Supernovae


Ricerca di supernovae: manuale
scritto da Robert Evans nel 1992
edizione italiana curata da Stefano Pesci
per conto del Gruppo di Ricerca Supernovae "F. Zwicky",
ultima edizione, maggio 1995


PREFAZIONE

Negli anni recenti, la ricerca amatoriale visuale di supernovae in galassie esterne, è diventato un metodo di successo per scoprire questi oggetti. Alcune recenti scoperte importanti hanno contribuito molto alle nostre conoscenze in questo campo. Lentamente, un numero crescente di astrofili si sono impegnati in questa ricerca, ed anche il numero di osservatori di successo è sensibilmente cresciuto. La ricerca deve essere svolta continuativamente per un certo numero di anni, per evitare l'insuccesso del breve periodo. Per esempio, un'estesa campagna di ricerca condotta per 12 mesi potrebbe svolgersi in un momento in cui nessuna supernova sufficientemente luminosa possa esplodere. Tale ricerca può essere condotta energicamente da osservatori individuali, o da un gruppo di osservatori che accomunano un impegno più modesto. Ovviamente, tali sforzi vanno inquadrati in un contesto più ampio di ricerca, inclusivo sia di astrofili che di astronomi, i quali compiono le loro ricerche con strumentazione diversa. Più persone sono coinvolte, più completi saranno i risultati globali. Sarà meno probabile che una supernova in una galassia vicina possa sfuggire la scoperta. E potrà essere più frequente la scoperta di una supernova nei suoi stadi iniziali. Tutto ciò andrà a beneficio della scienza, e questa è la cosa importante. Ma non sarà un vantaggio per l'"individualista" che sta cercando di compiere la sua scoperta; la concorrenza, infatti, sarà maggiore. Ad oggi, molte supernovae sono state trovate per puro caso. Ciò indica che le ricerche non sono sufficientemente capillari, ed è possibile che alcune supernovae non siano scoperte affatto, magari addirittura di quelle luminose. Attualmente, gli astrofili visualisti con strumenti amatoriali possono normalmente fare ricerche su galassie situate a milioni di anni luce dalla Terra. Galassie più lontane apparirebbero troppo piccole e le loro supernovae troppo deboli. Ma le supernovae luminose e vicine sono proprio quelle che gli astronomi devono studiare nel dettaglio, per comprendere i misteri di queste stelle, e per creare gli strumenti di comprensione degli oggetti più lontani nel cosmo. Quindi, gli astrofili dotati di telescopi per l'osservazione visuale possono svolgere un ruolo importante nella ricerca di queste supernovae vicine e luminose, e cos promuovono i progressi dell'astronomia in particolare, e quindi della scienza e della conoscenza umana. La mia speranza è che altri astrofili imparino l'arte della ricerca di supernovae ed abbiano più successo di me.
Robert Evans, 63 Cassilis St., Coonabarabran, NSW 2537, Australia

Generalmente, si utilizzano tre metodi per la ricerca di supernovae (SN):

Ognuno di questi metodi ha le sue esigenze in fatto di strumentazione e risorse, le sue difficoltà da superare, e le sue probabilità di successo. Alcune volte, un astronomo può trovare una SN durante una sessione osservativa magari quando una galassia viene studiata per altri scopi. Tra gli astrofili questi "colpi di fortuna" sono estremamente rari. L'esempio classico di entrambi casi è la scoperta della SN 1987A, nella Grande Nube di Magellano. Tuttavia, contare sulla fortuna, non è certamente il modo più fruttuoso di fare astronomia. Se un osservatore è seriamente intenzionato a scoprire SN, dovrà mettere in preventivo parecchio tempo, pazienza e duro lavoro in uno dei tre metodi descritti in questo manuale.


RICERCA VISUALE

Quasi tutte le scoperte di SN fatte dai professionisti sono state eseguite fotograficamente, anche se oggi un numero crescente viene fatto spettroscopicamente, nell'infrarosso o nella radio astronomia, o tramite programmi di ricerca con telescopi automatici dotati di camera CCD. Il discorso cambia per quegli astrofili che hanno fatto scoperte visuali di SN. Il decennio precedente al 1988 segna il periodo in cui la ricerca di supernovae in altre galassie diventò chiaramente un'attività alla portata dell'astrofilo e l'idea di coinvolgere gli astrofili fu suggerita quarant'anni fa da Fritz Zwicky, ma non si realizzò all'epoca. Prima degli anni '80, pochissimi astrofili ritenevano di avere possibilità di scoprire supernovae. Quei pochi che tentarono seriamente di compiere questo tipo di ricerca visualmente si trovarono di fronte tre ostacoli. Innanzitutto c'era la mancanza di carte di galassie per il confronto. Poi, c'era carenza di fotografie pubblicate di facile reperibilità per l'astrofilo. Ed infine, non c'era nessuno a cui rivolgersi per conferme o falsi allarmi. A questi fattori andava aggiunto il fatto che le copie del Palomar Sky Survey erano troppo costose per gli astrofili, o non erano consultabili. Addirittura, per buona parte del cielo australe non c'era assolutamente materiale. I miei primi tentativi nella ricerca di SN, durante gli anni 50 e negli anni 70, vennero vanificati in buona misura dai motivi suddetti, oltre che dall'inadeguatezza del telescopio, e forse anche dal fatto che i miei sforzi non erano sufficientemente estesi o intensi. La descrizione che segue di come e cosa fare nella ricerca visuale di SN è il risultato di anni di esperienza e tentativi e beneficia del consiglio di molti astronomi, amatori e professionisti.

Strumentazione

(1) Apertura telescopio e magnitudine limite.
Nel considerare che diametro del telescopio è necessario per questo tipo di attività, o nel valutare l'idoneità del vostro attuale strumento, dovete determinare la magnitudine limite che riuscite a raggiungere con quel telescopio dal sito osservativo abituale. Apertura e ingrandimento influenzeranno la magnitudine limite, cos come la turbolenza atmosferica, e inquinamenti di varia origine. La qualità delle ottiche e dell'oculare è anch'essa un fattore, analogamente alla loro collimazione ed alla stabilità della montatura. Per esempio un 20 cm ad alti ingrandimenti può raggiungere la magn. 14.5 da un sito scuro. In condizioni superbe può raggiungere la 15.0. In queste stesse condizioni un 25 cm raggiunge la 16.0 ed un 30 cm la 16.5. Ovviamente, molto dipende dall'esperienza dell'osservatore e delle sue capacità di sfruttare al massimo lo strumento. Inoltre, potrà raggiungere magnitudini elevate in prossimità dello zenit, dove l'assorbimento atmosferico è minore. Dovrete studiare attentamente le condizioni del vostro sito osservativo. Quanto indicato in precedenza rappresenta il limite raggiungibile da un osservatore esperto in ottime condizioni ambientali. Non dovete, quindi, scoraggiarvi se non raggiungete questi limiti. Valutate ciò che vedete effettivamente. Nel mio caso sono ormai molti anni che vivo in piccoli paesi, o in località confinanti con grandi parchi naturali. Ciò ha significato avere cieli scuri (o sufficientemente scuri) disponibili dal cortile di casa o da siti distanti pochi chilometri. Ciò ha influito enormemente sulle mie capacità osservative e mi ha permesso di sfruttare anche intervalli osservativi molto brevi, che altrimenti non avrei utilizzato. Ha voluto dire, inoltre, avere buoni cieli in qualsiasi giorno della settimana ed anche di questo ha beneficiato il mio programma di ricerca.

(2) Quali sono le vostre possibilità?
Dovrete valutare quante SN in ogni anno raggiungono la magnitudine del vostro strumento. Inoltre, dovrete considerare con quanta facilità avreste potuto osservare la stella se aveste guardato nel posto giusto al momento giusto. Normalmente, solo una piccola parte di SN scoperte annualmente raggiunge la magn. 15.0, che in pratica è il limite visuale di scoperta. In alcuni anni ce ne sono una o due; in altri anni ce ne possono essere anche 5 o 6. Il numero di SN che raggiunge la magn. 13.0 è ancora inferiore. Quindi, il numero di SN che potenzialmente potreste scoprire ha un limite ed, inoltre, ci sarà senz'altro competizione da altri astrofili o astronomi impegnati nello stesso tipo di ricerca. Ricordatevi, anche, che è molto difficile scoprire stelle vicino al limite della vostra visione, specialmente quando non sapete della sua esistenza. è più facile a seconda dei casi, trovare stelle che sono di una magnitudine più luminosa del vostro limite. Quindi è indispensabile fare una realistica valutazione delle vostre possibilità, pensando anche allo sforzo che vorrete convogliare nella ricerca. Utilizzando un 25 cm f/4.3 a 120x (spesso a 180x), ho trovato in media tre SN all'anno tra novembre dell'80 e l'ottobre dell'85, da un sito di campagna nel Nuovo Galles del Sud (Australia). Dicendo che "le ho trovate" intendo dire che sono esplose in galassie che facevano parte del mio programma di ricerca, e che erano abbondantemente entro i limiti del mio telescopio. Non avendo molta concorrenza da altri astronomi od astrofili sono riuscito a scoprire 11 delle 15 SN di quel periodo. Le altre quattro sono state viste e le avrei scoperte se altri non fossero giunti prima di me. Ho dovuto compiere un totale di circa 50.000 osservazioni per raggiungere questo risultato, su un totale di 1.000 galassie diverse. Quattro delle 11 SN sono state scoperte prima che raggiungessero la massima luminosità. Tutte queste SN erano più luminose della 14.5, salvo una trovata intorno alla 15.0. Inoltre, il mio telescopio inizialmente non operava alla massima efficienza e ciò può avere influito un po' nei risultati. Quindi, un 20 cm f/6 o un 25 cm f/5 è il minimo indispensabile per questa attività, da un sito molto buono. Se si utilizza uno strumento più piccolo, il numero di possibili SN sufficientemente luminose si riduce talmente da rendere inutile la ricerca. Una SN fu scoperta nel 1968 da Bennet con un rifrattore da 15 cm, ma splendeva di magn. 11.0, e stelle cos luminose sono rare. Inoltre, osservatori con strumenti maggiori hanno probabilità più alte di trovare SN luminose nei loro stadi iniziali.

(3) Velocità di ricerca.
È molto importante avere un telescopio che vi permetta di operare velocemente. Solo cos potrete osservare il massimo numero di galassie nel tempo a voi disponibile, migliorando le possibilità di scoperta. Sotto questo profilo i telescopi dobsoniani sono ottimi per la loro manovrabilità. Ideale sarebbe raggiungere l'oculare in modo confortevole, in posizione retta, indipendentemente da dove punta il telescopio. Se dovete usare scale, spostare cupole, od usare comandi elettronici, perderete tempo prezioso. Se usate i cerchi graduati perderete tempo rispetto ad un efficiente metodo di "starhopping" con un cercatore a visione diretta. Dopo aver usato il cercatore per centrare la zona dove si trova la galassia, si usa un oculare a basso ingrandimento per localizzarla nel campo del telescopio e poi la si analizza ad alti ingrandimenti (alti ingrandimenti vuol dire circa 5 volte per ogni centimetro di apertura). Oculari parafocali sono da preferire a quelli che richiedono un riaggiustamento del fuoco ogni volta. Inoltre, sarebbe opportuno utilizzare combinazioni focale / oculare tali da mantenere visibile nel campo la galassia (ossia, con pupille d'uscita intorno ai 2 mm). Un'osservazione di galassia ogni minuto o due è una buona velocità. Ovviamente, più galassie si controllano nel mese lunare, maggiori saranno le probabilità di successo. Su questo punto si veda anche il paragrafo "Tecniche e procedure".

Materiale di riferimento

Oltre ad avere il materiale di base costituito da atlanti stellari e cataloghi di galassie, è indispensabile avere una carta od una fotografia (od entrambi) di OGNI SINGOLA GALASSIA inclusa nel vostro programma di osservazione, assieme a sufficienti informazioni sulle sue caratteristiche fisiche, nonché la conoscenza di come dovrebbe apparire nel vostro telescopio, in condizioni atmosferiche diverse. Osservando frequentemente dovreste imparare a conoscere ogni galassia, affinché possiate immediatamente riconoscere la presenza di un oggetto sospetto. Qui è difficile ottenere la perfezione, ma nessun compromesso deve soddisfarvi. Si diceva che per condurre un serio programma di ricerca di SN è indispensabile avere delle fonti bibliografiche sull'aspetto della galassia. Fondamentale è la serie di carte galattiche preparate da Gregg Thompson e James Bryan è stata pubblicata nel 1990 (reperibile alla biblioteca Hoepli di Milano). Le 230 carte coprono quasi trecento delle galassie più luminose. Le carte sono più accurate nel mostrare i dettagli della struttura galattica e le stelle di campo; infatti le foto spesso sono sovraesposte, o cancellano dettagli che ad un osservatore visuale potrebbero interessare. Tuttavia, credo che un astrofilo debba avere il maggior numero possibile di materiale di riferimento. L'atlante di John Vickers, Deep Space CCD Atlas vol. 1 e 2, è un'altra opera fondamentale per il cacciatore di SN. Ci sono la bellezza di quasi 2000 galassie riprese con un CCD e stampate in modo eccellente in una dispensa. Presto dovrebbe uscire anche il CD-ROM sui due volumi. L'atlante di Buil e Thouvenot è invece reperibile su dischetti ed occupa circa 27 megabytes di memoria. Le 600 schermate visualizzabile col PC riprendono circa 2500 oggetti, la maggior parte sono galassie. Gli atlanti classici di Hubble, Sandage e Bedke, che raccolgono le famosissime lastre degli osservatori di Monte Palomar, Monte Wilson e Las Campanas (cielo australe) possono essere utili quale materiale bibliografico aggiuntivo. Tuttavia, spesso la galassia è sovraesposta nei pressi del nucleo, rendendo impossibile la identificazione di eventuali stelle sospette. NON SONO ADATTE, invece, le carte stampate con programmi che utilizzano come archivio il Guide Star Catalog (per esempio, il noto programma Megastar). Anche se il limite dichiarato di questi atlanti è di magn. 16 e forse oltre, NON TUTTE LE STELLE IN UNA GALASSIA SONO RIPORTATE. Infatti il GSC è stato ottenuto da una digitalizzazione delle lastre del Monte Palomar Sky Survey nelle quali le galassie sono quasi sempre sovraesposte all'interno. Se la ricerca si estenderà ad altre galassie, escluse dal materiale citato in precedenza, o se lo stesso materiale dovesse risultare di difficile reperibilità, bisogna trovare altri modi per reperire le proprie fonti bibliografiche. Gli astrofili italiani possono contattare il responsabile del Gruppo Zwicky, che è un'associazione di astrofili che si dedicano alla ricerca di SN, e richiedere le carte galattiche delle galassie sulle quali si desidera fare ricerca. è una perdita di tempo guardare una galassia e non sapere se la stella nel suo campo sia o non sia una SN. Raccogliere il proprio materiale di riferimento potrà anche richiedere tempo, ma è essenziale per poter essere pronti a "cacciare" SN.

Tecniche e procedure

Ciò che va fatto in questa attività, in pratica, è di guardare una galassia, usare ingrandimenti idonei per il telescopio adoperato, e decidere se la galassia appare "normale" o meno. Se tutto è a posto, allora si passa alla galassia successiva. Se c'è qualcosa di strano, o se l'osservatore ha dei sospetti o è incerto su un dettaglio, allora bisogna provvedere a risolvere questa incertezza. Quando procedete nella vostra attività secondo quanto appena detto, ci sono due principi da seguire:

  1. Cercate di massimizzare le vostre possibilità di vedere una SN, e magari di scoprirla ufficialmente. Molti fattori giocano su questo punto. Tra questi:
    1. ovviamente le galassie vanno osservate regolarmente in modo tale da non perdere eventuali SN che in esse dovessero esplodere. Uno o due volte per mese lunare è il minimo indispensabile. Galassie luminose e vicine dovrebbero essere controllate più frequentemente in modo da aumentare le possibilità di scoprire SN mentre stanno salendo.
    2. più ampio è il programma osservativo, più possibilità ci sono di successo. Chi osserva 200 galassie diverse al mese ha più possibilità di chi ne osserva 20. Analogamente chi ne osserva 2000 rispetto a che ne guarda 200.
    3. per un osservatore con tempo limitato a sua disposizione, la velocità diventa un fattore importante. Memorizzare le apparenze della galassia aumenta sensibilmente la velocità di analisi. Non c'è più bisogno di consultare carte o fotografie, salvo dettagli sospetti. Se siete agli inizi della vostra ricerca vi consiglio di porvi come obiettivo quello di memorizzarvi l'aspetto della galassia. Man mano che la vostra capacità di memorizzare migliora, ci sarà sempre meno bisogno di consultare le carte e, quindi, risparmierete tempo. Sarete in grado di coprire un numero maggiore di galassie nello stesso tempo.
    4. un altro fattore che permette di risparmiare tempo è quello di riuscire ad identificare la galassia in pochi secondi, usando un buon cercatore, od oculari a basso ingrandimento.
  2. il secondo principio è quello di programmare le serate osservative in modo da battere la concorrenza, almeno qualche volta. Molti astrofili possono osservare solo al week-end. Le ricerche fotografiche degli astronomi avvengono di solito nei periodi di luna nuova. Cercando di determinare attentamente quando gli altri compiono le loro ricerche può permettere di battere la concorrenza anticipando la scoperta. La luna, il lavoro, il tempo, la distanza da percorrere per raggiungere il sito osservativo, vi aiuteranno a decidere ciò che può essere fatto sotto questo profilo. Ovviamente, potrebbe anche essere controproducente. La SN può salire di luminosità in modo tale da non rendersi visibile a chi abbia consapevolmente anticipato i tempi. In parecchie occasioni ho perso la scoperta proprio per questo motivo.

Conferme

Questo processo è estremamente importante. È importante per ogni astrofilo supernovista avere amici o membri di un gruppo in grado di controllare ogni scoperta sospetta, a qualsiasi ora della notte ed in tempo breve. Il Central Bureau for Astronomical Telegrams, Cambridge, Massachussets, al quale tutte le scoperte confermate vanno comunicate, non ha alcun modo per confermare la vostra osservazione. Il Bureau è solo un ufficio preposto a far circolare velocemente le informazioni. è essenziale che voi otteniate conferme completa dell'eventuale scoperta PRIMA che venga comunicata al Bureau. Esso ha il poco invidiabile compito di giudicare la credibilità della vostra osservazione prima che venga annunciato al mondo. Il Bureau deve salvaguardare la propria credibilità, affinché la comunità astronomica internazionale possa credere alle informazioni che comunica. Ciò può essere fatto solo prestando la massima attenzione a tutti gli annunci di scoperta che riceve. è quindi indispensabile per la credibilità del vostro lavoro e per il bene dell'astronomia, di fornire al Bureau tutte le migliori conferme possibili sulla scoperta comunicata.

Come gestire una scoperta sospetta:

(1) prima fase
Supponiamo che abbiate osservato un oggetto stellare vicino ad una galassia, e ritenete che sia una SN.
  1. Annotate attentamente la posizione della stella sospetta in relazione al nucleo della galassia, ed anche le stelle vicine.
  2. Valutate se l'oggetto in questione è in movimento o meno. Impiegate pure tutto il tempo necessario.
  3. Consultate tutto il vostro materiale di riferimento, carte, foto, note e commenti, cataloghi, e qualsiasi altra fonte di informazioni che abbiate sulla galassia in questione. Tenere archivi dettagliati per ogni galassia del vostro programma ed usateli in casi come questi. Accertatevi che l'oggetto non sia il nucleo stesso della galassia o qualsiasi altra parte di essa. Attenzione alle zone HII che in condizioni di cattivo seeing possono apparire delle stelle. Assicuratevi che non sia una banale stella di fondo campo che vi è sfuggita in precedenti occasioni, o magari una stella variabile.
  4. È necessario essere sicuri che non si tratti di un asteroide. Ora è possibile avere per i cercatori di SN avere una lista di passaggi ravvicinati tra SN e asteroidi conosciuti. Normalmente la si può richiedere a membri dell'AAVSO Supernova Search Committee. Se ne avete una copia consultatela. In alternativa si possono consultare le effemeridi di asteroidi per vedere se in quella posizione ne è previsto il passaggio. Per tagliare la testa al toro si può sempre osservare la stella sospetta per circa un'ora. Se è un asteroide si sarà mosso, a meno che non sia in un punto particolare dell'orbita dove incomincia il moto retrogrado tra le stelle.
  5. Se ritenete di aver fatto del vostro meglio nelle verifiche citate, e continuate a sospettare che si tratti di una SN, incominciate a prendere appunti per contattare il coordinatore della vostra Sezione di appartenenza. Si renderà indispensabile sapere il numero di catalogo della galassia, la sua posizione nel cielo, e l'epoca delle coordinate. Il più accuratamente possibile, misurate il decentramento in minuti d'arco della stella sospetta con riferimento al nucleo della galassia, e la posizione rispetto al N/S/E/W. Assicuratevi della correttezza delle posizioni, in quanto è molto facile commettere errori. Per essere sicuri dell'orientamento al telescopio, lasciate che le stelle si spostino nel capo del telescopio; indipendentemente dal tipo del telescopio il bordo est del campo è quello dove spuntano le stelle, mentre in quello ovest scompaiono. Contattando il coordinatore del vostro gruppo di ricerca, vi verrà chiesto quanta familiarità avete con questa galassia e quando l'avete vista l'ultima volta nel suo aspetto normale. Molte volte mi è capitato di guardare ad una galassia che credevo di conoscere molto bene, e vi ho visto dei particolari che mi hanno reso sospettoso. Generalmente si è trattato di scherzi della memoria o di variazione dell'aspetto della galassia dovuto al "seeing". Inoltre, dovrete informare il coordinatore di tutto quanto avete fatto per appurare la natura dell'oggetto. Magari dovrete anche convincerlo che non state guardando alla galassia sbagliata.
  6. Dovrete annotarvi il T.U. della scoperta e quello di tutte le eventuali successive osservazioni. L'ora dovrà essere annotata con precisione, possibilmente con due decimali.

(2) Seconda fase
Assumiamo che abbiate correttamente informato il coordinatore del vostro gruppo di ricerca entro due ore dal momento dell'avvistamento, e che vi siano ancora un paio di ore di buio. Il coordinatore deve essere un astrofilo osservatore dotato della maggiore esperienza all'interno del gruppo, deve, inoltre, possedere la migliore biblioteca di materiale di riferimento, ed infine deve avere accesso immediato al telescopio per poter risolvere ulteriori dubbi sulle stelle sospette. Egli deve naturalmente essere disponibile a svolgere tutto questo nel minimo tempo possibile. In base alla sua esperienza e conoscenza, il coordinatore dovrà decidere se per la verifica sarà sufficiente consultare materiale di riferimento od osservare la stella, o magari entrambi. Se per qualsiasi motivo non è in grado di procedere alla verifica, (maltempo, materiale di riferimento inadeguato, mancanza di ore di buio), egli dovrà affidarsi ad altre persone di fiducia per effettuare le verifiche. In generale, il coordinatore dovrà coinvolgere altre persone nelle procedure di verifica, e sentire il loro parere; questo darà maggiore supporto alla credibilità del comunicato al Central Bureau. è compito del coordinatore del gruppo di ricerca di sottoporre la stella sospetta a tutte le possibile verifiche, al fine di poter accertare con la massima sicurezza che si tratti di una SN. Spetta lui la decisione ultima sulla sufficienza delle verifiche, e tutti gli altri membri della sezione, incluso lo scopritore, devono rispettare la sua decisione ed avere fiducia nelle sue capacità. Alcune SN sono alquanto luminose al momento della scoperta. Per esempio, una SN di magn. 12 in molte galassie ben difficilmente potrà essere scambiata per qualcosa d'altro.

Dopo che il coordinatore ha condotto le tutte le verifiche del caso, ed ha avuto l'appoggio di altri osservatori del gruppo, potrà decidere che nessun altra verifica è necessaria e quindi avvertirà immediatamente il Central Bureau. Il Central Bureau potrà accettare il suo comunicato o potrà chiedergli ulteriori informazioni, magari un'analisi spettroscopica che solo astronomi professionisti sono in grado di fornire. Ricordatevi che il Bureau deve valutare se accettare o meno il comunicato di scoperta di un gruppo di osservatori visuali, senza ulteriori verifiche. Tutto dipende da quanto fiducia ha il Bureau nel responsabile del gruppo e nei suoi componenti. Se il Bureau accetta la comunicazione della scoperta, l'AAVSO gradisce essere informata immediatamente. Contrariamente, il coordinatore potrà aver deciso di non essere totalmente sicuro che si tratti effettivamente di una SN, pur essendone abbastanza convinto. Ciò ci conduce alla terza fase della conferma.

(3) Terza fase
Questa fase presenta numerose alternative. Se il Bureau ha chiesto un'analisi spettroscopica, allora il coordinatore deve conoscere un astronomo professionista che sia in grado e desideroso di aiutarlo, e che possa essere contattato velocemente. è molto più facile trovare astronomi che vorrebbero aiutare piuttosto che astronomi in grado di farlo. La maggiorparte degli astronomi ha un uso soltanto occasionale dello strumento e quelli che si occupano professionalmente di SN, quando possono, sono in grado di aiutarvi. Ma il più delle volte costoro dovranno avvalersi della cortesia di colleghi astronomi che in quel momento stanno utilizzando il telescopio. Il coordinatore potrà conoscere alcuni astronomi molto disponibili, ma tale disponibilità diminuisce se questi devono chiedere "in prestito" lo strumento, interrompendo il lavoro di colleghi, per verificare una stella sospetta (che potrebbe anche rivelarsi un falso allarme). Come regola generale, quindi, gli astronomi professionisti NON dovrebbero essere coinvolti nel processo di verifica a meno che il coordinatore non sia assolutamente convinto che la stella sospetta sia in effetti una SN. è in gioco la sua reputazione e quella di tutto il gruppo. Naturalmente ci saranno casi di responsabili di gruppi di ricerca che godono di rapporti molto confidenziali con astronomi, in grado di aiutarli molto frequentemente. Ma anche in questi casi la prudenza è d'obbligo. Relativamente all'analisi spettroscopica, spettrografi a bassa dispersione (i migliori per le conferme in questione), vengono utilizzati sui maggiori telescopi e solo in notti senza luna. Più frequente è l'utilizzo di spettrografi ad alta dispersione, ma la loro utilità nell'analisi delle SN è più limitata. Quindi, per tutte queste ragioni, prima di contattare gli astronomi, il coordinatore dovrebbe avere altre opzioni a sua disposizione per rafforzare la sua convinzione sulla natura dell'oggetto sospetto.

Semplicemente riosservare lo stesso oggetto la sera successiva può essere d'aiuto. Rivolgersi ad un astrofilo osservatore ancora più esperto, magari anche non coinvolto direttamente nel lavoro del gruppo, potrebbe essere utile. Un'altra alternativa può essere quella di osservare l'oggetto con un telescopio di maggiori dimensioni o da un sito osservativo migliore.

Comunicare la scoperta

Dopo La Scoperta
È una mia consuetudine cercare di chiedere a qualcuno di ottenere delle fotografie di buona qualità per ognuna delle mie scoperte, il più presto possibile. Ho sempre cercato, inoltre, di ottenere fotografie da astronomi professionisti. Non sempre questo è stato possibile, ma le possiedo nella maggiorparte dei casi. Le fotografie servono per molteplici finalità. È molto importante ottenere una posizione precisa della SN. Il Bureau vuole comunicare immediatamente la posizione per agevolare l'analisi dell'astro con radio telescopi, satelliti, ecc. La posizione precisa può essere ottenuta meglio con una fotografia. Le fotografie degli astrofili possono essere utili a questo scopo. È altresì importante avere immagini di buona qualità da pubblicare su periodici amatoriali o su pubblicazioni professionali, o in qualsiasi altra pubblicazione di ricerca di SN. Possono anche essere utilizzate come diapositive da proiettare durante conferenze.
Se la fotografia non è ottenuta nel momento in cui la SN è luminosa, l'immagine della stella è persa per sempre. Le foto che mostrano il massimo splendore della stella hanno una grossa importanza, anche per i miei archivi personali. In caso di scoperta, scrivete un breve resoconto della vostra scoperta, da pubblicare nel bollettino della vostra associazione, e da spedire all'AAVSO. Includete tutti i fattori che possono avere un interesse scientifico ed anche umano. Fate il numero maggiore possibile di osservazioni della SN, ed annotatele diligentemente. Costruite successivamente la curva di luce della stella. Comunicatele tutte al vostro responsabile di sezione ed all'AAVSO. Potrete essere certi che le vostre osservazioni saranno le poche che pervengono sulla SN. Generalmente, il Bureau pubblica sulle sue circolari le stime fatte dagli astrofili. Il più delle volte vengono pubblicate per coprire spazi in chiusura della circolare, ma comunque è importante per l'astronomia fare queste stime e renderle reperibili presso qualcuno. Cercate di tenere un archivio delle vostre scoperte il più completo possibile, includendovi tutti gli articoli, pubblicazioni di osservazioni, informazioni generiche sulla SN. Potrebbe non essere facile; fatevi, quindi, aiutare dai vostri colleghi astrofili.

Archivio Delle Osservazioni
È importante tenere una lista completa delle vostre osservazioni di galassie, e di qualsiasi SN che osservate, indipendentemente da chi l'abbia scoperta. Per ogni notte che osservate, tenete una lista di tutte le galassie che avete visto, indicando a spanne la magnitudine limite del campo, e le condizioni generali della serata. Un archivio del genere può essere utile per determinare la frequenza di esplosione di SN. Tutte le osservazioni, positive e negative, vanno inviate mensilmente al coordinatore del vostro gruppo di ricerca su appositi "reports". Un archivio completo e corretto di tutte le osservazioni di galassie può aiutare negli studi statistici sulla frequenza delle SN per tipologia di galassia e per classe di SN. Attualmente queste informazioni sono poco conosciute e stanno alla base di numerosi modelli di astrofisica.


RICERCA FOTOGRAFICA

Strumentazione

È opportuno tenere in considerazione alcuni fattori per coloro che volessero cimentarsi in questo tipo di ricerca.

  1. Il telescopio deve avere apertura e lunghezza focale sufficienti per permettere di raggiungere magnitudini abbastanza deboli per avere buone probabilità di successo, analogamente per chi si cimenta nella ricerca visuale. Solo un certo numero di fotografie possono essere fatte per notte, limitate per di più dalle dimensioni del campo ripreso. Le immagini che non raggiungono la magn. 17.0 si possono considerare insufficienti per giustificare questo tipo di ricerca ed il suo costo.
  2. La lunghezza focale del telescopio dovrebbe essere tale da permettere di ottenere immagini dettagliate e sufficientemente risolte, in misura tale da separare nettamente l'eventuale SN dal nucleo della galassia. Per i visualisti questo problema viene risolto variando gli ingrandimenti, cosa non possibile per il fotografo.
  3. La stessa lunghezza focale non deve penalizzare la velocità fotografica dello strumento. Più veloce è lo strumento, maggiori sono le foto che possono essere eseguite nel corso della notte, e ciò aumenterà le probabilità di successo. L'esposizione di ogni singola foto sarà minore, benché rimangano tali e quali i tempi tecnici di preparazione dello strumento alla foto.
  4. Camere a largo campo sono chiaramente più utili di quelle con campi limitati, che possono fotografare solo una o due galassie alla volta. Includendo molte galassie su uno stesso fotogramma le possibilità di successo sono notevolmente incrementate. Quindi, le comuni camere Schmidt sono notevolmente più utili dei telescopi newtoniani. Spesso, tuttavia, gli astronomi per massimizzare l'utilità della posa, si sono concentrati su ammassi molto densi di galassie e molto lontani, caratterizzati da una frequenza di fenomeni esplosivi molto bassa. È evidente che il fotografo che si accinge a compiere questo lavoro, deve guardarsi dal compiere errori "tattici" di questo tipo.
  5. I neofiti della fotografia spesso incominciano con strumentazione di bassa qualità o a buon mercato. Il telescopio, naturalmente, deve essere di ottima qualità al fine di non compromettere la qualità del lavoro svolto.

Da quanto detto si può concludere che una camera Schmidt da almeno 25 cm di diametro, e molto veloce, sia indispensabile. Aperture più piccole non permetterebbero di soddisfare il requisito di cui al punto (2). I newtoniani hanno un campo troppo ristretto per essere di utilità in questo lavoro. Naturalmente, potrebbe accadere di avere successo anche con altri tipi di telescopio, ma si tratterà più di fortuna che di sistematicità.

Tecniche

La metodologia è la stessa della ricerca visuale. Eseguite più foto possibili, su un maggior numero di galassie, scegliendo le migliori candidate ad esplosioni di SN che rientrino nei limiti del vostro strumento. Utilizzate una routine osservativa che non lasci spazio a "buchi", rendendo possibile la mancata scoperta di un evento esplosivo. Tuttavia ci sono alcuni fattori da tenere presente, specifici della ricerca fotografica.

  1. I negativi dovrebbero essere sviluppati ed analizzati immediatamente dopo l'esposizione. Cercate di analizzarli la stessa notte dell'esposizione. Questo non solo vi da la possibilità di competere con i visualisti, ma assai più importante, se avete ripreso una stella sospetta, vi permetterà una verifica immediata
  2. È essenziale effettuare due fotografie di eventuali stelle sospette, prima di poter prendere in seria considerazione la possibilità che si tratti di una SN. Ciò al fine di evitare eventuali difetti di emulsione. Ci possono essere vari modi per fare questo. Per esempio, all'osservatorio di Berna ci sono due camere Schmidt gemelle che effettuano due foto alla volta di un medesimo campo. Oppure si possono effettuare due esposizioni consecutive, una dopo l'altra. Oppure, ancora, fare la doppia esposizione solo quando, dopo aver analizzato il negativo, avete una stella sospetta da verificare. Generalmente, in quest'ultimo caso è come si opera di solito. Ma ciò può comportare la perdita di parecchie notti prima di poter riprendere la seconda foto, (per esempio, perché dopo aver analizzato il fotogramma, il campo della galassia non è più visibile). Inoltre, qualcun'altro può trovare la SN nel frattempo. E se avete scoperto una SN nei primi stadi dopo l'esplosione, avrete perso la parte più interessante dell'evento; È l'astronomia, in questo caso, la perdente. Questi tempi morti sono tipici della ricerca fotografica e sono uno dei principali motivi che hanno indotto allo sviluppo di tecniche automatiche di ricerca. Probabilmente, il modo migliore per condurre una ricerca fotografica, se la si vuole svolgere con serietà e proficuamente, è di coinvolgere direttamente due persone per notte. La prima esegue le foto, la seconda analizza il fotogramma subito dopo lo sviluppo. In questo caso potrebbe essere possibile riprendere la seconda foto di conferma in caso di stelle sospette.
  3. Quando si confronta un negativo con un altro di riferimento, bisogna aver cura che il tipo di negativo sia lo stesso, e che abbiano la stessa magnitudine limite e densità. Ciò per evitare falsi allarmi dovuti alla differenza nella qualità dei fotogrammi.
  4. Varie tecniche ed apparecchiature possono essere utilizzati nel confrontare due fotografie. Molto dipende dalle dimensioni del negativo. è possibile autocostruirsi un sistema di blinkaggio. Un possibile metodo è stato sviluppato e divulgato da Ben Mayer della California, ed è chiamato metodo "problicom" (="projection blinker comparator"). Se desiderate aiuto nel costruirvi un sistema di blinkaggio, contattate l'AAVSO Supernovae Search Committee. Faremo il possibile per aiutarvi, o vi indicheremo qualcuno in grado di darvi indicazioni.

Conferme

Così come per la ricerca visuale, è essenziale eliminare la possibilità che la stella sospetta non sia una SN. L'astrofotografo dovrebbe avere materiale di riferimento a sua disposizione per eliminare i primi dubbi, e poi dovrebbe coinvolgere il coordinate di Sezione affinché il Central Bureau possa ricevere l'eventuale comunicazione. Per l'astrofilo che si cimenta nella ricerca fotografica, il modo più veloce per verificare un'eventuale stella sospetta più luminosa della 15ma è di avvalersi delle procedure indicate per la ricerca visuale. Potrebbe risultare molto più veloce effettuare una conferma visuale dell'oggetto che eseguire una foto successiva.


RICERCA AUTOMATICA

Il termine "automatico" è spesso usato con vari significati nella ricerca di SN. L'obiettivo ultimo della ricerca automatica è quello di effettuare tutto il processo di ricerca con apparecchiature elettroniche, in modo tale che l'intervento umano sia limitato all'accensione delle macchine/strumenti ed alla lettura della galassia con presente la SN. Nel corso degli anni sono stati fatti numerosi tentativi di costruire un sistema di ricerca integralmente automatizzato. In molti casi chi l'ha sviluppato si è dovuto accontentare di un sistema semi-automatico. In questi casi l'intervento umano è limitato al confronto tra l'immagine ripresa al telescopio ed una di confronto, residente nella memoria del computer. Il Berkeley Automatic Supernova Search è stato il primo programma che ha avuto successo in questo tipo di ricerca, anche le prime scoperte sono avvenute dopo enormi frustrazioni e spese. Comunque, la fase pionieristica di questo tipo di ricerca è già stata superata, ed il loro esempio può essere utile ad altri. Rimane, comunque, un programma che richiede ingenti investimenti e caratterizzato da parecchie difficoltà tecniche.

Possibilità Per l'Astrofilo

In questo campo le migliori possibilità per l'astrofilo sono quelle di utilizzare telescopi automatici abbinati a rilevatori CCD amatoriali. La Meade commercializza con successo già da un paio di anni i telescopi Schmidt-Cassegrain LX200 da 20, 25, 30 e addirittura 40cm. I telescopi possono essere comandati direttamente dal pc con un apposito software distribuito anch'esso dalla Meade. Per telescopi da 30 cm in su (fino a 50cm) la casa inglese Helius fornisce strumenti newtoniani a prezzi più competitivi dei Meade. Si tratta di strumenti su montature equatoriali a ferro di cavallo, interamente gestiti dal PC, la cui precisione di puntamento è superiore dell'HPP dei Meade. Al telescopio andrà collegata una camera CCD che permetta di visualizzare l'immagine della galassia, Le migliori, per la ricerca di supernovae, sono al momento le camere Starlight Express, che hanno tempi rapidissimi di download, se abbinate a un televisore, ed avendo un rumore termico trascurabile non richiedono elaborazioni. Il problema della conferma rimane, comunque, simile a quanto indicato in precedenza. Molta attenzione va prestata ai falsi allarmi imputabili al tipo di strumentazione utilizzata. Inoltre, lavorare all'interno di un gruppo, anche in questo caso, renderà più affidabile il processo di conferma ed il suo risultato.


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