19.12.14

KEPLER: NUOVA VITA E... NUOVO PIANETA!

Il 15 maggio 2013 la NASA annunciò un guasto al giroscopio n°4 del telescopio spaziale Kepler, seguito a quello del luglio 2012 al giroscopio n°2; un danno tale da compromettere la capacità di puntamento del telescopio e dunque l'intera attività di ricerca. Si trattò di una pessima notizia per il telescopio Kepler che aveva sino ad allora scoperto migliaia di mondi in una porzione relativamente piccola di cielo e rivoluzionato la nostra concezione del cosmo in materia di sistemi planetari. Una volta compresa a fondo l'entità del danno, la missione di Kepler sembrò irrecuperabile tanto che cessarono addirittura gli studi per tentarne il recupero. Ma l'incredibile lavoro svolto dal team di Kepler e dalla NASA in generale riuscì, contro ogni probabilità, a dare nuova vita al telescopio con la sua "second light", ovvero la nuova missione estesa denominata K2. A partire dal 18 novembre 2013, sfruttando le potenzialità dei due giroscopi ancora perfettamente
funzionanti, Kepler ha concentrato il suo interesse sullo studio di oggetti del sistema solare, sulla ricerca di supernovae e.... sulla ricerca di pianeti di piccola taglia attorno alle nane rosse, in particolare quelli inclusi nella zona di abitabilità della loro stella.
Prima della missione K2, appena stabilizzato dopo la perdita del secondo giroscopio, Kepler lavorava con una precisione fotometrica di 300 parti per milione (ppm), assai inferiore alle 20 parti per milione che possedeva durante la piena operatività. La prospettiva della nuova missione estesa generò soluzioni frutto di un incredibile lavoro ingegneristico: si riuscì a portare Kepler (dotato di soli 2 giroscopi funzionanti e sottoposto agli scossoni della pressione della radiazione solare) alla precisione fotometrica di 44 ppm su una stella di 12 magnitudine sottoposta a 6,5 ore di integrazione. Sostanzialmente si è riusciti a riportare Kepler alla precisione posseduta dal telescopio prima dell'ultimo guasto, come se avesse ancora 3 giroscopi funzionanti. Durante la prima campagna osservativa di K2 il telescopio ha osservato in dettaglio una regione di cielo compresa tra la costellazione della Vergine e quella del Leone, mentre nella campagna 2 attualmente in corso il campo osservato comprende la testa dello Scoprione. Questa zona include anche i due ammassi globulari M4 e M80.

E proprio durante le osservazioni-test per la missione K2, svoltesi nel febbraio 2014, Kepler osservò un transito planetario sulla stella HIP116454, il primo della nuova vita del telescopio.
Si tratta di una stella arancione poco più piccola del Sole, posta a 180 anni luce da noi nella costellazione dei Pesci. Un sistema sofisticatissimo di compensazione della deriva del telescopio ha permesso di riconoscere il transito nei dati raccolti, evidenziandolo dal rumore di fondo. La conferma finale è stata però opera di HARPS-N, l'ultrasensibile spettrografo montato sul Telescopio Nazionale Galileo. Grazie alle sue sessioni osservative condotte in vari periodi del 2014 è stato possibile caratterizzare il pianeta.
HIP116454b è una superterra di 32200 km di diametro ( 2,5 volte la Terra ) con una massa 12 volte quella del nostro pianeta. Una così elevata densità fa ipotizzare che questo mondo sia un pianeta oceano o un piccolo pianeta nettuniano con un'estesa atmosfera gassosa. La temperatura planetaria è di poco inferiore ai 400°C. Orbitando a 13,5 milioni di km da suo astro (1/11 della distanza Terra-Sole), l'anno di questo pianeta dura solo 9,1 giorni terrestri.

Si tratta di un nuovo grande risultato collezionato da Kepler, acciaccato ma tutt'altro che spacciato, ed un grandissimo lavoro svolto dal team di ingegneri ed astronomi che seguono la sua missione. 

1.12.14

OSSERVARE PICCOLI ESOPIANETI CON TELESCOPI TERRESTRI

La tecnologia su cui possono contare oggi i maggiori telescopi terrestri è al limite della fantascienza, tanto che spesso dalla superficie del nostro pianeta si compiono osservazioni tanto accurate da risultare impossibili anche per i telescopi spaziali attualmente in orbita.
Tra queste incredibili osservazioni vale la pena citare l'ultima riguardante un pianeta di tipo terrestre orbitante attorno ad una stella vicina: 55 Cancri e.
Ad oggi il 99,9% dei quasi 1900 pianeti extrasolari confermati ( e degli oltre 4000 candidati ) è stato scoperto e ripetutamente osservato dallo spazio, luogo privilegiato in cui non ci sono interferenze atmosferiche. Talvolta sono state compiute osservazioni e scoperte dalla superficie terrestre ma ciò risulta assai difficoltoso ed i risultati ottenuti da terra nell'ambito della scoperta e dello studio dei pianeti extrasolari non possono in alcun modo rivaleggiare con quelli ottenuti dallo spazio... almeno fino ad oggi.
Il Nordic Optical Telescope da 2,5 metri ( posto alle Canarie ) è stato infatti sfruttato al massimo per osservare il transito del pianeta 55 Cnc e di fronte alla sua stella. Grazie ad ottiche adattive di ultimissima generazione, detector ultrasensibili e ad altissimo guadagno, il 'piccolo' telescopio è riuscito nell'intento creando questo importantissimo precedente. Va detto però che questa osservazione arriva seconda: il primo transito di un pianeta extrasolare di taglia terrestre osservato da Terra fu quello di GJ 1214b.

55 Cancri e, eclissando la sua stella per due ore ad ogni transito, causa una diminuzione di luminosità dell'astro dello 0.05%, abbastanza per essere rilevato dal telescopio a terra.
L'anno di questo pianeta, il più interno tra i 5 presenti attorno alla stella 55 Cancri, dura 18 ore terrestri. Le sue dimensioni sono circa il doppio di quelle della Terra, ma la sua massa è 8 volte maggiore.
Se oggi è possibile osservare pianeti extrasolari di piccola taglia dalla superficie con telescopi di media apertura, possiamo immaginare facilmente le potenzialità dell'E-ELT in fase di costruzione. Coi suoi 40 metri ed un corredo tecnologico all'avanguardia aprirà senza ombra di dubbio una nuova pagina nell'esplorazione degli esopianeti, rivaleggiando con i telescopi spaziali di prossima generazione come PLATO, TESS, JWST ed altri.