Il)Keck)di)Mauna)Kea) (Hawaii):)4145m)slm) Ø10m) ) )

Transcript

1 TELESCOPI

2 IlKeckdiMaunaKea (Hawaii:4145mslm Ø10m

3 VeryLargeTelescope(2635mslm Ø8.2m dell EuropeanSouthernObservatory CerroParanaldesertoAtacama,Cile

4 GranTelescopio Canarias2267mslm Iltelescopiopiù grandedelmondo Ø10.4m (LasPalmas,isole Canarie 2273mslm

5 IlTelescopioNazionaleGalileo (LasPalmas,isoleCanarie (2363mslm Ø3.58m

6 Igranditelescopiprofessionali Canarie Hawaii Cile

7 HubbleSpace TelescopeØ2.4m 540km TELESCOPI NELLOSPAZIO

8 IrifraZori

9 TELESCOPIRIFRATTORIERIFLETTORI

10 IltelescopiodiGalileo(1609

11 Ilcannocchialegalileiano

12 Ilcannocchialekepleriano

13 Funzionamentodiuntelescopio Iltelescopiosvolgeduefunzioni: 1. Raccoglierepiùluce 2. IngrandireANGOLARMENTEunoggeZo Forostenopeicoocameraoscura Telescopiokepleriano

14 Luminositàdell immagine

15 Ingrandimentoangolare f 1 % L ingrandimentoi α halafunzione secondaria dipermezerela percezionedidezaglialdisozodelpoteredirisoluzionedell occhio f 2 % f 1 %%>%f 2%%%%%% %=>%%%%%%%I α1 %%>%I α2 %%%%

16 IrifraZori L evoluzionestoricadeitelescopialentee l aberrazionecroma`ca:telescopicroma`ci, acroma`cieapocroma`ci

17 elescopirifrazori ilpiùgrande YerkesObservatoryb1897 (UniversityofChicago Ø1m

18 ItelescopirifleZori IsaacNewton(1643b1727,convinto dell impossibilitàdieliminarel aberrazione croma`cadairifrazori,costruisceun telescopioaspecchio

19 Lospecchioconcavo Unospecchioconcavopuòconcentrareraggiparallelitra loro,inununicopuntodezofuoco.

20 Telescopionewtoniano

21 TelescopioCassegrain 1672:ilfranceseCassegrainproponeun telescopioriflezoreconspecchioprimario concavoesecondarioconvesso

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23 .ma si può guardare l invisibile? Nuovi mondi

24 Pianeti extrasolari o esopianeti Pertanto#dobbiamo#capire#che#esistono#altri#mondi#in#altre#par6# dell'universo,#con#6pi#differen6#di#uomini#e#di#animali. # # # # #LucrezioDeRerumNaturae(70aC In#questo#modo#diciamo#esser#un#infinito,#cioè#una#eterea#regione# inmensa,#nella#quale#sono#innumerabili#ed#infini6#corpi,#come#la#terra,#la# luna#ed#il#sole.# # # # # # #Giordano%Bruno,Del infinito,universoemondi(1584 ProprioaFirenzenel1995ungruppodiastronomidell Universitàdi Ginevraannuncialaprimascopertadiunpianetaextrasolareorbitante azornoallastella51pegasi. IlpianetaaZornoa51Pegasirisultòessereun Giovecaldo con periododi4.23giorniemassa0.5massegioviane.

25 Altri Soli,! Altri Sistemi Solari! 9 novembre 2016!! 3541 pianeti noti! 2656 sistemi planet.! 597 sistemi multipli!!! 2695 transiti!! 690 velocità radiali!!!! 51 microlenti! 73 immagini! 24 timing!!

26 Domande importanti o Quanto comuni sono gli esopianeti? o Come si sono formati? o Esistono pianeti simili alla Terra? o Ospitano vita?

27 Sipensacheunastellasudue abbiapiane`. Cisono100miliardidistellenella ViaLaZeaecirca1b10piane`per stella => Da50a500miliardidipiane` solonellanostragalassia.

28 Cos è un pianeta? (IAU 24 agosto 2006 Un pianeta è un corpo celeste che: a è in orbita intorno al Sole b ha una massa sufficiente affinché la sua gravità possa vincere le forze di corpo rigido, cosicché assume una forma di equilibrio idrostatico (quasi sferica c ha ripulito le vicinanze intorno alla sua orbita Tutti gli altri corpi che orbitano intorno al Sole sono classificati come pianeti nani o piccoli corpi. Quelli che non orbitano attorno al Sole sono satelliti

29 Primo%problema:% Gli%esopiane=%sono%difficili%da%osservare% %! Ipiane`nonbrillanodilucepropria:rifleZonola lucedellalorostella Gliesopine`sonomoltodeboli! Laluminositàèlagrandezzachecidicelasua potenza,ovveroquantaenergiaemezeinunsecondo %%%%%%%%%%Luminosità,%L""(Wa&%

30 Lestelleirraggianoisotropicamente(intuZeledirezioni% alladistanzar,ilflussofchearrivasuuna unitàdisuperficieè: F = L / 4πr 2

31 Unpianeta,diraggioR,adistanzaddaunastellainterceZauna frazionedil S 2 2 π R & R # f = = 2 $! 4π r 2 % r " AssumendocheilpianetarifleZatuZalasualuce: L L P S = & $ % R 2! # r " 2

32 Esempi% % % % % % SolebTerra: SolebGiove: m R = m = r 10 S P = L L m R = m = r 9 S P = L L

33 Secondo problema: La separazione angolare tra stella e pianeta è minuscola! Unità di distanza Unità Astronomica (UA = distanza media Terra-Sole 1UA = m Per le distanze interstellari: anno luce 1 anno luce = m

34 Esempio:%Giove%visto%da%30%al% Star r Planet d = 30 al = m r = 5A.U. = m tanθ θ = r d d θ = radians = deg θ Aunadistanzadi10km! Earth

35 Come%si%rivelano%gli%esopiane=?%

36 Methods%and%Principles% 1 VELOCITÀ RADIALE o metodo Doppler 2 ASTROMETRIA 3 TRANSITO o Metodo fotometrico 4 MICROLENSING 5 IMMAGINE diretta L azrazionegravitazionaletrastellaepianetafa oscillarelastella. Velocità%radiale%perl effeno%doppler%rivelata neglispezridiriga. Moto%%ondeggiantediunastellaconfrontatoconil fondodellestelle fisse Lastellavieneeclissatadalpianetarivelandouna temporaneaeperiodicadiminuzionediluminosità Lestellepossonoesserelen`gravitazionali rispezoaoggeppos`dietrolastella.unpianeta puòanch essodareunpiccolocontributo. Ipiane`rifleZonolalucedellastella Moltodifficile:occorreoscurarelalucedellastella

37 VELOCITÀ%RADIALE%

38 ASTROMETRIA%

39 TRANSITO%

40 MICROLENSING%

41 IMMAGINE%DIRETTA%

42 In cerca di pianeti abitati% Lazona%abitabile%(HZ%èl intervallodidistanzedallastelladoveunpianetasimilealla Terraman`enel acqualiquidasullasuasuperficieequindipuògaran`rel esistenzadi formeviven`comenoileconosciamo. SicercanoterreaZornoalle%stelle%=po%Sole%o%più%fredde%perchélalorodurata consenteall evoluzionedisvolgereilsuocompito.

43 Problemi dei viaggi cosmici Se un astronave viaggiasse al 99.9% della velocità della luce, il viaggio all stella Vega (50 al durerebbe due anni a causa della contrazione delle lunghezze predetta dalla teoria della relatività ristretta di Einstein. Due problemi Le persone rimaste sulla Terra sono invecchiate di 50 anni mentre gli astronauti solo di due anni. Al loro ritorno I loro figli sarebbero più vecchi di loro (Interstellar Problema pratico: accelerare un astronave delle dimensioni dell Enterprise di Star Trek richiederebbe un energia pari a 200 volte il consumo annuale di energia di tutta la Terra. 43

44 La%ricerca%di%piane=%abita= o Laricercaèancoraagliinizi o Incirca20anni(dal1995sonosta`scoper`piùdi3000piane` o Imetodidiricercastannoaffinandosi o Siprevedechenelprossimofuturo(2030?troveremopiane``po laterrae riveleremosegnali%di%vita%sudiessi che"cosa"o"chi"troveremo?"

45 LUCE DALLE STELLE 14 Nov E. Corbelli e M. Romoli A come Astrofisico: gli astri, i telescopi, le simulazioni 21 Nov M. Romoli Osservare le stelle: magnitudini, spettri, classificazione spettrale 28 Nov D. Galli La vita delle stelle: diagramma HR, evoluzione, nucleosintesi 5 Dic L. Magrini Spettroscopia e chimica del cosmo 9 Gen E. Corbelli Dalle nebulose alle galassie: la storia, la luce, la materia oscura 16 Gen G. Risaliti L Universo che evolve e le onde gravitazionali

46 LUCE DALLE STELLE Attività pratiche 1-2 Feb. L'astrofisica ad Arcetri: visita, presentazione delle ricerche, osserv.ni Gen/Feb Tests selezione del gruppo per Loiano & Asiago Mar/Mag Visita di 1 notte all'osservatorio di Loiano(Bo, 2 notti all Osservatorio di Asiago (Vi studenti Giu L interferometro Virgo: visita guidata

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