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La Ricerca dei Pianeti Extrasolari

Informazioni tesi

  Autore: Giammarco Campanella
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2006-07
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze e tecnologie fisiche
  Relatore: Pietro Giannone
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 73

Negli ultimi anni lo studio dei meccanismi di formazione ed evoluzione dei sistemi planetari ha ricevuto una considerevole spinta dalla scoperta di più di 260 pianeti extrasolari, principalmente grazie all’analisi delle variazioni delle velocità radiali delle stelle. Mentre parecchie caratteristiche generali dei sistemi planetari stanno incominciando ad emergere, ancora poco è noto riguardo diversi aspetti, collegati per esempio ai possibili meccanismi che portano alle configurazioni dei sistemi planetari osservati (semiasse maggiore, eccentricità orbitale, masse planetarie, ecc.). Tutto ciò ha un impatto significativo sulla determinazione della frequenza dei pianeti in generale e di quelli in grado di ospitare la vita in particolare.

La struttura della tesi è la seguente. Nel Capitolo 1 viene fornito un quadro storico relativo all’argomento oggetto della dissertazione.

Nel Capitolo 2 vengono presentati i metodi utilizzati per l’individuazione degli esopianeti. Si mostrano con una speciale attenzione le tecniche riguardanti la velocità radiale, l’astrometria e la fotometria e si offre una panoramica generale su altri metodi concernenti le microlenti gravitazionali, il “pulsar timing”, i dischi circumstellari e protoplanetari e il rilevamento diretto.

Nel Capitolo 3 sono esaminati alcuni aspetti generali riguardanti la ricerca in corso dei pianeti extrasolari. Vengono presentati alcuni programmi osservativi da terra, quali PLANET, HARPS, ELODIE e si descrivono alcune missioni spaziali in corso, e.g. COROT (CNES-ESA), e in fase di progettazione, quali KEPLER (NASA) e DARWIN (ESA).

Infine nel Capitolo 4 sono brevemente presentate le attuali teorie concernenti la formazione dei pianeti, come l’accrescimento del nucleo e l’instabilità del disco. Inoltre, vengono commentati i meccanismi proposti della migrazione planetaria per spiegare la presenza di pianeti massicci in orbite molto vicine alle stelle ospitanti. Quindi sono discusse le proprietà generali degli esopianeti scoperti e le particolari caratteristiche dei pianeti extrasolari più peculiari. In più, vengono esposte le singolarità della Zona Abitabile e degli spettri che contraddistinguono l’attività biologica.

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Capitolo 1 INTRODUZIONE Ipotesi fantasiose di altri mondi diversi dal nostro, magari abitati da creature esotiche, sono state una parte integrante della nostra storia e cultura. I grandi della civiltà classica, come Democrito (460-371 a. C.) ed Epicuro (341-270 a. C.) e i filosofi e teologi medievali, quali Alberto Magno (1193-1280) e Giordano Bruno (1548-1600) immaginarono che potremmo non essere soli nell’Universo. Questi grandi pensatori seguivano un’antica tradizione filosofica e teologica, ma le loro idee, per quanto interessanti possano sembrare, non erano basate su nessuna evidenza sperimentale e osservativa. A quanto si sa, il primo cacciatore di pianeti extrasolari fu Christiaan Huygens, nel Seicento. Ma i tre secoli successivi videro solo falsi allarmi, speranze infrante e scoperte mancate. Si dovette arrivare al 1988 perché si registrassero i primi progressi: alcune rilevazioni di Gordon A.H. Walker e dei suoi collaboratori all’Università della British Columbia suggerivano la presenza di masse planetarie in orbita attorno a diverse stelle vicine. Gordon e colleghi, però, furono estremamente cauti e affermarono che quella dei pianeti in orbita era solo una delle possibili interpretazioni dei dati. In pochi presero in considerazione i loro studi. Un anno più tardi, David W. Latham dello Harvard Smithsonian Center for Astrophysics e quattro suoi collaboratori trovarono forti indizi di quello che poteva essere un pianeta in orbita attorno a una stella poco conosciuta, denominata HD 114762. Dato che il pianeta di Latham aveva una massa pari ad almeno 10 volte quella di Giove, gli astronomi ipotizzavano che si trattasse di una nana bruna, o di una stella ordinaria ma di massa molto piccola; e così anche questa notizia non finì sulle prime pagine.

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