Transiti

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Premessa
In questa pagina non vengono date informazioni sul "fenomeno" dei transiti di pianeti extrasolari, per questo, sul Web, si trovano pagine e pagine d'approfondimento. Qui racconto del perchè e del come ho iniziato questo tipo d'osservazioni e delle soluzioni impiegate per adattare la mia attrezzatura a questo scopo.
Le modifiche
I risultati
Perchè e Come

Fin da quando sono riuscito ad autocostruirmi una camera CCD, un grazie a Marco Paolilli padre del progetto "CCD-UAI", ho sempre pensato al modo di utilizzarla per scopi "scientifici". Gli spazi, in questo campo, sono molto limitati specialmente se, come me, si possiede un attrezzatura "entry level". Le prime attività che vengono in mente, sono la ricerca di Nove, Supernove e Asteroidi ma, per sperare in qualche risultato, è necessario possedere telescopi di grande apertura ed osservare da siti poco affetti da inquinamento luminoso. La concorrenza d'innumerevoli campagne osservative, portate avanti sia da organizzazioni scientifiche che da osservatori pubblici, rende poi l'impresa ancora più ardua.

Ultimamente si è aperta una nuova possibilità di contribuire, con strumentazione amatoriale, alla ricerca. Esistono dei sistemi che, composti da una stella ed almeno un pianeta, presentano la caratteristica d'avere il pianeta disposto su di un'orbita tale da farlo transitare, visto dalla Terra, proprio davanti alla sua stella, dando luogo così ad una piccola eclissi. Gli esopianeti scoperti finora sono, per la maggior parte, rilevati con il metodo della velocità radiale. Le stelle indagate hanno una massa paragonabile a quella del nostro sole ed il pianeta, con un periodo orbitale di pochi giorni, ha massa paragonabile al nostro Giove. Queste caratteristiche ne facilitano la scoperta. Il periodo orbitale di pochi giorni rende più facile rilevare la variazione della velocità radiale indotta dal pianeta e le dimensioni relative dei due oggetti rendono l'ampiezza della variazione ben visibile agli strumenti.

Il metodo delle velocità radiali, da solo, non è in grado di fornire molte informazioni sul sistema stella-pianeta. Lo stesso metodo non è in grado di predire, con certezza, se il pianeta, percorrendo la sua orbita, arriverà a produrre un'eclissi. Per avere ulteriori informazioni è dunque necessario un altro tipo d'indagine: quella fotometrica. In particolare il metodo della fotometria differenziale con camere CCD è quello che permette di ottenere buoni risultati anche con telescopi amatoriali. Dalle curve di luce, ottenute in questo modo, si possono ricavare ulteriori dati che arricchiscono le conoscenze sul sistema indagato. Il contributo che può dare l'astrofilo è quello di eseguire l'acquisizione d'immagini, riprendendo determinati campi stellari, e d'inviare poi i dati fotometrici ricavati a chi è in grado di analizzarli.

Un esempio di collaborazione tra professionisti ed amatori è la scoperta dell'esopianeta HD17156b, risultato particolarmente significativo visto che il suo periodo orbitale è di 21.22 giorni e la profondità dell'eclissi di circa 6 mmag (millimagnitudini). Il gruppo, composto dagli astrofili J. Almenara (Spagna), R. Bissinger (USA), D. Davies (USA), D. Gasparri (Italia), E. Guido (Italia), C. Lopresti (Italia), F. Manzini (Italia), G. Sostero (Italia), è stato coordinato da Mauro Barbieri, astronomo di professione, che lavora al Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, nell'ambito della missione CoRoT, alla ricerca di pianeti extrasolari. Barbieri è convinto che la collaborazione degli astrofili a questo tipo di ricerca possa, come già è avvenuto, dare risultati interessanti. Per questo ha dato vita ad una mailing list su Yahoo ed ha preparato una procedura che stabilisce le modalità di ripresa. E' proprio a questo gruppo che ho aderito, partecipando alla campagna osservativa proposta. Chi volesse collaborare, non deve far altro che iscriversi al gruppo Yahoo "transitiextrasolari". Se si vuole partecipare è bene sapere che il tempo da dedicare è veramente tanto; molto va speso per l'acquisizione delle immagini, molto ancora per la preparazione dei dati da trasmettere insieme con il rapporto sulla sessione. Tanto per dare un'idea, la durata media di un transito, di quelli indagati, si aggira sulle 3 ore e poi bisogna considerare che è necessario iniziare a riprendere almeno 3/4 d'ora prima ed altrettanto dopo la fine teorica del transito.
Le Modifiche

Il fuocheggiatore

Per poter effettuare osservazioni così lunghe, si sono rese necessarie alcune modifiche all'attrezzatura.
Il fuocheggiatore, realizzato in compensato e ingranaggi in plastica, non aveva la necessaria stabilità meccanica e le flessioni erano tali da produrre una notevole deriva del campo inquadrato. Nell'immagine sotto si vede il nuovo fuocheggiatore da 2" adattato al 114/900. Anche il sistema motore/riduttore è radicalmente cambiato: la meccanica è derivata da una valvola di zona, per impianti di riscaldamento, il motorino è in continua a differenza del passo-passo della versione precedente.

Porta Telescopi (la culla)
Sempre allo scopo di ridurre le flessioni differenziali, ho montato i due telescopi su un supporto che li mantiene ben collimati. La culla facilita anche il montaggio dell'attrezzatura perchè è sufficiente fissarla, con due manopole a vite, alla forcella della montatura per avere i due tele in posizione in pochissimo tempo.
La remotizzazione
Montatura
Vista la durata delle sessioni osservative e la posizione della mia montatura, sul tetto di casa, il futuro della mia carriera d'astrofilo non si presentava così roseo, specialmente considerando l'imminenza della stagione invernale. La realizzazione di un controllo in remoto dell'attrezzatura mi avrebbe consentito una vita più comoda. Il vantaggio nell'utilizzare attrezzatura autocostruita si apprezza proprio in questi casi: basta armarsi di pazienza e si può modificare tutto per adattarlo alle proprie esigenze.

Per la montatura è bastato trasformare il tastierino che controlla i movimenti da "parallelo" a "seriale". In pratica i tasti non generano più direttamente i vari segnali START, EST, OVEST...... ma la pressione di ogni pulsante genera un codice che, trasformato in segnale seriale, viaggia su due fili ed arriva ad un modulo decodificatore sulla montatura. In questo modo ho potuto anche implementare sulla tastiera altre funzioni come l'accensione della camera CCD, della montatura stessa ed il controllo del motore del fuocheggiatore. In figura il modulo RS232 che si interfaccia con il tastierino. La bassa velocità di trasmissione, 9600 bit/sec, permette di utilizzare un cavetto tastierino-montatura lungo anche una ventina di metri senza problemi.

Sulla piastrina del modulo RS232 è realizzato anche il circuito che comanda il motore del fuocheggiatore.

Il cavetto in alto, nella foto, collega il tastierino. E' una normale piattina a 4 fili.

Acquisizione e Autoguida
Per il controllo a distanza dei software di gestione CCD ed autoguida la soluzione adottata prevede l'utilizzo di un computer remoto, presso i telescopi sul tetto, e di un altro nel sottotetto, al riparo ed al caldo. I due Pc dialogano, su linea LAN, tramite Desktop Remoto di Microsoft. Tra i software di controllo remoto provati è quello che mi ha dato le prestazioni migliori: in quanto a velocità di visualizzazione sembra veramente di essere alla console del computer remoto. Anche le immagini della webcam vengono aggiornate "in tempo reale" senza problemi. Unica limitazione è che la parte Server di Desktop Remoto è attivabile (che io sappia) solo sul sistema operativo Xp Professional. e dunque il computer remoto deve aver installato questo sistema operativo.

In figura, indicato dalla freccia, il Pc che gestisce acquisizione ed autoguida. Naturalmente il contenitore è in compensato.

Curve di Luce
I risultati delle osservazioni fatte finora sono listati di seguito. I link sono in ordine di data: il primo è riferito alle acquisizioni più recenti
HD80606b L'articolo di Mauro Barbieri che annuncia la scoperta di HD80606b
HD189733b Una piccola modifica alla camera CCD mi permette di sfruttare quasi tutta la dinamica a 15 bit del sistema.

TrES-1 b

11 luglio 2008: prove sommando le immagini

TrES-3_b 9 luglio 2008: prove con diverse stelle di confronto

TrES-2_b

26 giugno 2008: il primo risultato positivo


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