Oltre che dal telescopio, la capacità di produrre dati scientifici dipende naturalmente dalla strumentazione che analizza la luce raccolta dagli specchi. Il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) è attualmente dotato di quattro strumenti che operano permanentemente nei suoi fuochi (Nasmyth A e Nasmyth B) e offre una grande varietà di modi osservativi: dalla fotometria su larga banda alla spettroscopia ad alta risoluzione, su lunghezze d’onda che vanno dall’ottico all’infrarosso.

1. LA STRUMENTAZIONE
AL TELESCOPIO NAZIONALE GALILEO

2. Una volta che la luce di un oggetto astronomico è stata focalizzata sul piano focale, essa viene
analizzata dagli strumenti montati al fuoco del telescopio.
Al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) vi sono attualmente attivi quattro strumenti.

3. GIANO
HARPS-N
NICS
DOLORES
Sul fuoco Nasmyth A vi sono montati due strumenti, GIANO e NICS; sul fuoco Nasmyth B vi sono
HARPS-N e DOLORES.
STRUMENTI AL FUOCO DEL TNG

4. HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher–North) è lo strumento sicuramente più
all’avanguardia del TNG.
Frutto della collaborazione di numerosi paesi quali Svizzera, Italia, Regno Unito e USA, è stato
inaugurato nell’aprile 2012.
HARPS-N è definito “il cercatore di pianeti
extrasolari”, ossia pianeti in orbita attorno a
stelle di tipo solare.
HARPS-N è uno spettrografo in grado di
misurare la velocità radiale delle stelle con
estrema precisione, raggiungendo valori
pari a 1 m/s.
Per approfondire: “I metodi per rilevare i pianeti
extrasolari – parte 2”
HARPS-N, IL CACCIATORE DI PIANETI

5. HARPS-N è collegato al fuoco del TNG tramite fibre ottiche (si veda la figura), ma lo strumento
vero e proprio si trova sotto il pavimento, al piano terra dell’edificio, chiuso in una sorta di
contenitore, dove è stato praticato il vuoto e mantenuto a una temperatura costante di 17 gradi
centigradi.
HARPS-N, IL CACCIATORE DI PIANETI
Tra gli obiettivi di HARPS-N vi è la
conferma e lo studio di candidati pianeti
individuati dal Telescopio Spaziale Kepler
della NASA.
Kepler, infatti, è in grado di rilevare degli
oggetti attorno ad altre stelle, ma la
conferma che tali oggetti siano o meno
dei pianeti deve essere fatta da strumenti
come HARPS-N.
Altri campi di ricerca di HARPS-N
includono la ricerca e la
caratterizzazione di pianeti attorno a
stelle di tipo solare, lo studio
dell’astrosismologia, ossia della scienza
che si occupa della struttura interna delle
stelle pulsanti, e le abbondanze
chimiche.

6. KEPLER -10c , LA PRIMA MEGA -TERRA
KEPLER-78b , LA PRIMA SUPER-TERRA SIMILE AL NOSTRO PIANETA
Nel 2013 HARPS-N ha permesso di
caratterizzare la prima Super-Terra, il primo
pianeta più simile al nostro.
Kepler-78b, un pianeta che orbita attorno
alla sua stella in sole 8 ore, è in effetti troppo
vicino, e quindi troppo caldo, per poter
ospitare forme di vita come noi le
conosciamo.
Nel 2014 HARPS-N ha permesso
di caratterizzare la prima
Mega-Terra, un pianeta di
dimensioni confrontabili con
quelle di Nettuno e con massa
pari a 17 volte quella della
Terra.
Un tale oggetto non era mai
stato osservato prima.

7. GAPS è il programma di osservazione dell’INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica per la ricerca e la
caratterizzazione dei sistemi planetari con lo spettrografo HARPS-N.
Grazie al progetto GAPS e allo spettrografo HARPS-N a partire dal 2012 si è aperta per la Comunità
scientifica italiana una concreta opportunità di diventare protagonisti mondiali della ricerca di
pianeti extrasolari.

8. GIANO, IL NUOVO STRUMENTO AL TNG
Con questo progetto inizia una fase molto importante di sperimentazione tecnologica di nuovi
materiali e componenti, in vista della futura strumentazione infrarossa ai grandi telescopi.
GIANO è il nuovo strumento disponibile al TNG-Telescopio Nazionale Galileo per la comunità
astronomica, italiana e internazionale.
Si tratta del primo strumento al mondo capace di produrre uno spettro infrarosso completo ad alta
risoluzione in una sola esposizione. GIANO osserva nell’intervallo di lunghezze d’onda 0.95-2.45 µm, ossia
9 500 - 24 500 Angström.
Mentre HARPS-N osserva nell’ottico, GIANO
è uno spettrografo che osserva
nell’infrarosso vicino.
La tipologia di oggetti che GIANO studierà
sarà stelle che emettono principalmente
nell’infrarosso, permettendo quindi di
individuare pianeti extrasolari nell’infrarosso
attorno a stelle di tipo M, che sono più
fredde del Sole (con temperature
dell’ordine di 5800 gradi centigradi).

9. NICS
NICS - Near Infrared Camera Spectrometer è una camera / spettrometro infrarosso che permette
cioè di fare immagini (o imaging) e spettroscopia a bassa e media risoluzione, osservando
nell’infrarosso nell’intervallo di lunghezze d’onda 0,9-2,5 µm, ossia 9 000-25 000 Angström.
NICS permette di fare imaging nel vicino
infrarosso, e quindi di osservare oggetti
arrossati, i più freddi della nostra Galassia
e redshiftati (e che quindi emettono
nell’infrarosso).
Con NICS è possibile osservare ammassi
stellari, stelle nane, stelle brune,
supernovae, corpi minori del Sistema
Solare, nebulose, ossia zone della nostra
Galassia ricche di gas e polvere, che sono
sede di formazione stellare oltre che
galassie lontane.
Inoltre, NICS permette di osservare oggetti
di carattere cosmologico al di fuori della
nostra Galassia quali quasar e Gamma
Ray Burst (GRB).

10. 2001: NICS misura la velocità del vento (pari a 10 000 km/s), in forte
espansione, dal quasar più lontano denominato SDSS J104433.04-
012502.2.
2009: NICS contribuisce alla scoperta dell’oggetto astronomico più
lontano mai osservato, GRB 090423, a oltre 13 miliardi di anni-luce da
noi. In pratica, il lampo gamma è esploso nell’universo ancora
“bambino” con un’ età di poco più di 600 milioni di anni.

11. DOLORES
DOLORES - Device Optimized for the LOw RESolution è uno strumento adatto a ottenere immagini
dirette (imaging) e spettroscopia a bassa e media risoluzione.
Con DOLORES si possono osservare ammassi stellari, oggetti del nostro Sistema Solare, supernovae,
e oggetti al di fuori della nostra Galassia, come altre galassie lontane, Gamma Ray Burst e Quasar.

12. Nel 2006 grazie a DOLORES si è avuta conferma che l'oggetto
trans-nettuniano 2005 FY9, denominato successivamente
Makemake, era in realtà molto simile a Plutone come
composizione, rendendolo praticamente un suo gemello. Qualche
mese più tardi, Plutone venne declassato a pianeta nano del
Sistema Solare.
Nel 2007 DOLORES ha contribuito alla scoperta di un pianeta
sopravvissuto all'espansione della sua stella, divenuta quindi
una gigante rossa.
Caso interessante da studiare in quanto anche il nostro Sole,
dopo la fine del bruciamento dell’idrogeno, fra circa 5
miliardi di anni, entrerà nella fase di gigante rossa.

13. Questa sovrapposizione di tre
immagini, detta tricomia, della
nebulosa M16 è stata ottenuta dai
ragazzi vincitori delle Olimpiadi
Italiane di Astronomia nel giugno
2010 utilizzando lo strumento
DOLORES durante un run
osservativo al TNG.
Autori: Marco Monaci, Simone Polimeni e
staff TNG.

14. LA STRUMENTAZIONE AL TELESCOPIO NAZIONALE GALILEO
IL TEAM:
GAPS SCIENCE TEAM
SABRINA MASIERO, INAF - OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PADOVA E FGG-TELESCOPIO
NAZIONALE GALILEO
CATERINA BOCCATO, INAF - OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PADOVA
RICCARDO CLAUDI, INAF- OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PADOVA
GLORIA ANDREUZZI, FGG-TELESCOIPIO NAZIONALAE GALILEO E INAF – OSSERVATORIO
ASTRONOMICO DI ROMA
EMILIO MOLINARI (DIRETTORE DEL TNG), FGG – TELESCOPIO NAZIONALE GALILEO E INAF – IAFS,
MILANO

15. Immagini:
diapositiva 1: Il Telescopio Nazionale Galileo. Crediti: INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica/Cerisola
diapositiva 2: il Telescopio Nazionale Galileo. Crediti: FGG-TNG/Emilio Molinari
diapositiva 3: gli strumenti montati al fuoco del TNG. Crediti: FGG-TNG
diapositiva 4: HARP-N. Crediti: FGG-TNG
diapositiva 5: Le fibre ottiche di HARPS-N al fuoco del TNG. Crediti: FGG-TNG/Sabrina Masiero
dispositiva 6: rappresentazione artistica di Kepler-78b. Crediti: FGG-TNG/Avet Harutyunyan . Rappresentazione
artistica di Kepler-10c. Crediti : FGG-TNG/Vincenzo Guido.
Diapositiva 7: Rappresentazione artistica del sistema planetario che e' formato da tre pianeti extrasolari, i piu'
piccoli finora scoperti attorno alla stella KOI-961. Crediti: NASA/JPL/Caltech.
diapositiva 8: Giano. Crediti: FGG-TNG.
diapositiva 9: NICS. Crediti: FGG-TNG.
diapositiva 10: Immagine del quasar, 2001 - EPIC-pn image (0.5-2.0keV) di QSO SDSS 1044-0125 a z=5.8, XMM-
Newton; Europe's X-Ray Observatory,
http://xmm.esac.esa.int/external/xmm_science/gallery/public/level3.php?id=37 .
Seconda immagine: GRB 090423 piu’ lontano. Crediti: NASA/Swift/Stefan Immler
Diapositiva 11: DOLORES. Crediti: FGG-TNG,
Diapositiva 12: Rappresentazione artistica di Makemake, crediti: International Astronomical Union (IAU). Disponibile
anche su Wikipedia: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illustration_of_the_dwarf_planet_Makemake.jpg
Seconda immagine: Rappresentazione artistica del sistema planetario V 391 Pegasi com'era 100 milioni di anni fa.
Crediti: HELAS/European Helio- and Asteroseismology Network, funded by the European Union under Framework
Programme 6; artista: Mark Garlick.
diapositiva 13: Messier 16, tricomia. Crediti: FGG-TNG/ DOLORES/Marco Monaci, Simone Polimeni e staff TNG.
Logo delle Olimpiadi Italiane di Astronomia. Crediti: Sito web: http://www.iaps.inaf.it/olimpiadiastronomia/