Archivio mensile:giugno 2013

Alla ricerca di pianeti lontani

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Telescopio Nazionale Galileo

Il Telescopio Nazionale Galileo a Roque de Los Muchacos a 2400 metri di quota. Fonte Harvard Smithsonian Center for Astrophysics : http://www.cfa.harvard.edu/image_archive/2011/16/lores.jpg . Crediti INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica.

Installato sul Telescopio Nazionale Galileo (TNG) presso l’Osservatorio Roque de Los Muchachos nell’Isola di La Palma (Isole Canarie) lo spettrografo High Accuracy Radial velocità Planet Searcher (HARPS-N) è stato inaugurato l’anno scorso, il 23 aprile 2012.
HARPS-N è uno spettrografo di alta precisione progettato per identificare e caratterizzare pianeti extrasolari che hanno massa e struttura simili alla Terra, oltre che per studi di astrosismologia. La lettera N sta ad indicare il fatto che HARPS osserva il cielo dell’emisfero nord, ed è analogo al suo gemello HARPS installato al Telescopio di 3,6 metri dell’European Southern Observatory (ESO), Cile che osserva l’emisfero sud.

HARPS-N ha la possibilità di osservare una zona di cielo compresa tra la Costellazione del Cigno e quella della Lira e resa interessante dopo le ultime scoperte della Missione Kepler della NASA che, a partire dal 2009, ha iniziato ad individuare centinaia di possibili candidati pianeti. Lo strumento installato sul TNG permetterà di studiare tali oggetti diventando in questo modo non solo il fratello di HARPS installato in Cile ma anche un alleato di Kepler, che al momento si trova in uno safe-mode (modalità di sicurezza) dall’inizio di maggio 2013 e al momento pare che la missione sia compromessa.

HARPS misura la velocità radiale delle stelle con alta precisione. La velocità radiale rappresenta la velocità della stella lungo la linea di vista dell’osservatore. Oltre al pianeta, anche la stella orbita attorno al centro di massa del sistema stella-pianeta e quello che si ricava è la componente della sua velocità. Un pianeta intorno ad una stella lo possiamo pensare come ad un sistema binario spettroscopico, ossia un sistema di due stelle con un unico spettro. Dallo spettro si ricavano tutte le informazioni: le righe di emissione o di assorbimento risultano spostate per effetto Doppler verso il rosso o verso il blu nel punto in cui si osserva la stella. Si ha una spostamento verso lunghezze d’onda maggiori quando la stella si allontana (red-shift o spostamento verso il rosso) con velocità positive; spostamento verso lunghezze d’onda più corte quando la stella si avvicina (blue-shift o spostamento verso il blu) con velocità negative. Una volta ricavati degli spettri ben distribuiti nel tempo è possibile da questi ricavare le velocità radiali in ogni istante di tempo e quindi costruire la curva di velocità radiale. Gli spostamenti osservati nello spettro della stella possono essere misurati con uno spettrografo ad alta precisione come HARPS e usati per dedurre la presenza di un pianeta. Infatti, una stella singola, senza pianeti, non presenta alcuna variazione di velocità radiale mentre una stella che presenti almeno un pianeta presenterà delle variazioni periodiche e che saranno legate al periodo orbitale del pianeta attorno alla stella.

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Rappresentazione artistica di un transito di un pianeta davanti alla sua stella. Crediti: NASA.

HARPS-N  coordinato da un consorzio internazionale guidato dall’Osservatorio dell’Università di Ginevra e annovera l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) italiano, l’Harvard Smithsonian Astrophysical Observatory, l’Harvard College Observatory, l’Harvard University Origins of Live Initiative negli Stati Uniti e le università di St. Andrews, Edinburgh e la Queen’s University di Belfast nel Regno Unito.

Telescopio Nazionale Galileo – The “Fundación Galileo Galilei – INAF, Fundación Canaria” (FGG): http://www.tng.iac.es/

La webcam del TNG: http://www.tng.iac.es/webcam/ per vedere in diretta il Telescopio italiano.

Immagini del Telescopio di 3,6 metri di La Silla, Cile, Sito ESO: http://www.eso.org/public/images/archive/search/?adv=&subject_name=3.6

INAF- Sede del TNG: http://www.inaf.it/it/sedi/telescopio-nazionale-galileo-la-palma-isole-canarie

Informazioni sul cacciatore di pianeti, HARPS (ESO, Cile), sito web ESO: https://www.eso.org/lasilla/instruments/harps/overview.html

Exo.it- il sito degli esopianeti in Italia: http://www.oact.inaf.it/exoit/EXO-IT/Home.html ; Progetto GAPS (Global Architectur of Planetary System): http://www.oact.inaf.it/exoit/EXO-IT/Projects/Entries/2010/12/27_GAPS.html

Sabrina

Alla ricerca di satelliti attorno ad esopianeti

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Kepler 22b (Artist's Concept)

Rappresentazione artistica di Kepler-22b. Crediti: NASA/Caltech. edu.

The Hunt for Exomoons with Kepler è un progetto di ricerca di satelliti attorno a pianeti al di fuori del nostro Sistema Solare e per questo motivo vengono chiamate “exomoons”  (che potremmo tradurre con eso-lune o eso-satelliti). I dati provengono dalle osservazioni della Missione Kepler della NASA.

L’ultimo articolo sottomesso lo scorso 6 giugno 2013 sulla ricerca di satelliti si intitola “The Hunt for Exomoons with Kepler (HEK): III. The first Search for an Exomoon around a Habitable-Zone Planet”, di David M. Kipping e dal suo Team dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA.

Kepler-22b è il primo pianeta che col metodo dei transiti è stato rilevato nella zona di abitabilità della sua stella. Orbitando attorno ad una stella con circa 75% della luminosità del nostro Sole ogni 290 giorni, Kepler-22b riceve un’insolazione circa 10-15% maggiore di quella che riceve la Terra dal Sole orbitando nella cosiddetta zona di abitabilità della sua stella.

Con una dimensione di circa 2,4 raggi terrestri, Kepler-22b è un po’ grande per poter essere considerato un pianeta analogo alla Terra, ma il pianeta potrebbe presentare una luna sufficientemente grande da fargli mantenere un’atmosfera, e quindi è possibile che il sistema Kepler-22 possa presentare un mondo roccioso.  Recentemente, vi sono state speculazioni su questa luna poiché si pensa che delle lune possano venir rilevate intorno a pianeti transitanti di fronte alla loro stella utilizzando la Missione Kepler della NASA. Nonostante tale speculazione, gli autori della ricerca hanno notato che nessuno finora aveva condotto una ricerca di questo tipo attorno ad un pianeta candidato della fascia di abitabilità. Non è stato rilevato alcun satellite attorno a Kepler-22b.

Dalla loro ricerca emerge che il sistema Kepler-22 non possiede un pianeta analogo alla Terra. Questo non significa che il sistema non possa presentare un mondo abitabile, ma non è stata rilevata alcuna luna attorno a Kepler-22b e quindi le probabilità sono molto basse. Una tale luna avrebbe probabilmente avuto condizioni adatte per l’acqua allo stato liquido sulla sua superficie.

Oltre al fatto che si viene a trovare all’interno della zona di abitabilità, questo mondo è attraente per le misure molto precise che si sono fatte sulla sua velocità radiale (la componente della velocità lungo la linea di vista) e il basso rumore fotometrico intrinseco, che ha pure permesso studi di asteroseismologia della stella. Per questo motivo, Kepler-22b è stato selezionato come target dal Progetto Hunt for Exomoons with Kepler (HEK).

Informazioni sull’esopianeta Kepler-22b si possono trovare su: http://exoplanet.eu/catalog/kepler-22_b/
Il sistema Kepler-22 sul catalogo Exoplanets.org: http://exoplanets.org/detail/Kepler-22
Su http://web.ipac.caltech.edu/staff/skane/hzgallery/483_2.png vi è rappresentata in verde la zona di abitabilità del pianeta e la linea di vista  dell’osservatore terrestre.
Il catalogo degli esopianeti scoperti con la loro zona di abitabilità: http://web.ipac.caltech.edu/staff/skane/hzgallery/gallery.html

Articolo: David M. Kipping et al., The Hunt for Exomoons ith Kepler (HEK): III. The first Search for an Exomoon around a Habitable-Zone Planet, arXiV:1306.1530v1, disponibile su: http://arxiv.org/abs/1306.1530

Kepler 22b Comparison with Solar System

Questo diagramma confronta il nostro Sistema Solare con il sistema di Kepler-22b. Lo schema comprende la zona di abitabilità dove l’acqua può esistere in forma liquida. La stella di Kepler-22b è un po’ più grande del nostro Sole, quindi la sua zona abitabile è leggermente più vicina. Kepler-22b compie una rivoluzione intorno alla sua stella in circa 290 giorni, un’orbita pari a l’85% delle dimensioni dell’orbita terrestre. Immagini Crediti: NASA/Ames/JPL-Caltech

Altre informazioni su NASA Kepler News:

http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/

in particolare su:

http://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=165


NASA News Release:

http://www.nasa.gov/home/hqnews/2011/dec/HQ_11-408_Kepler_Habitable_Planet.html

Sabrina

Al sorger.. della Terra

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Prendo spunto dalla bella immagine del giorno sul sito NASA, per tornare sul programma statunitense Apollo (che sarebbe veramente affascinante approfondire, per i tanti risvolti tecnologici, sociali, politici…). L’ Apollo 8 è stata la prima missione della serie, con a bordo un equipaggio umano. E’ la prima volta che degli uomini entrano in orbita lunare, ed è dunque di rilevanza storica.

La navicella entrò in orbita intorno al nostro satellite esattamente la vigilia di Natale del 1968. Per capire l’epoca, pensiamo che i Beatles erano appena usciti con il loro White Album, mentre Stanley Kubrick aveva raggiunto i cinema con 2001 Odissea nello spazio, Richard Nixon si era appena insediato come presidente alla Casa Bianca, la Yale University aveva da poco annunciato la sua apertura alle persone di sesso femminile.

Il sorger della Terra dalla Apollo 8, una delle immagini più famose della storia dell'esplorazione spaziale (Crediti: NASA)

Il sorger della Terra dalla Apollo 8, una delle immagini più famose della storia dell’esplorazione spaziale. E’ l’immagine del giorno sul sito dell’ente spaziale americano (Crediti: NASA)

Dal punto di vista tecnologico, in quell’anno viene fondata la Intel, da parte di Robert Noyce e Gordon Moore. Siamo anche in un punto importante nella “preistoria” di Internet, perchè proprio nel 1968 Larry Roberts pubblica il piano programmatico per ARPANET, il vero e proprio precursore del WWW come oggi lo conosciamo. La Hewlett-Packard nello stesso anno lancia il primo vero computer di massa, il modello 9100A (anche se il computer più famoso dell’anno è indiscutibilmente HAL 9000 …).

La sera del 24 dicembre, dunque, gli astronauti a bordo della Apollo – Franc Borman, Jim Lovell e William Anders – si intrattennero in una trasmissione live dall’orbita lunare, dove furono in grado di mostrare immagini della Terra e della Luna viste dalla navicella. Come ebbe a dire Lovell, “La sperduta vastità incute un timore reverenziale, e ti fa render conto di tutto quello che hai laggiù sulla Terra”. Qualcosa su cui non sarebbe male riflettere anche oggi, a distanza di tanti anni. L’equipaggio terminò la trasmissione leggendo a turno dei passi dal Libro della Genesi.

Un altro capitolo importante dell’esplorazione del cosmo, si era appena compiuto.

Hubble, Arp e gli “incontri ravvicinati” tra galassie

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Questa è veramente una immagine di una bellezza cristallina. Un’altra meraviglia che ci regala il telescopio Hubble: non si sa quante stupende immagini delle profondità dell’universo ci ha consegnato fino ad oggi, e veramente è una gara a scoprire la più bella…

Il sistema Arp 142, è composto in realtà da due galassie interagenti (Crediti: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team)

Il sistema Arp 142, è composto in realtà da due galassie interagenti (Crediti: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team)

Nel dettaglio, quella che vedete è una immagina particolarmente vivida di una coppia di galassie interagenti, note complessivamente con il nome di Arp 142. Sappiamo molto bene come l’effetto dell’interazione tra due galassie possa essere devastante. Quelle di Apr 142 sono abbastanza vicine tra loro perché interagiscano violentemente, scambiando materia e causando devastazioni assortite (buon per noi che siamo lontani…).

Nella parte alta dell’immagine si vedono anche due stelle brillanti: entrambe si trovano molto più vicine a noi della coppia di galassie interagenti, ma completano deliziosamente il quadro di ‘arte cosmica’ che stiamo ammirando. Una delle due è circondata da un alone blu, che in realtà rappresenta un’altra galassia, comunque troppo distante per avere un qualsiasi ruolo nell’interazione con il sistema Arp 142.

La coppia di galassie prende il nome dal famosissimo astronomo Halton Arp, creatore del noto  Catalogo delle Galassie Peculiari. E’ un catalogo di onoranda età, visto che fu pubblicato per la prima volta nel lontano 1966. Arp lo compilò nel tentativo di comprendere e studiare sistematicamente il modo in cui le galassie si evolvono e cambiano nel tempo – un argomento che avvertiva come decisamente poco conosciuto. Forse non è troppo sorprendente, ma molti degli oggetti in catalogo, scelti proprio per la loro forma inusuale, si è col tempo scoperto che non sono singole galassie, ma coppie in interazione o addirittura in corso di fusione.

Halton Arp è conosciuto anche per essere uno dei più famosi e fieri oppositori alla teoria del Big Bang, ormai accettata in modo praticamente universale dalla comunità astronomica. In particolare, la teoria alternativa sviluppata da Arp e colleghi, contesta il fatto che i quasar siano oggetti lontanissimi (come dimostrerebbe l’elevato valore del loro redshift, lo spostamento verso il rosso della loro luce). La sua ipotesi, rigettata dalla gran parte degli astronomi, è che i quasar sarebbero invece oggetti locali, derivati dal nucleo di galassie attive.

Per quanto risulta ormai difficile sposare la tesi di Arp (che in ogni caso è sicuramente un astronomo di rilievo fin dagli anni ’60, autore di un impressionante numero di pubblicazioni specialistiche nonché di un certo numero di libri divulgativi), le sue teorie e la sua decisione nel sostenerle (per la quale lamenta di essere stato emarginato dalla comunità astronomica internazionale) sono state e sono tuttora uno sprone importante per verificare sempre di più la teoria del Big Bang.

Come è noto, nella scienza ogni paradigma deve potere essere falsificabile. Dunque le voci fuori dal coro sono utili, anzi utilissime (e se sono davvero emarginate, oltre ai risvolti umani, è un impoverimento anche dal punto di vista scientifico). Anche se non se ne condivide la posizione.

Soprattutto se sono persone intelligenti e appassionate come Halton Christian Arp.

Articolo basato in parte sulla Press Release di SpaceTelescope.org

M61 si mette in posa…

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Veramente magnifica questa immagine della galassia a spirale Messier 61, nota anche con il nome di NGC 4303: Hubble ne ha fatto un ritratto davvero impressionante, per il grado di dettaglio. L’oggetto è distante da noi “appena” 55 milioni di anni luce, e la cosa interessante è che si ritiene sia più o meno della stessa grandezza della Via Lattea, con un diametro di circa centomila anni luce.

La bellissima M61 (ESA/Hubble & NASA Acknowledgements: G. Chapdelaine, L. Limatola, and R. Gendler.)

La bellissima M61 (ESA/Hubble & NASA
Acknowledgements: G. Chapdelaine, L. Limatola, and R. Gendler.)

La galassia è ben conosciuta anche per la sua particolare esuberanza (sembra che ce la metta tutta per farsi notare da noi…), perché ben sei supernove sono state osservate nella sua estesa popolazione stellare. Un risultato di tutto rispetto, che la mette di diritto nei “top ten”, a pari merito con Messier 83, che appunto ne ha sei, ma dietro al primato di NGC 6946, indubbio vincitore con addirittura nove supernovae!

Nell’immagine Hubble – l’immagine della settimana, per Hubblesite.org – la galassia sembra essersi messa veramente in posa, dispiegando le sua braccia di spirale proprio frontali alla camera, in modo che si possano studiare accuratamente…

Messier 61 fa perte dell’ammasso di galassie della Vergine.  Un grande gruppo di galassie, davvero, perché contiene circa 1300 esemplari diversi;  forma la parte centrale del Superammasso della Vergine, una delle strutture cosmiche in assoluto più grandi che conosciamo: basti pensare al fatto che contiene tutto il Gruppo Locale (non il sito intendo… o meglio, anche quello…) e ovviamente la nostra Via Lattea. Il superammasso ha la forma più o meno di un disco piatto, esteso per la ben 200 milioni di anni luce.

Benché indicazioni di un addensamento di galassie in direzione del superammasso fossero note già da metà del 1800, è solo nel 1953 che si è arrivati a comprendere che questo rappresentava una struttura galattica su ampia scala.

Vi sono indicazioni assai interessanti anche rispetto alle dinamiche ad ampia scala: pare che tutta la regione di spazio intorno a noi, per un raggio di circa 50 milioni di parsec, sia in movimento verso la regione dell’Ammasso del Regolo, a circa 220 milioni di anni luce da noi.

All’origine di questo moto sembra essere una concentrazione notevole di massa che si troverebbe proprio nel centro del Superammasso della Vergine (tale regione prende il nome suggestivo di Grande Attrattore) e che dunque esercita un campo gravitazionale alla cui attrattiva… risulta assai difficile sottrarsi!

Lo spostamento verso il Grande Attrattore riguarda dunque tutti gli oggetti intorno a noi, e la velocità relativa è strabiliante: ci stiamo muovendo verso Regolo alla velocità di 600 km al secondo, ovvero a più di due milioni di km all’ora. Buon per noi che si muove tutto in maniera coerente, e non ce ne accorgiamo!

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