C.F.F.L.M.P. Planetary Research Team Associazione Astronomica Nazionale di Liberi Pensatori Sede: c/o Osservatorio Astronomico Comunale di S. Giovanni Persiceto - BO Circolare n. 11/2006 a cura di Rodolfo Calanca e-mail: planetary_team@tiscali.it Indice: Osservazioni planetarie 2007 Utilizzo del rifrattore Morais dell Osservatorio di Pino Torinese Congiunzioni planetarie difficili del 2007 Progetto: Separiamo il sistema Plutone Caronte Progetto: La curva di luce prodotta dal transito di un pianeta extrasolare Il presente documento è stato trasmesso a: Cristian Fattinnanzi mail: fattinnanzi.c@tiscali.it Gilberto Forni mail: gilbe48@libero.it Valentino Luppi mail: luva4949@libero.it Ferruccio Zanotti mail: fzanotti1@aliceposta.it Pietro Bergamini mail: eispbi@alice.it Valerio Fontani mail: el.crab@libero.it Giuseppe Pupillo mail: G.Pupillo@isac.cnr.it Giovanni Anselmi mail: redazione@coelum.com Carmelo Zannelli mail: c.zannelli@virgilio.it Germano Borgatti mail: omarb@compu-net.it Angelo Angeletti mail: angelo.angeletti@virgilio.it Claudio Bottari mail : bnryb@tin.it Claudio Lopresti Mail: yclop@yahoo.it Claudio Bertozzi cbertozzi@consulentiassociati.com 23 dicembre 2006 1
Osservazioni planetarie 2007 Accesso al rifrattore Morais dell Osservatorio di Pino Torinese Nel corso del prossimo anno dovremmo mettere in previsione la ripresa digitale in alta risoluzione dei seguenti pianeti: - Saturno è in opposizione il 10 febbraio - Giove è in opposizione il 6 giugno - Plutone è in opposizione il 17 giugno - Urano, in opposizione il 9 settembre - Marte, in opposizione il 24 dicembre Aggiungo qualche ulteriore informazione nella tabella seguente. Tabella riassuntiva delle opposizioni 2007 di alcuni pianeti Saturno Giove Plutone Urano Marte Opposizione 10 febbraio 6 giugno 17 giugno 9 settembre 24 dicembre Magnitudine 0.6-2.6 13.9 5.7-1.6 Diametro* 20 46 0,14 3.7 16 Culminazione** 60 22 29 40 72 * E riportato il diametro equatoriale con esclusione di eventuali anelli. ** Per culminazione intendo la massima altezza sull orizzonte del pianeta nel giorno dell opposizione, alla latitudine di 45 e longitudine 11 E. Le due opposizioni più favorevoli sono quelle di Saturno e Marte perché i due pianeti culminano molto alti in cielo. Seguono Urano e Plutone, quest ultimo sarà oggetto della nostra attenzione nell ambito di un programma teso a separare le sue due componenti. Giove invece sembra quasi un impresa disperata a causa della sua altezza che supera di poco le brume e la caligine di fine primavera. Dove e come osservare Resta inteso che tutti i pianeti che abbiamo sopra riportato è bene siano seguiti con assiduità e ripresi quando possibile, anche con i telescopi di proprietà. Per dare un più ampio respiro al progetto, ho contattato il dr Giuseppe Massone dell Osservatorio di Pino Torinese, responsabile dell assegnazione del tempo d osservazione ai telescopi di quell Osservatorio, al quale ho richiesto alcuni accessi notturni al rifrattore Morais di 40cm. Attualmente il telescopio è sottoposto ad un intervento di riparazione dell elettronica di gestione del puntamento e del moto orario. Nelle previsioni, dovrebbe essere di nuovo efficiente dalla prossima primavera. Penso che ci sarà concesso di usarlo in alcune serate di marzo (sempre che il telescopio sia nuovamente operativo in quel periodo), giugno, settembre e dicembre prossimi (orientativamente, due-tre serate per ognuno dei mesi indicati), in concomitanza con le opposizioni dei pianeti sopraccitati. Il rifrattore di Pino Torinese è il più grande ancora oggi in funzione in Italia. Si tratta di uno strumento doppio che prende il nome dall'ing. Cesare Morais, progettista degli obiettivi. Esso accoppia un tripletto semi-apocromatico da 38 cm di diametro, ottimizzato per osservazioni fotografiche, con un obiettivo di 42 cm corretto per il visibile. 2
L obiettivo fotografico è stato usato negli anni '70 su asteroidi e comete e, successivamente, per l'astrometria fotografica a grande campo; la focale di circa 7 m lo rende particolarmente indicato per l'osservazione planetaria. Il nostro programma prevede l osservazione in alta risoluzione con webcam e fotocamere digitali dei pianeti intorno ai tempi delle relative opposizioni. Presto dovremo mettere a punto, nei dettagli, le metodologie d osservazione e di ripresa. Vorrei che tutti cominciassero fin da ora a pensarci e a formulare, anche da subito, proposte. In particolare se ne dovrebbero occupare: Claudio Bottari, Cristian, Gilberto, Valentino e Ferruccio. Naturalmente vorrei avere le adesioni di massima di chi desidera partecipare direttamente alle serate osservative (creeremo dei gruppi d osservazione composti da cinque persone). I dettagli logistico-organizzativi delle serate saranno comunicati man mano che verranno definiti con Massone. Congiunzioni planetarie DIFFICILI da seguire nel corso dell anno Quelle che seguono sono tutte congiunzioni diurne. Per questo motivo, e spesso anche per la bassa luminosità di uno dei due pianeti, sono riprese estremamente difficili, una sfida che mette a dura prova l abilità degli astroimager. COMUNQUE PROVIAMOCI! Se a fine anno avremo realizzato immagini di almeno due di queste congiunzioni, ne daremo notizia in un articolo su COELUM, che conterrà anche i dettagli relativi alle tecniche di ripresa ed alla strumentazione impiegata. 7 febbraio 2007 alle 13:00 TU, congiunzione Venere Urano, separazione 44, il Sole è a 25. Fenomeno diurno molto difficile. Si utilizzino fotocamere digitali, utili anche per astrometria. Strumento minimo: rifrattore 15cm oppure riflettore 20cm. No filtri. 25 marzo 2007 Congiunzione Marte Nettuno; passaggio meridiano alle 8:40m TU; separazione tra i pianeti: 59 ; altezza sull orizzonte: 30. Il Sole dista 44. Marte: magn. 1.2; diametro 5 ; fase: 29. Nettuno: magn. 8; diametro 3 ; fase: 1. E una congiunzione diurna estremamente difficile perché nello stesso campo ci sono due oggetti con una differenza di luminosità di ben 7 magnitudini. E un autentica sfida: provateci! Tenete conto però di quanto ho scritto nell articolo su COELUM n. 99, pp. 42-48 per avere una qualche speranza di riprendere entrambi i pianeti. 1 aprile 2007 Congiunzione Mercurio Urano; al meridiano alle 09:47 TU; separazione tra i pianeti: 1 34 ; altezza sull orizzonte: 37. Il Sole dista 26. Mercurio: magn.: 0; diametro: 6 ; fase: 70. Urano: magn. 5.9; diametro: 3 ; fase: 1. Congiunzione estremamente difficile sia per la debolezza di Urano sia per la vicinanza al Sole. Non usare filtri. Come minimo un rifrattore da 12cm, focale compressa per aumentare la luminosità e per estendere il campo di vista. Tentare delle riprese sia con fotocamera digitale sia con CCD classico (nel caso del CCD non sarà possibile però inquadrare contemporaneamente entrambi i pianeti). 28 aprile 2007 Congiunzione Marte Urano; in meridano alle 08:00 TU; separazione: 55 ; altezza: 39 ; distanza dal Sole: 50. Marte: magn. 1; diametro 5 ; fase: 34. Urano: magn. 5.9; diametro 3 ; fase: 2. E un fenomeno interessante anche perchè nel campo c è la stella HIP 114724 di magn. 4.2 che dista 23 da Urano e 33 da Marte. Con una fotocamera digitale tipo Canon EOS 20Da; 350D; 400D e simili la focale del sistema deve essere contenuto entro 1200mm. Minimo un rifrattore di 12cm a f/10. 3
02 luglio 2007 - Congiunzione Venere Saturno; in meridiano alle 14:15 TU; separazione: 59 ; altezza: 59 ; distanza dal Sole: 50. Venere: magn. -2.8; diametro 32 ; fase: 108. Saturno: magn. 1; diametro 17 ; fase: 4. Questa è probabilmente la congiunzione diurna più spettacolare anche se per avere successo richiede un cielo straordinariamente trasparente. Un rifrattore di 12cm è adattissimo se lavora a f/10, sempre per via delle dimensioni del campo di vista. Calcolo dei tempi di esposizione nelle riprese digitali diurne dei pianeti in congiunzione Può essere utile farsi un idea accettabile del tempo di integrazione necessario per la ripresa di un pianeta con una fotocamera digitale, espresso in funzione del rapporto d apertura del telescopio e della sensibilità nominale del sensore nella scala ISO (che nelle migliori fotocamere digitali è anche impostabile dall operatore). Si utilizzi la seguente procedura. Per prima cosa si calcoli la luminosità superficiale Ls (in magnitudini arcsec -2 ) del pianeta con la formula seguente: Ls = m + 5 Log d Dove: m è la magnitudine visuale del pianeta (quella fornita dalle effemeridi planetarie); d, diametro del pianeta in secondi d arco. Si ottenga quindi la luminosità linearizzata L del pianeta dalla seguente espressione: L = 2.512 (9,26- L s ) Infine si trovi il tempo di integrazione T in secondi con la seguente formula: T = f 2 /(ISO * L) Dove f, rapporto focale (dato dalla solita relazione: f = F/D; dove F è la focale equivalente del sistema ottico e D il diametro del telescopio) e ISO è la sensibilità nominale del sensore della fotocamera. UN ESEMPIO: la ripresa della congiunzione Venere-Saturno del 2 luglio 2007 Supponiamo di voler riprendere la congiunzione di Venere e Saturno del 2 luglio 2007 alle 14:00 TU, con una fotocamera tipo CANON EOS 20Da e telescopio di 400m e focale di 1200mm (focale ottenuta con il riduttore, in modo da far rientrare nella stessa immagine entrambi i pianeti), f = 1200/400 = 3, a 200 ISO. Calcoleremo la durata dell esposizione sul pianeta meno luminoso, quindi Saturno. Il suo diametro angolare è d = 32 e la sua magnitudine m = 1. Avremo quindi: Da cui : Infine : Ls = m + 5 Log d = 1 + 7.5 = 8.5 mag. arcsec -2 L = 2,512^(9.26-8.5) = 2.512 0.76 = 2.01 T = f 2 /(ISO * L) = 9/(200 * 2.01) = 0,02 secondi Notiamo che se volessimo esporre correttamente Venere (attenzione, in questo caso Saturno, fortemente sottoesposto, non sarebbe visibile nell immagine), avremmo: f = 3; m = -2.8; ISO = 400; d = 17. i calcoli sarebbero quindi stati i seguenti: Ls = m + 5 Log d = -2.8 + 6.15 = 3.35 mag. arcsec -2 Da cui : Infine : L = 2,512^(9.26-3.35) = 2.512 5.91 = 231 4
T = f 2 /(ISO * L) = 9/(200 * 231) = 0,0002 secondi Questo, che è cento volte più breve del precedente, non è però un tempo di integrazione contemplato da nessuna fotocamera digitale di uso comune. Per poter esporre correttamente Venere si dovrà allora allungare la focale con il conseguente allungamento del tempo di integrazione, oppure diaframmare il telescopio. Si ricordi che per gli scopi che ci proponiamo, che sono, essenzialmente, il semplice rilevamento di un oggetto planetario in condizioni critiche dal punto di vista fotometrico, è necessario puntare alla corretta (e difficilissima) esposizione di Saturno, cioè il più debole dei due pianeti. Progetto: Tentiamo di separare il sistema Plutone-Caronte Si è spesso parlato di riuscire a separare, con l ausilio di strumenti non professionali, il sistema Plutone-Caronte, anche se i risultati che provengono fino a questo momento dal mondo amatoriale, non si possono considerare riusciti e sono ben lontani dall essere incoraggianti. Naturalmente non dovremmo cercare di separare il disco di Plutone, che con il suo diametro di 0.1 risulta un impresa impossibile, bensì di riuscire a risolvere Caronte, la cui separazione angolare da Plutone, nel giugno prossimo, sarà di circa 0.9, mentre il suo diametro angolare apparente è 0.005 e la sua magnitudine 15.8. Si può tentare la ripresa di un Caronte separato nettamente da Plutone per vie diverse da quelle classiche. Ad esempio, Marcello Lugli, ben noto costruttore di attrezzature speciali per l osservazione del Sole, propone la realizzazione di un coronografo stellare che si potrebbe utilizzare sia per separazioni di oggetti planetari stretti, sia per ricercare pianeti in sistemi extrasolari (si veda il progetto sotto). Il Progetto Separiamo il sistema Plutone-Caronte sarà lanciato, con un mio articolo, sul numero di aprile di COELUM. Progetto: La curva di luce prodotta dal transito di un pianeta extrasolare Il programma di ricerca qui illustrato ha l obiettivo di applicare concretamente (si spera con successo) le operazioni e le tecniche per la definizione della curva di luce durante il transito di un pianeta extrasolare. Hanno già dato l adesione al programma: Angelo Angeletti (a nome del Team dell Osservatorio Astronomico Monte d Aria MC); Claudio Bottari (Osservatorio Astronomico di Sava TA); V. Luppi e G. Forni (Osservatorio Astronomico Comunale di S. Giovanni P. BO). A titolo di introduzione al progetto di ricerca, propongo l osservazione fotometrica di una singola stella tramite la fotometria differenziale. Singola stella. Barbieri ha proposto di seguire per alcune notti (5-6 nel periodo ottobre-metà dicembre), la stella SAO 72884, con il pianeta in transito HAT-P-1 (AR: 22h 57m 46.8s; Decl.: 38 40 29.8 ). Le osservazioni vanno eseguite nel corso di una notte, con almeno 6 ore d osservazione, con telescopio di 20 cm ( o più, che non guasta mai) e campo, ad esempio, di 15 x 15, filtro R (deve essere nota la curva di trasmissione). Progetto: La caratterizzazione optoelettronica delle fotocamere digitali 5
C.F.F.L.M.P. Planetary Research Team IL GRUPPO DI LAVORO E I RIFERIMENTI TECNICO-SCIENTIFICI, ORGANIZZATIVI E LOGISTICI COMPONENTI TEAM E SOSTEGNI ESTERNI Rodolfo Calanca mail: calanca@coelum.com rodolfocalanca@tiscali.it Sito: www.coelum.com/calanca/ cell.: 348-3687842 Giovanni Anselmi Direttore COELUM Astronomia Mail: redazione@coelum.com Sito: www.coelum.com Cristian Fattinnanzi mail: fattinnanzi.c@tiscali.it Cell.: 333-6882575 Tel.: 0733-263086 Gilberto Forni mail: gilbe48@libero.it gilberto.forni@bielomatik.it cell. : 339-8046981 Valentino Luppi mail: luva4949@libero.it Cell.: 335-6148350 Claudio Lopresti Gruppo astronomia digitale mail: yclop@yahoo.it Ferruccio Zanotti Mail: fzanotti1@aliceposta.it Cell.: 338-4772550 Claudio Bertozzi cbertozzi@consulentiassociati.com Germano Borgatti Costruttore di telescopi mail: omarb@compu-net.it Angelo Angeletti Direttore Osserv. Monte d Aria (Macerata) Mail: angelo.angeletti@virgilio.it Cell.: 338-8805855 Claudio Bottari Astroimager Mail : bnryb@tin.it Carmelo Zannelli Astroimager Mail: c.zannelli@virgilio.it Giuseppe Pupillo mail: G.Pupillo@isac.cnr.it cell.: 349-7854140 Pietro Bergamini mail: eispbi@alice.it Valerio Fontani astroimager mail: el.crab@libero.it 6