto hanno cercato di andare più a fondo per capire se i dati fotometrici potessero nascondere un'altra piccola sfaccettatura della realtà. Hanno selezionato qualche decina di stelle della stessa classe spettrale di KIC 8462852, non troppo distanti, e hanno fatto la scoperta: 18 delle 28 stelle mostrano una sistematica diminuzione di luce di una quantità simile a KIC 8462852, il 64%. Come se non bastasse, molte di queste mostrano un salto di luminosità tra la serie di dati degli anni 40 e quelli degli anni 70.

Curva di luce di KIC 8462852, a sinistra, e di un'altra stella di classe F, a destra costruite dagli archivi storidi di Harward da parte di Hippke e Angerhausen. Entrambe sono state corrette per la diminuzione di 0.16 magnitudini osservata e mostrano un comportamento simile. Inoltre, è evidente il salto in luminosità che hanno subito tra le due serie di dati. Comportamenti simili hanno coinvolto il 64% delle stelle di classe F nei pressi di KIC 8462852.

 
A questo punto le conclusioni possibili sono due:
1) Gran parte delle stelle di classe F del campo inquadrato da Kepler ha variato di luminosità nell'ultimo secolo allo stesso modo, con un salto di circa un decimo di magnitudine nello stesso periodo di tempo;
2) Si tratta di un errore strumentale. Per qualche motivo, da ricercare nella diversa risposta delle lastre fotografiche (si utilizzavano queste fino almeno agli anni 90!), dei filtri o del processo di calibrazione fotometrica, si è generato un errore sistematico che ha afflitto in modo particolare le stelle di classe F, probabilmente in modo legato quindi al colore degli astri.

Ora, richiamando la regola numero 2, cerchiamo di abbandonare l'orgoglio e il desiderio, che ci hanno fatto amare l'idea di una stella dal comportamento eccezionale che nell'ultimo secolo ha mostrato qualcosa che nessun astro dell'Universo ha fino a questo momento mostrato ai nostri strumenti. Guardiamoci tranquilli allo specchio e chiediamoci: alla luce dei nuovi dati, qual è la spiegazione più probabile? 
Non c'è dubbio: per quanto ne sappiamo ora, se il lavoro di Hippke e Angerhausen è stato fatto bene (e qui, per ora, dobbiamo fidarci in attesa della revisione dei peer review) l'ipotesi più probabile è che KIC 8462852 è sì una stella peculiare, che ha mostrato al telescopio Kepler episodi di variabilità su breve scala temporale non spiegabili e assolutamente reali, ma non è l'oggetto sconvolgente che era uscito fuori dalle analisi di Schaefer. La diminuzione di luminosità osservata nell'ultimo secolo con molta probabilità non è reale ma frutto di un errore strumentale che ha affetto gran parte degli astri dello stesso tipo presenti nelle lastre fotografiche storiche.

Come avevo intuito nel precedente post, la storia su KIC 8462852 si è arricchita già di una nuova, sorprendente puntata, un colpo di scena scientifico degno delle migliori serie tv americane. Sarà questo l'ultimo atto? Certo che no. Diversi gruppi di ricerca stanno approfondendo in questi giorni i risultati di Hippke e Angerhausen, proprio come questi hanno fatto con il lavoro di Schaefer. Ci saranno nuove osservazioni e studi e probabilmente i colpi di scena non sono finiti. Chi ha detto che la scienza è noiosa?