Studio di fattibilità per la ricerca di pianeti extrasolari orbitanti intorno a stelle nane di tipo M con il metodo dei transiti

Come tesi ho svolto lo studio di fattibilità per APACHE (PI Sozzetti), progetto di una survey fotometrica per la ricerca di pianeti extrasolari orbitanti intorno a stelle nane di tipo M con il metodo dei transiti. Il mio relatore è Mario Lattanzi (OATo-INAF), mentre i miei co-relatori sono Alessandro Sozzetti (OATo-INAF) e Paolo Calcidese (OAVdA-Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma della Valle d'Aosta). L'utilizzo delle nane M presenta eccitanti opportunità: la possibilità di scoprire e caratterizzare pianeti extrasolari rocciosi e abitabili; l'approfondimento della variabilità caratteristica delle nane M su un campione statisticamente significativo. Il lavoro sperimentale si è svolto presso l'Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma della Valle d'Aosta, che presenta alcune peculiarità particolarmente favorevoli ad APACHE: scarso inquinamento luminoso e di polveri legato alla posizione remota in quota(1675m); l'atipicità della struttura che presenta una balconata osservativa estesa destinabile all'installazione di più strumenti contemporaneamente (come richiesto da APACHE). Gli obbiettivi della tesi sono: -Studio di fattibilità: -Caratterizzazione del sito osservativo tramite lo studio di: -precisione fotometrica media in relazione alle condizioni del sito -determinazione delle condizioni mediane di atmosfera e cielo(seeing) -studio su sistemi transitanti noti -Sviluppo e test di una pipeline di riduzione dati automatica Come strumentazione si sono utilizzati due telescopi Maksutov identici con un'apertura di 25 cm ed equipaggiati rispettivamente con un CCDMoravian G2-3200ME(Sensore KAF 3200ME, 1024x1472 pixels, 6.8x6.8 microns, campo 52'x35', campionamento 1.43 arcsec/pixel) per le riprese astronomiche e un CCD STV della SBIG per il monitoraggio del seeing, tramite il metodo DIMM (monitor del movimento differenziale dell'immagine). La tesi è struturata in 5 capitoli: Cap1:Fisica dei pianeti extrasolari: -definizione di pianeta extrasolare -classificazione degli esopianeti sulla base dei parametri orbitali -proprietà delle stelle ospite (metallicità) -introduzione alla formazione ed evoluzione dei sistemi planetari Cap2:Tecniche di osservazione e caratterizzazione degli esopianeti: tutti i metodi utilizzati (velocità radiali...) ed utilizzabili in futuro (astrometria, imaging) Cap3:Apache e l'architettura di una survey Cap4:Studio di fattibilità: -descrizione dettagliata di tutta la procedura sperimentale utilizzata -correlazione delle variabili in gioco (seeing, precisione fotometrica) Cap5:Conclusioni e lavori futuri. Lo studio di fattibilità ha fornito un esito positivo. Si è dimostrato di riuscire ad ottenere una precisione fotometrica mediana (fotometria differenziale), per magnitudini da 11-13, di 0.006 mag. con un seeing mediano di 1.7 arcsec. Contemporaneamente è stata sviluppata una pipeline di riduzione dati automatica, TiPi (Transiting Planets pipeline), ottima base per le ricerche future. Si è quindi dimostrato che, con un upgrade della strumentazione, la survey APACHE è in grado di operare con successo nel contesto osservativo dell'OAVdA.