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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
They represent 96% of our Universe but are invisible to the eyes (and to any more sophisticated instrument): they are the dark matter and dark energy, the greatest enigma of modern cosmology -Rappresentano il 96% del nostro Universo ma sono invisibili agli occhi (e a ogni più sofisticato strumento): sono la materia e l’energia oscura, il più grande enigma della cosmologia moderna.
La storia dell'Universo raccontata dal Prof. Guido Cossard
Si è laureato in fisica a Torino.
E’ presidente dell’Associazione ricerche e studi di archeoastronomia e membro del Comitato Scientifico dell’Osservatorio di Saint-Barthélemy.
Ha pubblicato numerosi libri scientifici e di recente ha parlato dell’interpretazione astronomica delle spirali, nella puntata di
Voyager del 21 gennaio scorso.
In considerazione del contributo dato nel campo dell’archeoastronomia, nel 2005 la International Astronomical
Union (IAU) gli ha dedicato il pianetino (4993) 1983 GR, che da allora si chiama Cossard
3. In alcuni mondi Ci sono infiniti mondi,
non ci sono sia simili che diversi
il Sole a la Luna, dal nostro.
in altri sono più grandi Poiché gli atomi sono
che nel nostro mondo, infiniti in numero,
e in altri ancora più come già dimostrato,
numerosi. non esiste alcun
Democrito Epicuro ostacolo ad una infinità
(~460-370 a. C.) (341-270 a. C.) di mondi.
Sono dunque soli …finché qualcosa cambierà
innumerabili, sono terre finché nessuno ci darà
infinite, che similmente una terra promessa,
circuiscono quei soli; un mondo diverso…
come veggiamo questi
sette circuire questo sole
a noi vicino. Eros Ramazzotti
Giordano Bruno
(1548-1600)
(grazie al collega Mario Damasso per la felice intuizione)
5. Le stelle brillano di luce propria
e un pianeta è immerso nella luce della sua stella...
... ma proprio la luce della stella che non ci fa vedere
direttamente il pianeta può indicarcene la presenza
indirettamente
11. Effetto Doppler
Spettro di riferimento
in laboratorio
Sorgente in avvicinamento:
spostamento verso il blu
blueshift
12. Effetto Doppler
Spettro di riferimento
in laboratorio
Sorgente in recessione:
spostamento verso il rosso
redshift
13. Effetto Doppler e pianeti extrasolari
http://www.eso.org/public/videos/eso1035g/
14. Dalla variazione periodica nel tempo
dello spostamento relativo /
si ricavano:
• l’indicazione della presenza di un compagno
in orbita attorno alla stella osservata
• la velocità con cui la stella oscilla attorno
al baricentro comune del sistema, da cui
stimare la massa del compagno
• il periodo di rivoluzione del compagno
che orbita intorno alla stella osservata,
da cui stimare la distanza orbitale
15. Effetto Doppler e pianeti nel... 1904!!!
Campbell, William W.; Curtis, Heber D. “First Catalogue of Spectroscopic
Binaries”, Lick Observatory Bulletin n. 79, v. 3, pp. 136-146 (1904)
19. Nessuna preda!
Walker, Gordon A. H.; Walker, Andrew R.; Irwin, Alan W.; Larson, Ana M.; Yang,
Stephenson L. S.; Richardson, Derek C. “A Search for Jupiter-Mass Companions
to Nearby Stars”, Icarus, 116, pp. 359-375 (1995)
36. PSR B 1257+12 B e C:
i primi pianeti extrasolari
Wolszczan, Aleksander; Frail, Dale A. “A Planetary System around the Millisecond
Pulsar PSR 1257+12”, Nature, v. 355, pp. 145-147 (1992)
37. 51 Pegasi b: il primo pianeta
di una stella simile al Sole
60. Le stelle brillano di luce propria
e un pianeta è immerso nella luce della sua stella...
... ma proprio la luce della stella che non ci fa vedere
direttamente il pianeta può indicarcene la presenza
indirettamente
62. Il metodo fotometrico del transito
http://www.eso.org/public/videos/eso50lightintensityexo/
63. Dalla variazione periodica nel tempo
del flusso luminoso relativo ΔF/F
si ricavano:
• l’indicazione della presenza di un compagno
in orbita attorno alla stella osservata
• il raggio del compagno rispetto
al raggio della stella osservata
• il periodo di rivoluzione del compagno
che orbita intorno alla stella osservata,
da cui stimare la distanza orbitale
64. Se di un pianeta extrasolare si ha
la massa stimata con il metodo spettroscopico
e il raggio stimato con il metodo fotometrico
allora si può ricavare la densità
del pianeta extrasolare, da cui trarre
indicazioni sulla composizione chimica
e la struttura interna... senza averlo visto!
65. Struve, Otto “Proposal for a Project of High-Precision Stellar
Radial Velocity Work”, The Observatory, 72, pp. 199-200 (1952)
67. HD 209458 b (1999)
Charbonneau, David; Brown, Timothy; Latham, David W.;
Mayor, Michel “Detection of Planetary Transits Across a Sun-
like Star”, Astrophysical Journal, v. 529, L45-L48 (2000)
68. HD 209458 b: il primo pianeta
completamente caratterizzato
73. Le stelle non sono tutte uguali
Stelle
nane
Nella fase di sequenza principale (stella nana)
il collasso gravitazionale dovuto all’attrazione
tra le particelle che formano la stella
è equilibrato dall’energia sprigionata
nella regione centrale dell’astro, dove avviene
la fusione nucleare dell’idrogeno in elio:
è in questa situazione che ogni stella trascorre
la maggior parte della propria esistenza
74. La massa determina l’evoluzione di una stella
Stelle
nane
0,1 0,7 1 2 3 4
Rapporto tra la massa della stella e la massa del Sole
75. The Solar Neighbourhood in 3D: 2235 objects in 2072 star systems known
within 25 parsecs (81.3 light years) in the RECONS database as of 2011
76. La stelle nane di tipo M o nane rosse:
massa, dimensioni e luminosità inferiori a quelle del Sole
