KOI 0183b

Nell’agosto del 2014, nell’ambito dei progetti di ricerca previsti per il corrente anno, è stata tentata la ripresa del transito di un pianeta extrasolare. La scelta è caduta su KOI 0183b sito nella costellazione del Cigno, scoperto dal telescopio spaziale Kepler lanciato a marzo 2009.

Oltre il notevole interesse che questi oggetti stanno suscitando in questi anni, vi era la necessità di verificare come avrebbe risposto la strumentazione ad un test così severo. Difatti, a causa dell’enorme divario di luminosità esistente tra i due corpi celesti, il calo di luminosità (depth) da individuare era estremamente piccolo e stimato al di sotto del centesimo di magnitudine fino addirittura ad arrivare a qualche millesimo di magnitudine, valore questo, fino a pochissimo tempo fa, al di fuori della portata di strumenti amatoriali.

Di conseguenza, per avere una qualche possibilità di riuscita, si doveva raggiungere una precisione di qualche millesimo di magnitudine. Affinchè sia osservabile il transito di un esopianeta è necessario che la Terra si trovi geometricamente allineata con il pianeta e la stella che lo ospita.

La scelta è stata pianificata in modo da avere alcune caratteristiche favorevoli, come:

– una buona altezza sull’orizzonte del target;

– una discreta caduta di luce del sistema stella-pianeta;

– intervallo orario ottimale considerato che un transito medio dura circa 3 ore. A queste si devono aggiungere le sessioni realizzate fuori transito, all’incirca un’ora prima e una dopo, in modo da rilevarne la lunghezza completa.

Fondamentale è utilizzare dunque uno strumento che consenta di prevedere, con la massima precisione possibile, gli istanti di inizio e fine dei transiti osservabili in funzione delle coordinate dell’osservatore. Al seguente link http://var2.astro.cz/ETD/predictions.php è disponibile tale strumento che fornisce anche una stima della profondità del transito.

 Strumentazione utilizzata

La strumentazione utilizzata è quella preposta alla ricerca installata nella cupoletta Torsoli, nello specifico:

Telescopio Meade ACF 14”

CCD Sbig ST8 XE

Sono stati eseguiti 82 light frame, 29 dark, senza filtro fotometrico anteposto. Ogni singolo light frame della durata di 180 secondi è stato catturato in binning 2×2 per massimizzare la sensibilità della camera di ripresa.

Riduzione dati e risultati ottenuti

La riduzione fotometrica è stata realizzata tramite Maxim DL, i cui risultati possono essere esportati in un file che successivamente viene trasformato in un formato compatibile con il software di analisi/fitting dati del sito della Czech Astronomical Society (BRNO/TRESCA/ETD) [1] utilizzato per l’elaborazione finale della curva di luce.

Le caratteristiche del transito da noi rilevato (fase centrale, durata, profondità) sono riportate nella seguente tabella:

Immagine

La figura 1 mostra la curva di luce relativa al transito osservato; vengono mostrati due grafici, il primo in alto visualizza i dati ottenuti senza alcuna elaborazione (dati grezzi ‘raw’), nel secondo viene apportata una correzione per rimuovere il contributo della massa d’aria attraversata, che varia secondo l’altezza del target e le stelle di riferimento sull’orizzonte (fig. 2).

transit_FIT_detail
Fig. 1

 

transit_airmass
Fig. 2

Il software di gestione delle immagini oltre alle informazioni sopra descritte, fornisce anche una stima di alcuni parametri interessanti (Fig. 3), come il raggio del pianeta (espresso in raggi gioviani) ricavato dalla profondità del transito; mentre l’inclinazione del transito viene ottenuta dalla durata del transito stesso, interpolando vari parametri che comprendono il raggio della stella, il periodo orbitale ed il semiasse maggiore. Nella colonna di sinistra sono riportati i dati del catalogo, comparati con quelli ripresi (colonna di destra).

Fig. 3.
Fig. 3

Conclusioni 

Questa prima prova di determinazione del transito di un esopianeta ha evidenziato come anche una strumentazione di tipo amatoriale sia in grado di raggiungere risultati impensabili fino a qualche anno fa. La definizione della curva sperimentale del transito risulta decisamente chiara e molto ben correlabile con quella ripresa dal telescopio orbitale Kepler.

I dati acquisiti dal nostro gruppo di ricerca relativamente a questo esopianeta sono attualmente gli unici dati amatoriali che confermano la presenza dell’esopianeta.

Il presente lavoro è stato pubblicato sul sito della Czech Astronomical Society (TRESCA) nella sezione ETD (exoplanet transit database) ed è disponibile per la consultazione al seguente indirizzo: http://var2.astro.cz/EN/tresca/transit-detail.php?id=1409351648.

Infine considerati i buoni risultati raggiunti in questa prima fase sperimentale è intenzione del Gruppo ricerca ATA di proseguire in questo filone di ricerca amatoriale che risulta molto promettente e stimolante per quanto riguarda i dati scientifici da produrre.

(Cervoni M. – Nodari S.)

Referenze:

[1] http://var2.astro.cz/EN/brno/index.php