Nuovi strumenti sono stati già montati e funzionanti sui più grandi telescopi terrestri e molti stanno per venire sistemati con l'obiettivo di studiare i pianeti extrasolari.
Numerose missioni spaziali, tra le quali Kepler della NASA iniziata nel 2009, e missioni già in orbita (come GAIA dell’ESA) o le molteplici in programma nei prossimi anni tra cui CHEOPS e PLATO dell’ESA, TESS e JWST della NASA, potranno dare nuove risposte sulla caratterizzazione dei sistemi planetari al di fuori del nostro. Uno degli obiettivi è quello di vedere per via diretta i pianeti, non solo i pianeti giganti, inadatti alla vita, ma anche quelli di taglia terrestre, e scoprire i segni dell’esistenza della vita sulla loro superficie.
Un modo potrebbe essere quello di riconoscere la presenza di vegetazione sulla loro superficie in linea di principio, da un esame della luce che ci inviano.
Dal 2012 montato in uno dei fuochi del TNG-Telescopio Nazionale Galileo vi è il cacciatore di pianeti extrasolari, lo spettrografo HARPS-N (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher-North), uno strumento all'avanguardia in grado di misurare la velocità radiale delle stelle con una precisione di 1 metro al secondo, che rappresenta l'impronta sulla velocità della stella dovuta alla presenza di pianeti con massa simile a quella della Terra.
Il programma GAPS-Global Architecture of Planetary Systems dell’INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica ha come obiettivo la caratterizzazione dei sistemi multipli e la loro architettura grazie allo strumento HARPS-N. In particolare, si vuole acquisire una maggiore comprensione delle proprietà strutturali dei pianeti extrasolari e delle dipendenze tra proprietà fisiche dei pianeti e delle stelle che li ospitano. Tutto ciò nel contesto, più ampio, relativo alla comprensione di come si formino e si evolvano i sistemi planetari e, in particolare, quali tra gli scenari possibili, sia il più plausibile.
Le principali scoperte al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) nel corso del tempo. Si tratta di una selezione dii alcune scoperte importanti negli anni 2006-2012, prima dell'arrivo del cacciatore di pianeti extrasolari, HARPS-N.
I pianeti extrasolari nella Costellazione di Orione rientra all’interno di un’attività didattica sviluppata ad Asiago durante la manifestazione in piazza Asiago da Fiaba (21-22 e 28-29 maggio 2016). Qui si può leggere del mito di Orione, avere qualche informazione su una delle costellazioni più facili da individuare in cielo, e dare uno sguardo ai pianeti extrasolari scoperti nel corso degli ultimi anni attorno alcune stelle della costellazione.
Cercare pianeti extrasolari attorno a una stella diversa dal Sole è come pensare di individuare un granellino di sabbia di fronte a un’arancia a migliaia di chilometri di distanza. I pianeti, infatti, sono piccoli, poco luminosi e riflettono la luce della loro stella.
Vi sono diversi metodi per rilevare esopianeti, alcuni dei quali diretti (Parte 1) nel senso che si può riuscire a isolare il segnale proveniente dal pianeta stesso. Altri metodi invece si dicono indiretti (Parte 2) che permettono , cioè di rilevare la presenza di esopianeti dall’effetto che essi hanno sulla stella ospite.
Il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) è il più importante strumento ottico/infrarosso della comunità astronomica italiana con uno specchio primario di 3,58 metri di diametro.
Intitolato al padre dell’astronomia moderna, Galileo Galilei (1564-1642), è finanziato dall’INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica e gestito dalla FGG-Fundación Galileo Galilei-INAF, Fundación Canaria.
Situato nell'Isola di La Palma, il TNG sorge ad una quota di 2 387 metri al sopra del livello del mare sul bordo di un enorme cratere, la Caldera Taburiente, e fa parte dell’Osservatorio del Roque de Los Muchachos, uno dei tre osservatori più grandi al mondo.
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.
Immaginiamo che il futuro e la fantascienza si fondano o si confondano. Immaginiamo che sia possibile programmare un viaggio al di fuori del nostro Sistema Solare, su uno dei tanti pianeti extrasolari scoperti finora. Dove andare?
NASA-JPL ha immaginato delle mete ideali da poter visitare in un lontano futuro, quando la tecnologia permetterà di compiere viaggi fino a stelle relativamente vicine al nostro Sole. Qui trovate una breve descrizione di cinque sistemi planetari, selezionati sulla base dei poster-cartoline realizzati da NASA-JPL per questi mondi lontani: saluti dal tuo primo pianeta extrasolare, 51 Pegasi b; PSO J318.5-22 – dove la notte non finisce mai; sperimenta la gravità su una Super-Terra, HD 40307g; rilassati su Kepler-16b, dove la tua ombra ha sempre compagnia; Kepler-186f, dove l’erba è sempre più rossa.
Numerose missioni spaziali, tra le quali Kepler della NASA iniziata nel 2009, e missioni già in orbita (come GAIA dell’ESA) o le molteplici in programma nei prossimi anni tra cui CHEOPS e PLATO dell’ESA, TESS e JWST della NASA, potranno dare nuove risposte sulla caratterizzazione dei sistemi planetari al di fuori del nostro. Uno degli obiettivi è quello di vedere per via diretta i pianeti, non solo i pianeti giganti, inadatti alla vita, ma anche quelli di taglia terrestre, e scoprire i segni dell’esistenza della vita sulla loro superficie.
Un modo potrebbe essere quello di riconoscere la presenza di vegetazione sulla loro superficie in linea di principio, da un esame della luce che ci inviano.
Dal 2012 montato in uno dei fuochi del TNG-Telescopio Nazionale Galileo vi è il cacciatore di pianeti extrasolari, lo spettrografo HARPS-N (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher-North), uno strumento all'avanguardia in grado di misurare la velocità radiale delle stelle con una precisione di 1 metro al secondo, che rappresenta l'impronta sulla velocità della stella dovuta alla presenza di pianeti con massa simile a quella della Terra.
Il programma GAPS-Global Architecture of Planetary Systems dell’INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica ha come obiettivo la caratterizzazione dei sistemi multipli e la loro architettura grazie allo strumento HARPS-N. In particolare, si vuole acquisire una maggiore comprensione delle proprietà strutturali dei pianeti extrasolari e delle dipendenze tra proprietà fisiche dei pianeti e delle stelle che li ospitano. Tutto ciò nel contesto, più ampio, relativo alla comprensione di come si formino e si evolvano i sistemi planetari e, in particolare, quali tra gli scenari possibili, sia il più plausibile.
Le principali scoperte al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) nel corso del tempo. Si tratta di una selezione dii alcune scoperte importanti negli anni 2006-2012, prima dell'arrivo del cacciatore di pianeti extrasolari, HARPS-N.
I pianeti extrasolari nella Costellazione di Orione rientra all’interno di un’attività didattica sviluppata ad Asiago durante la manifestazione in piazza Asiago da Fiaba (21-22 e 28-29 maggio 2016). Qui si può leggere del mito di Orione, avere qualche informazione su una delle costellazioni più facili da individuare in cielo, e dare uno sguardo ai pianeti extrasolari scoperti nel corso degli ultimi anni attorno alcune stelle della costellazione.
Cercare pianeti extrasolari attorno a una stella diversa dal Sole è come pensare di individuare un granellino di sabbia di fronte a un’arancia a migliaia di chilometri di distanza. I pianeti, infatti, sono piccoli, poco luminosi e riflettono la luce della loro stella.
Vi sono diversi metodi per rilevare esopianeti, alcuni dei quali diretti (Parte 1) nel senso che si può riuscire a isolare il segnale proveniente dal pianeta stesso. Altri metodi invece si dicono indiretti (Parte 2) che permettono , cioè di rilevare la presenza di esopianeti dall’effetto che essi hanno sulla stella ospite.
Il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) è il più importante strumento ottico/infrarosso della comunità astronomica italiana con uno specchio primario di 3,58 metri di diametro.
Intitolato al padre dell’astronomia moderna, Galileo Galilei (1564-1642), è finanziato dall’INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica e gestito dalla FGG-Fundación Galileo Galilei-INAF, Fundación Canaria.
Situato nell'Isola di La Palma, il TNG sorge ad una quota di 2 387 metri al sopra del livello del mare sul bordo di un enorme cratere, la Caldera Taburiente, e fa parte dell’Osservatorio del Roque de Los Muchachos, uno dei tre osservatori più grandi al mondo.
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.
Immaginiamo che il futuro e la fantascienza si fondano o si confondano. Immaginiamo che sia possibile programmare un viaggio al di fuori del nostro Sistema Solare, su uno dei tanti pianeti extrasolari scoperti finora. Dove andare?
NASA-JPL ha immaginato delle mete ideali da poter visitare in un lontano futuro, quando la tecnologia permetterà di compiere viaggi fino a stelle relativamente vicine al nostro Sole. Qui trovate una breve descrizione di cinque sistemi planetari, selezionati sulla base dei poster-cartoline realizzati da NASA-JPL per questi mondi lontani: saluti dal tuo primo pianeta extrasolare, 51 Pegasi b; PSO J318.5-22 – dove la notte non finisce mai; sperimenta la gravità su una Super-Terra, HD 40307g; rilassati su Kepler-16b, dove la tua ombra ha sempre compagnia; Kepler-186f, dove l’erba è sempre più rossa.
HARPS-N è il cacciatore di pianeti extrasolari montato al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) nelle Isole Canarie.
E' il gemello dello spettrografo HARPS montato oltre una decina di anni fa al Telescopio di La Silla, dell'ESO, in Cile.
HARPS-N è uno strumento di altissima precisione in grado di misurare la velocità radiale di una stella, ossia la proiezione della velocità della stella lungo la nostra linea di osservazione, dell'ordine di 1 m/s. Questo equivale a scoprire pianeti delle dimensioni della nostra Terra attorno a stelle di tipo solare.
Cercare pianeti extrasolari attorno a una stella diversa dal Sole è come pensare di individuare un granellino di sabbia di fronte a un’arancia a migliaia di chilometri di distanza. I pianeti, infatti, sono piccoli, poco luminosi e riflettono la luce della loro stella.
Vi sono diversi metodi per rilevare esopianeti, alcuni dei quali diretti (Parte 1) nel senso che si può riuscire a isolare il segnale proveniente dal pianeta stesso. Altri metodi invece si dicono indiretti (Parte 2) che permettono , cioè di rilevare la presenza di esopianeti dall'effetto che essi hanno sulla stella ospite.
Vi sono alcune domande fondamentali a cui vorremmo un giorno poter rispondere: siamo soli nell’universo? Ci sono altre forme di vita, eventualmente intelligenti, su altri mondi? E’ possibile, o sarà mai possibile, entrare in contatto con esse?
Nel corso dei millenni queste domande hanno affascinato grandi pensatori, filosofi, mistici e uomini di scienza. Gli strumenti adottati per cercare risposte erano la pura speculazione e l’immaginazione. In mancanza di dati certi, la soluzione non poteva che dipendere dal modo di pensare di chi si poneva la questione. Così, accanto ad Epicuro e Giordano Bruno, convinti dell’esistenza di altri mondi abitati da esseri simili a noi, altri come Aristotele negavano tale possibilità.
A eccezione della Terra, tutti i pianeti e i satelliti del Sistema Solare hanno grosse limitazioni per la vita come noi la conosciamo.
Nel nostro Sistema Solare, Europa, Marte e Titano possono avere (o avere avuto in passato) condizioni adatte alla vita.
La ricerca di vita nell’universo richiede dei metodi per identificare e caratterizzare i pianeti abitabili attorno ad altre stelle.
Il concetto di zona abitabile intorno a una stella rappresenta il procedimento più facile per identificare i pianeti abitabili.
ATTENZIONE: "abitabile" non significa "abitato"
La classificazione permette non solo di capire quali osservazioni possono essere prioritarie rispetto ad altre, ma anche di confrontare i risultati fra loro.
Una breve introduzione su quello che si conosce sull'universo: dai buchi neri alle supernove, dai nuovi metodi per scoprire i pianeti ai pianeti extrasolari. Cos'è la fauna cosmica? L'effetto Doppler? Le pulsar?
Galassie, sfera celeste, costellazioni, luce, spettroscopia e leggi del corpo...Roberto Gregoratti
Powerpoint su sfera celeste sistema solare, galassie, costellazioni, luce, spettri, coordinate astronomiche, spettroscopia, spettri e leggi del corpo nero
Uno dei più grandi obiettivi della ricerca astrofisica è l'individuazione di nuovi mondi, anche potenzialmente abitabili.
La maggior parte dei pianeti extrasolari scoperti e caratterizzati finora è stata fatta mediante metodi indiretti, osservandone cioé gli effetti che il pianeta produce sulla stella madre. Oggi, per la prima volta nella storia dell'Astrofisca SPHERE permette di "osservare direttamente" un pianeta.
Per riuscire a rilevare il pianeta attorno alla stella, bisogna eliminare in modo efficace la luce della stella e ottenere un elevato contrasto.
SPHERE, acronimo per Spectro-Polarimetric High-contrast Exolanet Research, è uno strumento installato al VLT-Very Large Telescope dell’ESO, all’Osservatorio del Paranal, in Cile.
Strumento altamente sofisticato, SPHERE permette di trovare e caratterizzare esopianeti giganti in orbita attorno a stelle vicine mediante la tecnica del direct imaging, o immagine diretta.
HARPS-N è il cacciatore di pianeti extrasolari montato al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) nelle Isole Canarie.
E' il gemello dello spettrografo HARPS montato oltre una decina di anni fa al Telescopio di La Silla, dell'ESO, in Cile.
HARPS-N è uno strumento di altissima precisione in grado di misurare la velocità radiale di una stella, ossia la proiezione della velocità della stella lungo la nostra linea di osservazione, dell'ordine di 1 m/s. Questo equivale a scoprire pianeti delle dimensioni della nostra Terra attorno a stelle di tipo solare.
Cercare pianeti extrasolari attorno a una stella diversa dal Sole è come pensare di individuare un granellino di sabbia di fronte a un’arancia a migliaia di chilometri di distanza. I pianeti, infatti, sono piccoli, poco luminosi e riflettono la luce della loro stella.
Vi sono diversi metodi per rilevare esopianeti, alcuni dei quali diretti (Parte 1) nel senso che si può riuscire a isolare il segnale proveniente dal pianeta stesso. Altri metodi invece si dicono indiretti (Parte 2) che permettono , cioè di rilevare la presenza di esopianeti dall'effetto che essi hanno sulla stella ospite.
Vi sono alcune domande fondamentali a cui vorremmo un giorno poter rispondere: siamo soli nell’universo? Ci sono altre forme di vita, eventualmente intelligenti, su altri mondi? E’ possibile, o sarà mai possibile, entrare in contatto con esse?
Nel corso dei millenni queste domande hanno affascinato grandi pensatori, filosofi, mistici e uomini di scienza. Gli strumenti adottati per cercare risposte erano la pura speculazione e l’immaginazione. In mancanza di dati certi, la soluzione non poteva che dipendere dal modo di pensare di chi si poneva la questione. Così, accanto ad Epicuro e Giordano Bruno, convinti dell’esistenza di altri mondi abitati da esseri simili a noi, altri come Aristotele negavano tale possibilità.
A eccezione della Terra, tutti i pianeti e i satelliti del Sistema Solare hanno grosse limitazioni per la vita come noi la conosciamo.
Nel nostro Sistema Solare, Europa, Marte e Titano possono avere (o avere avuto in passato) condizioni adatte alla vita.
La ricerca di vita nell’universo richiede dei metodi per identificare e caratterizzare i pianeti abitabili attorno ad altre stelle.
Il concetto di zona abitabile intorno a una stella rappresenta il procedimento più facile per identificare i pianeti abitabili.
ATTENZIONE: "abitabile" non significa "abitato"
La classificazione permette non solo di capire quali osservazioni possono essere prioritarie rispetto ad altre, ma anche di confrontare i risultati fra loro.
Una breve introduzione su quello che si conosce sull'universo: dai buchi neri alle supernove, dai nuovi metodi per scoprire i pianeti ai pianeti extrasolari. Cos'è la fauna cosmica? L'effetto Doppler? Le pulsar?
Galassie, sfera celeste, costellazioni, luce, spettroscopia e leggi del corpo...Roberto Gregoratti
Powerpoint su sfera celeste sistema solare, galassie, costellazioni, luce, spettri, coordinate astronomiche, spettroscopia, spettri e leggi del corpo nero
Uno dei più grandi obiettivi della ricerca astrofisica è l'individuazione di nuovi mondi, anche potenzialmente abitabili.
La maggior parte dei pianeti extrasolari scoperti e caratterizzati finora è stata fatta mediante metodi indiretti, osservandone cioé gli effetti che il pianeta produce sulla stella madre. Oggi, per la prima volta nella storia dell'Astrofisca SPHERE permette di "osservare direttamente" un pianeta.
Per riuscire a rilevare il pianeta attorno alla stella, bisogna eliminare in modo efficace la luce della stella e ottenere un elevato contrasto.
SPHERE, acronimo per Spectro-Polarimetric High-contrast Exolanet Research, è uno strumento installato al VLT-Very Large Telescope dell’ESO, all’Osservatorio del Paranal, in Cile.
Strumento altamente sofisticato, SPHERE permette di trovare e caratterizzare esopianeti giganti in orbita attorno a stelle vicine mediante la tecnica del direct imaging, o immagine diretta.
2. Dalla scoperta del primo pianeta extrasolare 51 Pegasi b da parte di Michel Mayor e Didler Queloz
nel 1995, enormi sono stati i progressi compiuti nella rilevazione e caratterizzazione dei pianeti
extrasolari, oltre che nella comprensione della formazione ed evoluzione di sistemi planetari e delle
atmosfere planetarie.
NUOVI STRUMENTI
Il numero dei pianeti scoperti negli
ultimi anni è aumentato in modo
considerevole.
Attualmente, uno dei temi tra i più
affascinanti della ricerca dei
pianeti extrasolari è l’individuazione
e la caratterizzazione di pianeti di
piccola massa.
3. NUOVI STRUMENTI
HARPS montato al telescopio di 3,6 metri all’ESO e HARPS-N montato al TNG svolgono un ruolo
fondamentale nel caratterizzare nuovi pianeti (e quindi nel definire massa e dimensioni) grazie
all’alta precisione nella misura delle velocità radiali delle stelle, che raggiunge valori del metro al
secondo.
Mentre HARPS osserva l’emisfero sud
del cielo, HARPS-N va a caccia di
pianeti nell’emisfero nord.
I due strumenti coprono l’intero cielo
alla ricerca di esopianeti attorno a
stelle simili al Sole.
4. ESPRESSO Echelle SPectrograph for Rochy Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations è
uno spettrografo di nuova generazione per il VLT-Very Large Telescope dell’ESO-European
Southern Observatory in Cile.
ESPRESSO
L’obiettivo di ESPRESSO sarà la ricerca di
pianeti extrasolari rocciosi nella zona
abitabile delle stelle.
Oltre a questo, lo strumento permetterà di
studiare le abbondanze delle stelle nelle
galassie vicine, di fare spettroscopia extra
galattica, di compiere osservazioni di
quasar lontani e di fare studi cosmologici.
Sito web dell’ESO: https://www.eso.org/sci/facilities/develop/instruments/espresso.html (in inglese)
5. Con ESPRESSO, che osserverà nella regione del visibile (3500-7200 Ångström), si potrà misurare la
velocità radiale delle stelle con una precisione molto migliore, fino a dieci centimetri al secondo.
Il principale obiettivo sarà quello di arrivare ad un livello di precisione intorno al centimetro al
secondo, che equivale ad individuare pianeti delle dimensioni di Mercurio o Venere attorno a stelle
di tipo solare.
ESPRESSO
6. SPHERE – Spectra-Polarimetric High-contrast
Exoplanet REsearch
Riuscire a catturare l’immagine di un moscerino di passaggio vicino a un potente faro posto a
qualche chilometro di distanza è possibile. Il primo pass da compiere è riuscire a eliminare
dall’immagine la luce accecante del faro, il secondo è ottenere un contrasto così alto da riuscire a
rilevare il moscerino.
In questo modo gli astronomi ottengono delle immagini dirette dei pianeti in orbita attorno a stelle
diverse dal nostro Sole.
Sono migliaia gli esopianeti rilevati fino a oggi, ma a parte una manciata di casa, sempre con
metodi indiretti, misurando cioè gli effetti che la loro presenza ha sulla luminosità e sul moto delle
stelle ospiti. Infatti le stelle attorno alle quali nascono ed evolvono i sistemi planetari sono
immensamente più luminose dei piccoli pianeti che orbitano attorno, per cui, fino ad oggi la
tecnologia non permetteva osservazioni dirette se non in pochi fortunati casi.
7. SPHERE – Spectra-Polarimetric High-contrast
Exoplanet REsearch
Con SPHERE-Spectra-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch la rilevazione sarà in modo diretto
e si potrà raccogliere la luce proveniente dal pianeta stesso e risolta da quella della sua stella.
SPHERE è montato nell’unità 3 del VLT- Very Large Telescope, dell’ESO all’Osservatorio del Paranal, in
Cile.
8. SPHERE – Spectra-Polarimetric High-contrast
Exoplanet REsearch
SPHERE è uno strumento altamente complesso che combina tre tecniche molto sofisticate:
1. La cosiddetta Ottica Adattiva, per correggere i disturbi dovuti all’atmosfera terrestre e allo
strumento, in grado di ottenere performance migliori da quelle raggiungibili persino dallo spazio.
SPHERE utilizza Ottiche Adattive estreme per risolvere angolarmente il lampione dalla falena.
In altre parole, SPHERE sarà in grado di isolare la luce proveniente dal pianeta annullando quella
della stella e ottenerne una vera e propria immagine diretta del pianeta.
2. La coronografia, utilizzata per sopprimere la luce
di sorgenti brillanti in modo da lasciar emergere ciò
che c’è nelle loro immediate vicinanze. In SPHERE
è necessaria per togliere la luce abbacinante del
lampione.
3. Tecniche di sottrazione di immagine a
particolari lunghezze d’onda per aumentare il
contrasto laddove la falena emette con
maggiore intensità. Queste tecniche permettono
anche la rimozione di ulteriori residui dovuti alla
turbolenza atmosferica.
9. SPHERE – Spectra-Polarimetric High-contrast
Exoplanet REsearch
Sono 260 le notti di tempo garantito che il consorzio di SPHERE ha deciso di usare per un unico
grande lavoro di survey.
SPHERE permetterà di rivelare e caratterizzare
una ventina di pianeti, più che raddoppiando
quanti già noti da immagini diretti, e
permettendo per la prima volta di esplorare in
modo sistematico le regione esterne dei sistemi
planetari, che sono importanti per capire
come essi si formino.
Metaforicamente si potrebbe dire che la sfida
con SPHERE sarà quella di riuscire a rilevare,
stando a Roma, una falena in volo attorno ad
un lampione di Milano!
Sito web di ESO dedicato a SPHERE - https://www.eso.org/sci/facilities/paranal/instruments/sphere.html (in
inglese)
10. SPHERE – Spectra-Polarimetric High-contrast
Exoplanet REsearch
Due immagini del sistema binario Iota Sgr. La stella principale – una gigante K a 180 anni-luce di distanza dal Sole
facilmente visibile ad occhio nudo – è al centro del campo di vista in entrambe le immagini ma la sua luce è stata
quasi completamente eliminata usando le speciali tecniche di sottrazione disponibili con SPHERE, anche se un
residuo è ancora visibile nell’immagine di destra. In entrambe le immagini si vede chiaramente la debole
compagna, una stella nana M mai osservata sinora, quattromila volte più debole della stella principale. La
separazione tra le due stelle è solo 0.24 arcsec, corrispondente a dodici volte la distanza tra la Terra e il Sole alla
distanza di Iota Sgr, ma solo 60 centimetri ad una distanza di 500 chilometri (Roma-Milano). In altre parole, è come
se la falena fosse distante 60 centimetri dal lampione.
Immagini così dettagliate ci dicono che, quando SPHERE raggiungerà le sue massime performance, sarà
sicuramente possibile osservare i pianeti extrasolari con un dettaglio mai raggiunto finora.
L’immagine di sinistra (a 1.2micron) è
stata ottenuta con lo spettrografo a
campo integrale, IFS (Integral Field
Spectrometer), uno dei tre strumenti
scientifici che costituiscono SPHERE, di
realizzazione italiana. Quella a destra
è l’immagine simultanea ottenuta con
la camera IRDIS. a 1.6micron. Le
bande scure in prossimità
dell’immagine della nana M sono
artefatti caratteristici delle tecniche
usate per visualizzare il debole
compagno di iota Sgr.
11. EPICS – ExoPlanet Imaging Camera and
Spectrograph
EPICS (Exoplanet Imaging Camera and Spectrograph) è uno strumento progettato per fare immagini
dirette e per caratterizzare i pianeti extrasolari con l’E-ELT (European – Extremely Large Telescope), il
futuro telescopio di 39 metri che sorgerà a Cerro Armazones, Paranal, a oltre 3 000 metri di quota. La
fase d costruzione del più grande telescopio al mondo è iniziata alla fine del 2014; la prima luce dello
strumento è prevista per il 2024.
12. EPICS – ExoPlanet Imaging Camera and
Spectrograph
EPICS è ottimizzato per osservazioni nel visibile e nel vicino infrarosso, nella rilevazione di pianeti di
piccola massa a grandi distanze dalla loro stella, oltre che di giovani pianeti (con un’età dell’ordine
di 10 milioni di anni).
Non solo: permetterà di chiarire se nell’atmosfera di un dato pianeta ci sia la presenza di molecole di
ossigeno.
13. Come si fa a sapere se effettivamente su un pianeta extrasolare si è già sviluppata la vita?
Per comprendere se un pianeta possa ospitare forme di vita occorre poterne studiare l’atmosfera.
Si pensa che l’indicazione fondamentale sia la presenza di molecole di ossigeno O2 che
dovrebbero essere abbondanti nell’atmosfera solo in presenza di fotosintesi clorofilliana. Forme di
vita che non usano la fotosintesi sono naturalmente possibili, ma sembra molto più difficile rivelarne
la presenza.
Nel caso dei pianeti attorno a
stelle simili al Sole che non
appaiono transitare sul disco della
loro stella, perché l’orbita è troppo
inclinata, i dati sull’atmosfera
(essenzialmente spettri) possono
essere ottenuti solo con immagini
dirette.
Si può ragionevolmente sperare
che con EPICS, strumento
progettato per E-ELT, si avranno
spettri che potranno chiarire se
nell’atmosfera di un dato pianeta
ci sia una quantità rilevante di O2 .
EPICS – ExoPlanet Imaging Camera and
Spectrograph
Sito ESO – Lo strumento EPICS - http://www.eso.org/sci/facilities/eelt/instrumentation/ (in inglese)
Sito ESO: E-ELT - https://www.eso.org/public/italy/teles-instr/e-elt/ (in inglese)
14. IL CONTRIBUTO A SPHERE
Il contributo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) a SPHERE è molteplice.
Capeggiato dall’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, ha visto l’attiva e preziosa
collaborazione anche degli Osservatorio Astronomici di Catania e Capodimonte, e dell’Istituto di
Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica (INAF-IASF) di Milano.
La partecipazione di INAF al top management di SPHERE è stata garantita da Massimo Turatto nel
suo ruolo di Co-I di SPHERE coadiuvato in questo da Riccardo Claudi (PM del contributo INAF).
Un primo gruppo, coordinato da Andrea Baruffolo, e costituito Daniela Fantinel, Bernardo Salasnich
dell’INAF-Osservatorio di Padova e Pietro Bruno dell’INAF-Osservatorio di Catania si è occupato
dell’implementazione del software di controllo dell’intero strumento.
Un secondo gruppo, coordinato da Riccardo Claudi (INAF-OAPd) e costituito da (in ordine
alfabetico) Umberto Anselmi (INAF-OAPd), Jacopo Antichi (INAF-OAPd), Enrico Cascone (INAF-
OACa), Vincenzo DeCaprio (INAF-OACa), Silvano Desidera (INAF-OAPd), Giancarlo Farisato (INAF-
OAPd), Enrico Giro (INAF-OAPd), Raffaele Gratton (INAF-OAPd), Luigi Lessio (INAF-OAPd), Dino
Mesa (INAF-OAPd), Salvo Scuderi (INAF-OACt), ha progettato e costruito l’IFS, uno dei tre strumenti
scientifici di SPHERE.
La validazione scientifica dello strumento è stata guidata da Raffaele Gratton (INAF-OAPd),
scienziato dello strumento, coadiuvato da Riccardo Claudi, Silvano Desidera, coordinatore della
NIRSUR (NIR Survey), Dino Mesa e Alice Zurlo.
15. GLI ISTITUTI COINVOLTI
1 ESO
2 Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, France
3 Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany
4 Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, France
5 Observatoire de Genève, Switzerland
6 Laboratoire Lagrange, Nice, France
7 INAF Istituto Nazionale di Astrofisica, Italy
8 Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique, Paris, France
9 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Switzerland
10 University of Amsterdam, the Netherlands
11 Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales, Châtillon, France
12 Stichting ASTRonomisch Onderzoek in Nederland, the Netherlands
IL CONTRIBUTO A SPHERE
16. NUOVI STRUMENTI PER LO STUDIO DEI PIANETI EXTRASOLARI
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
17. Immagini:
diapositiva 1: Rappresentazione artistica di Kepler-186f. Crediti:
http://fc07.deviantart.net/fs71/i/2014/109/8/c/kepler_186f_by_alpha_element-d7f4op3.png
diapositiva 2: Rappresentazione artistica di Tau Boötis Ab. Crediti: NASA/G. Bacon (STScI/AVL) -
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2001/38/image/a/
diapositiva 3: HARPS-N montato al Telescopio Nazionale Galileo (TNG). Crediti: FGG/TNG
diapositiva 4: una rappresentazione grafica di ESPRESSO. Crediti: ESA.
diapositiva 5: una rappresentazione artistica di un pianeta extrasolare. Crediti:
diapositiva 6: una rappresentazione artistica di un sistema planetario. Fonte NATURE,
http://www.nature.com/news/specials/exoplanets/index.html
diapositiva 7: Very Large Telescope, Cile. Crediti: ESO
diapositiva 8: Layout dell’intero SPHERE, in trasparenza lo strumento IFS. Crediti: INAF-OAPD
diapositiva 9: SPHERE montato al VLT. Crediti: INAF-OAPD
diapositiva 10: IFS (Integral Field Spectrometer) su SPHERE. Crediti: INAF.
diapositiva 11: Rappresentazione del futuro telescopio E-ELT. Crediti: ESO
diapositiva 12: Rappresentazione artistica di un pianeta abitabile. Fonte: http://media2.s-
nbcnews.com/i/MSNBC/Components/Video/__NEW/nn_11bw_arnd_world_131105.jpg
diapositiva 13: Rappresentazione artistica di un pianeta abitabile. Fonte:
http://i.telegraph.co.uk/multimedia/archive/02127/space_2127323b.jpg