CoRoT: guardando dentro le stelle.
L’ inizio del viaggio.
Quest’anno le feste verranno allietate, non dal suono di nenie natalizie, ma da suoni sconosciuti
provenienti da ben più lontano: dalle stelle!
Il 27 Dicembre prossimo alle 15:23 ore italiane COROT sarà lanciato dalla Soyuz 2-1B, dal Cosmodromo
di Baikonur in Kazakhstan. Con questa missione spaziale l’Europa andrà per la prima volta a caccia di
pianeti extrasolari simili alla Terra e a scrutare l’interno delle stelle.
La missione spaziale CoRoT
COROT – COnvection ROtation & planetary Transits – è una
missione spaziale condotta dal francese Centre National d’Etudes
Spatiales (CNES) in associazione con una serie di partners europei e
internazionali, tra cui l’European Space Agency (ESA).
La missione ha due scopi scientifici: la ricerca di pianeti extrasolari,
che possono essere rivelati quando un pianeta transita davanti alla
sua stella, e lo studio della struttura interna e dell’evoluzione delle
stelle per mezzo dell’analisi delle oscillazioni.
Allo scopo di realizzare questi programmi sul satellite è stato montato
un telescopio afocale di 27-cm di diametro, equipaggiato con una
telecamera a 4 CCD, che osserverà cinque regioni del cielo, ciascuna
per 150 giorni consecutivi.
Tale strumento sarà capace di individuare anche deboli variazioni di intensità luminosa.
Principali caratteristiche del satellite COROT
Massa
630 kg al lancio
Altezza
Lunghezza dei pannelli solari
Potenza
4.1 m
9.6 m
530 W
Precisione del puntamento
0.5 arcsec
Orbita
Altezza
Polare
896 km
2.5 anni
Durata Missione
Per informazioni dettagliate sul satellite visitate i siti ufficiali della missione http://corot.oamp.fr/
e http://smsc.cnes.fr/COROT/
Il programma di astrosismologia
La missione Spaziale CoRoT svelerà, per la prima volta, come è fatto l’interno delle stelle lontane dal Sole,
e fornirà informazioni chiave su come esse evolvono, dalla nascita fino alla fine della loro esistenza.
Dentro una stella possono nascere, per motivi diversi, onde sismiche (asteromoti) che si propagano
all’interno provocando piccole oscillazioni ovvero deformazioni ondose della superficie accompagnate da
variazioni periodiche della luminosità e della temperatura. Proprio come in un tamburo, le note naturali – o
modi di oscillazione – di una stella dipendono dalla grandezza e dalle proprietà della cassa armonica in cui
si propagano le onde. In una stella questa cassa armonica è l’interno della stella stessa.
Con la tecnica che prende il nome di Astrosismologia, gli astronomi possono capire come è fatto l’interno
delle stelle ‘ascoltando’ le note emesse, osservando cioè le oscillazioni della superficie. Le oscillazioni
stellari rappresentano l’unico strumento che abbiamo per “guardare” all’interno di una stella.
Qualche anno fa, è stato proprio lo studio delle oscillazioni del Sole – Eliosismologia – a svelarci incredibili
e impensabili verità dell’interno della nostra stella.
Sfortunatamente nelle stelle, che sono così lontane da noi, la rivelazione da terra di deboli variazioni di
luminosità è impresa davvero ardua a causa dell’atmosfera terrestre, che crea un rumore di fondo sul
segnale già debole della stella lontana.
CoRoT, in orbita al di sopra dell’atmosfera terrestre, non solo sarà in grado di rivelare anche variazioni
piccolissime di intensità luminosa, ma fornirà lunghe serie ininterrotte di osservazioni della stessa stella.
Riusciremo ad ottenere non solo qualche nota, ma l’intero spartito!
Le osservazioni lunghe e continue sono necessarie per caratterizzare i modi in cui la stella oscilla – cioè i
periodi (che varieranno da un minuto a tre ore per le stelle scelte come obiettivo di Corot), le ampiezze
(piccole anche qualche centinaia di metri) e durata (anche solo pochi giorni) – che sono a loro volta
necessarie per l’ Astrosismologia. Anche con reti di telescopi e le migliori condizioni possibili di lavoro
sarebbe estremamente difficile acquisire una serie così lunga ed ininterrotta da terra.
All’interno del progetto di Astrosismologia della missione spaziale saranno realizzati due programmi. Il
programma Centrale consisterà nell’osservare lo stesso campo – e quindi le stesse stelle – per periodi di
150 giorni consecutivi. Sono programmati almeno cinque sessioni (run), durante le quali verrà osservata
una stella primaria luminosa e alcune altre meno brillanti. I cinque run lunghi permetteranno lo studio
dettagliato di circa 50 stelle, che sono state selezionate per il loro potenziale diagnostico. Il programma
Esplorativo consisterà in un numero di sessioni più brevi, della durata di 20 giorni consecutivi, durante il
quale saranno osservate decine di stelle di massa, età e composizione chimica differente per ottenere un
quadro più completo della struttura e evoluzione stellare.
Le stelle sono uno dei costituenti primari dell’Universo e il solo che fornisca l’ambiente adatto a produrre la
maggior parte degli elementi chimici esistenti. Comprendere le stelle è un passo essenziale per capire
fenomeni ad esse direttamente correlati, come la formazione dei sistemi planetari e lo sviluppo di
condizioni simili a quelle esistenti sulla Terra. “Guardando” dentro le stelle, CoRoT ci insegnerà molto
non solo sulle stelle, ma sull’ Universo intero.
La ricerca dei pianeti extrasolari
Attraverso l’osservazione di fenomeni noti come transiti, CoRoT potrà scoprire qualche decina di pianeti
extrasolari tellurici, ovvero corpi orbitanti attorno ad altre stelle con caratteristiche simili a quelle dei pianeti
rocciosi esistenti nel nostro sistema solare.
L’esistenza di altri sistemi planetari oltre il nostro è stata ripetutamente confermata nell’ultima decennio.
Infatti oltre 200 pianeti sono già stati scoperti intorno ad altre stelle. La maggior parte di questi sono pianeti
giganti, simili a Giove e sono stati in gran parte scoperti grazie all’effetto che producono sul moto della
stella madre, intorno alla quale girano in orbite molto strette. La scoperta di piccoli pianeti rocciosi in orbita
intorno ad altre stelle è invece una meta ancora lontana.
Il metodo più promettente per scoprire questi “piccoli mondi” consiste nel misurare la diminuzione di
intensità luminosa osservata al passaggio di un pianeta davanti alla stella madre. Questo allineamento
celeste, denominato transito è un evento molto raro. Infatti, bisogna osservare un gran numero di stelle
prima di poter essere tanto fortunati da individuarne uno. Per esempio dalla Terra, è un avvenimento
eccezionale riuscire a vedere Mercurio o Venere attraversare il disco del Sole. Quando questo accade, i
pianeti appaiono come piccoli punti scuri che attraversano la superficie brillante del Sole. Un transito
blocca una piccolissima frazione della luce della stella. Similmente, quando si ha il transito di un “Giove”
in una stella lontana, circa l’ 1% della luce della stella è bloccata. Nel caso del transito di un pianeta simile
alla Terra la diminuzione della luce stellare sarebbe solo di un decimillesimo.
Durante il corso della missione,
CoRoT osserverà molte decine di
migliaia di stelle, alla ricerca di
sistemi planetari extrasolari (exopianeti). Gli astronomi stimano che
verranno scoperte alcune dozzine di
pianeti simili alla Terra, oltre a un
gran numero di pianeti giganti di tipo
gioviano. Questo porterà ad un
enorme passo nella comprensione
della formazione dei sistemi planetari
intorno alle altre stelle.
Coinvolgimento della comunità italiana INAF nella missione COROT
Anche la comunità astrofisica italiana ha contribuito alla definizione del profilo scientifico della missione
CoRoT. La competenza dei ricercatori dell'Istituto Nazionale di Astrofisica nelle ricerche sulla struttura
interna delle stelle, sulle oscillazioni stellari, sull'attività magnetica stellare e sui sistemi binari, riconosciuta
e apprezzata in campo internazionale, è stata utilizzata per definire la lista di stelle che saranno osservate
da CoRoT, per la preparazione delle procedure di analisi e interpretazione dei dati che il satellite fornirà.
I ricercatori italiani avvalendosi di osservazioni effettuate al telescopio Nazionale Galileo e al telescopio di
91cm dell’Osservatorio Astrofisico di Catania, hanno contribuito a completare l'archivio spettroscopico ad
alta risoluzione di tutte le stelle più brillanti dell'ottava magnitudine e a selezionare sia le stelle primarie più
brillanti che quelle secondarie della missione.
Per quanto riguarda la ricerca di pianeti in altri sistemi solari, la comunità italiana ha sviluppato metodi di
analisi dei dati che servono a selezionare il debole segnale dovuto alla presenza di un pianeta anche
quando esso appare mescolato con altri segnali come quelli intensi generati dall'attività magnetica stellare
e quelli dovuti alla sovrapposizione di immagini di stelle diverse, in particolare binarie. Inoltre sono state
effettuate osservazioni con telescopi da terra utili alla scelta dei campi di indagine del satellite.
Pronti all'analisi dei tanto attesi dati astrosismologici e dei transiti planetari, i ricercatori italiani hanno
anche visto approvati dal Comitato Scientifico della missione diversi programmi per l'utilizzo "parallelo" dei
dati con obiettivi diversi da quelli principali; lo studio della variabilità magnetica stellare di tutti gli oggetti
osservati, lo studio dei sistemi binari, lo studio delle oscillazioni in alcune stelle peculiari. Progetti tutti che
permetteranno un notevole progresso nel settore degli studi di variabilità stellare.
Maggiori informazioni in italiano sulla missione CoRoT sono disponibili consultando "Dal cuore delle stelle
… ai pianeti abitabili" http://www.oact.inaf.it/gass/CD-CoRoT/corot.html (versione html)
Immagini, filmati e altre informazioni su http://projects.iasf-roma.inaf.it/helas/COROT.htm
Contatti:
Ennio Poretti (CO-I)
Osservatorio Astronomico di Brera (Merate)
[email protected]
tel. 334 3118641 / 039 9991125
Carla Maceroni (Guest-Investigator)
Osservatorio Astronomico di Roma
[email protected]
tel. 339 2196864 / 06 4457394
Isabella Pagano (Guest-Investigator)
Osservatorio Astrofisica di Catania
[email protected]
tel 339 7591952 / 095 7332243
Vincenzo Ripepi (Guest-Investigator)
Osservatorio Astronomico di Capodimonte (Na)
[email protected]
tel 339 7304345
Questo comunicato è una iniziativa di HELAS, network europeo di Elio- e Astrosimologia, con l’obiettivo di
promuovere la conoscenza e l’interesse del pubblico nel campo dell’Astrosismologia. HELAS, di cui fa parte l’INAF,
si è costituito con il finanziamento della CE con lo scopo di coordinare le attività tra gli istituti Europei che
maggiormente supportano e sviluppano ricerca in questo campo http://www.otri.iac.es/helas/
Maria Pia Di Mauro (coordinatore italiano HELAS, network Europeo Elio- e Astrosismologia)
[email protected]
tel 339 5381222
