Alla ricerca dei nuovi mondi 15 aprile Roberto Ragazzoni Osservatorio Astronomico di Padova

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1 Alla ricerca dei nuovi mondi 15 aprile 2014 Roberto Ragazzoni Osservatorio Astronomico di Padova

2 L universo nell antichità Tolomeo d.c. Copernico ( )

3 1 U.A.= km distanza Terra-Sole 22 Aprile 2010 Liceo M. Cutelli Catania Isabella Pagano Diametro circa 120 UA - 17 ore luce

4 Il sistema solare Il Sole è una stella (G2V). OBAFGKMRN... La massa del Sole (1.98E+30 Kg) è volte la massa della Terra; Il suo raggio (1.39E+6 Km) è 109 volte quello terrestre. La sua temperatura è di 5800 K (fotosfera) e di 15.8 MK (milioni di gradi) all'interno. Il Sole è il più grande oggetto del sistema solare e contiene il 99.8% della massa totale del Sistema Solare. Il sistema solare

5 Dintorni del Sole 1 al = ~ km UA 33 stelle entro 12.5 anni luce dal Sole La più vicina: Proxima Centauri: 4.24 al 4600 volte la distanza tra noi e la periferia del sistema solare.

6 stelle entro 250 anni luce dal Sole

7 600 milioni di stelle entro anni luce dal Sole (solo 6000 sono visibili a occhio nudo)

8 Il Sole si trova all interno di una struttura (Galassia) che contiene circa 200 miliardi di stelle e ha un diametro di anni luce

9 Il Sole nella Galassia La galassia di cui facciamo parte è detta Via Lattea E una grande galassia a spirale e contiene circa 200 miliardi di stelle Sole Sole anni luce Il Sole si trova in posizione periferica. Dista anni luce dal Nucleo e orbita intorno ad esso in circa 250 milioni di anni.

10 Le Galassie Le Stelle sono raggruppate in enormi strutture: le galassie Una grande galassia può contenere oltre 200 miliardi di stelle

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12 Ci sono pianeti attorno alle altre stelle?

13 Definizione di pianeta extrasolare Chiamiamo pianeta un corpo in orbita attorno ad un oggetto di massa stellare che abbia massa compresa tra quella di Plutone (0.002 M Terra ) e quella limite per il bruciamento del Deuterio (circa 13 M Giove 4300 M Terra ) Massa Raggio Sole 2x10 30 Kg Km Giove M Sole 0.10 R Sole Terra M Giove 0.01 R Sole

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16 Ci sono pianeti attorno alle altre stelle? Sì! La scoperta dello loro esistenza è di quasi 20 anni fa!

17 Gli atomisti Greci lo avevano intuito Epicuro (circa ac):. C è un infinità di mondi, alcuni come il nostro, altri diversi.non c è alcun motivo per non credere che negli altri mondi ci siano specie animali e piante e tutto ciò che qui vediamo (lettera ad Erodoto) Ma Aristotele ( ac) si è imposto:. Non possono esserci più mondi che uno solo! (De Coelum)

18 Giordano Bruno e la molteplicità dei mondi.. Sono dunque soli innumerabili, sono terre infinite, che similmente circuiscono quei soli; come veggiamo questi sette circuire questo sole a noi vicino. De l infinito, universo e mondi 3 dialogo (1584) New Mathematical Hall in Prague. Clementinum - affresco

19 51 Pegasi (G5 V) Sole 51 Peg Mayor & Queloz, 1995, Nature 378, 355 CS9, Firenze Ott. 95 Periodo orbitale = 4.2 giorni (!) Raggio orbitale = 0.05 AU Temperatura ~ 2000 C Massa > 0.53 Jupiter Con lo stesso metodo sono stati scoperti ~261 (94%) pianeti extrasolari fino ad oggi con massa da 0.2 a 18 masse di Giove in 225 sistemi stellari.

20 Osservazione diretta di pianeti extrasolari La maggiore difficoltà nell osservare direttamente un pianeta è data dalla grande differenza di luminosità e dalla vicinanza alla stella madre. Es. La Terra è circa 1 miliardo di volte meno luminosa del Sole in luce visibile. Nell infrarosso il contrasto è minore: solo 1 milione di volte meno luminosa del Sole. Ad oggi: 9 sistemi planetari 11 pianeti 1 multiplo

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22 Secondario adattivo esistente

23 Cap. sensor armatures (ref.plate) Assembled unit MMT336 ASPHERIC SHELL 642mm diam. 2mm thick Magnets (12mm diam)

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26 Z-invariant WaveFront Sensing MIBB naturally fit with Z-invariant WFS, conceived for Rayleigh LGSs on 8m class telescopes First prototype of a reflective rod in MPIA lab

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28 Schema semplificato

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35 e quando tutto (inspiegabilmente) funziona questo avviene a coronare il lavoro di diversi anni per parecchie persone (almeno anni-uomo) Diffraction limited capabilities (best Strehl )

36 Un oggetto debole immerso nell alone di quello brillante 45Eugenia ed il Piccolo Principe

37 K-band (2.2microns) AO image of the HR 8799 planetary system made using Gemini/Altair/NIRI and acquired on September 5, Marois et al BAAS, Vol. 41, p.734 Projected separations of 24, 38, and 68 au. Multi-epoch data show counter-clockwise orbital motion for all three imaged planets. Planetary masses between 5 and 13 times that of Jupiter.

38 Velocità radiali Piccola massa, grande massa Attualmente si riesce a misurare fino a 3 m/s che corrisponde a: 20 M Terra a 0.4 AU 0.1 M Giove a 1 AU Ad oggi: 351 sistemi planetari 412 pianeti 41 multipli Periodo orbitale breve, lungo Orbita Circolare, eccentrica

39 Metodo dei Transiti Da Terra il metodo funziona solo per pianeti giganti. Ad oggi: 71 sistemi planetari 71 pianeti 3 multipli

40 Vega HD Altair Deneb

41 Le informazioni sull atmosfera planetaria vengono dal confronto della profondità dei transiti alle diverse lunghezze d onda Il transito appare più profondo se in quella regione dello spettro l opacità dell atmosfera è maggiore. Nello spettro della stella le righe del Sodio sono più intense quando la luce stellare attraversa l atmosfera del pianeta (durante il transito).

42 Fisher & Valenti, IAU Symp 219, 2004 Chimica delle stelle che hanno pianeti Senza pianeti Campione entro 48 al Con pianeti Le stelle che ospitano pianeti sono ricche di metalli!!!

43 C È VITA NEI PANETI EXTRASOLARI??

44 PLATO & CHEOPS 2 MISSIONI ALLA SCOPERTA DEI NUOVI MONDI. DECOLLANO DA KOUROU NEL 2017 E NEL 2024 A BORDO DI UN SOYUZ-FREGAT ENTRAMBE FORMERANNO UN CATALOGO DI PIANETI IN ZONA ABITABILE ATTORNO A STELLE VICINE E BRILLANTI PORRANNO LE BASI PER AVERE NEL 2030 LA POSSIBILITA DI INDIVIDUARE QUEI PIANETI CHE POSSONO OSPITARE LA VITA NEI NOSTRI PARAGGI

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50 Radiotelescopio di Arecibo 305 m. Puerto Rico Trasmettere segnali

51 Messaggio trasmesso da Arecibo Nel 1974 in direzione di M13 (25000 al) La sequenza dei numeri da 1 a 10 I numeri atomici di Idrogeno, Carbonio, Azoto, Ossigeno e Fosforo (elementi fondamentali della vita sulla Terra) La formula e la struttura della molecola del DNA La rappresentazione schematica del Sistema Solare, con la Terra spostata verso l immagine stilizzata dell uomo L immagine schematica del Radiotelescopio di Arecibo

52 I paraggi del nostro Sistema Solare

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54 Un poco di calcoli. Voyager 1 viene lanciata nel 1977 ora si trova a 127 AU dalla Terra e viaggia a 3.6 AU/anno o 17km/sec. Per arrivare sulle prime stelle vicine alla Terra impiega 60mila anni per 200 anni serve 300x piu velocita..per 20 anni serve 3000x piu velocita.

55 Mongolfiera volte piu veloce Aereo da caccia.

56 300 volte piu veloce Aeroplano da turismo.. Space Shuttle.

57 I was disappointed by the wrinkle in history that had brought me along one generation late. I had missed all the great times and adventures in flight Ottobre 1947 (Neil ha 17 anni) Ero rammaricato della piega che stava prendendo la Storia Mi sentivo nella generazione sbagliata, una generazione troppo tardi, di avere mancato il tempo delle grandi avventure nel volo Luglio 1969