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    Prima luce per SPIRou, cacciatore di pianeti extrasolari

    Parte di uno spettro SPIRou della stella AD Leonis, registrato durante le prime osservazioni notturne dello strumento. Credito:équipe SPIRou

    SPIRo, il nuovo spettropolarimetro a caccia di pianeti sviluppato per il Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), ha registrato con successo la sua prima luce stellare. Dieci anni dopo la sua prima progettazione e dopo quattro intensi mesi di installazione presso CFHT, questo strumento internazionale in cui la Francia ha svolto un ruolo di primo piano è sul punto di iniziare le sue operazioni scientifiche, vale a dire il rilevamento di esopianeti intorno a stelle nane rosse vicine e lo studio di stelle e pianeti appena nati. La progettazione e la costruzione di SPIRou ha coinvolto numerosi laboratori francesi. Fu poi integrato all'IRAP (CNRS/CNES/Université de Toulouse III—Paul Sabatier) prima di essere spedito alle Hawaii.

    Dopo essere stato messo alla prova all'IRAP, lo strumento è stato metodicamente smontato e imballato dalle squadre del CNRS, prima di essere spedito e rimontato presso CFHT, che richiedono la calibrazione dell'ottica dello spettrografo con una precisione micrometrica. Dopo dieci anni di duro lavoro, un importante traguardo è stato superato il 24 aprile, 2018 quando SPIRou ha registrato la sua prima luce raccolta dal telescopio da una stella, d.C. Leonis, situato a circa 16 anni luce dalla Terra nella costellazione del Leone. L'elevata attività di AD Leonis, i suoi bagliori estremamente energetici e i conseguenti disturbi spettrali hanno reso la stella un obiettivo ovvio per questi primi test in cielo, durante il quale SPIRou è stato in grado di rilevare e misurare il campo magnetico presente sulla sua superficie.

    Durante le notti successive di questo primo esercizio in cielo, SPIRou ha raccolto un'impressionante collezione di 440 spettri, pur dimostrando alcune delle sue nuove capacità nel processo. In particolare, SPIRou ha osservato stelle molto più fredde del Sole note come nane rosse, una popolazione stellare che comprende la maggior parte delle stelle nelle vicinanze del Sistema Solare, che SPIRou osserverà attentamente durante il suo importante programma di osservazione con l'obiettivo di trovare prove di sistemi planetari vicini. SPIRou ha anche osservato diverse stelle calde, i cui spettri infrarossi mostrano principalmente righe telluriche causate dall'atmosfera terrestre. Identificare e filtrare tali righe telluriche dagli spettri raccolti è un passaggio essenziale per dare un senso alla luce delle stelle e decifrare le informazioni in essa contenute, in particolare sulla possibile presenza di sistemi planetari.

    Vista d'insieme dello spettrografo SPIRou e dei suoi componenti ottici, precedente chiusura della sua camera criogenica. Attestazione:S. Chastanet - CNRS/OMP

    Per rilevare i sistemi planetari, SPIRou utilizza una tecnica nota come velocimetria (chiamata anche metodo della velocità radiale) che utilizza l'effetto Doppler per rilevare le minuscole fluttuazioni nelle velocità delle stelle che forniscono prove della presenza di pianeti in orbita. Si prevede che SPIRou svolgerà un ruolo chiave nelle future indagini sui sistemi planetari vicini, in coordinamento con altri strumenti terrestri e spaziali come i satelliti TESS e PLATO dell'ESA, il futuro telescopio spaziale James Webb (NASA/ESA), e l'European Extremely Large Telescope (ELT).

    Dopo il trasporto delle 10 tonnellate di materiale da Tolosa alle Hawaii da parte del CNRS, SPIRou è stato installato e rimontato al terzo piano di CFHT da un team di ingegneri e specialisti francesi e canadesi, con il supporto logistico e tecnico di CFHT. L'operazione richiedeva una grande precisione:raffreddato ad una temperatura di 200°C sotto zero, lo spettrografo SPIRou è calibrato termicamente con una precisione di un millesimo di grado in modo da poter rilevare le minuscole firme spettrali indotte alla luce delle stelle dalla presenza di pianeti. Dopo l'installazione del suo rivelatore a infrarossi di nuova generazione (un H4RG TIS), SPIRou si è rinfrescato per una nuova sessione intensiva di test di laboratorio e in cielo, in preparazione per il suo importante programma di esplorazione di nane rosse e vivai stellari che dovrebbe iniziare questo autunno.


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