LA SCOPERTA GRAZIE ALLA RETE DI PICCOLI TELESCOPI

Microlensing nel mirino di Gaia

Un team internazionale di astronomi ha seguito da vicino gli ultimi due mesi di emissione della sorgente Gaia16aye, scoprendo che potrebbe trattarsi del primo microlensing binario osservato sul piano galattico. Hanno contribuito alla scoperta numerosi osservatori dell’INAF, tra cui quelli di Bologna, Catania e Padova

Immagine di Gaia16aye ottenuta da Giuseppe Altavilla con il telescopio da 1.5 m di Loiano il 14 settembre 2016.

Immagine di Gaia16aye ottenuta da Giuseppe Altavilla con il telescopio da 1.5 m di Loiano il 14 settembre 2016.

Il 5 agosto 2016 l’osservatorio spaziale Gaia ha misurato un improvviso aumento di luminosità da parte di una stella che fino a quel momento era sempre stata stazionaria. L’evento è stato subito annunciato nell’ambito del programma Gaia Science Alerts, a cui contribuiscono diversi Osservatori dell’INAF. In particolare, in questa occasione, hanno contribuito l’Osservatorio Astronomico di Bologna, l’Osservatorio Astrofisico di Catania e l’Osservatorio Astronomico di Padova.

Le prime osservazioni, effettuate nel mese di agosto, non sono state sufficienti a chiarire la natura di questo oggetto, tanto misterioso quanto intrigante. Tuttavia, fin da subito è stata ventilata l’ipotesi che si trattasse di un brillante evento di microlensing. Erano però necessarie campagne osservative ulteriori per poter svelare la natura dell’oggetto misterioso.

Il microlensing consiste nell’amplificazione della luce di una sorgente lontana per mezzo di un oggetto, che funge appunto da lente, frapponendosi tra la sorgente e l’osservatore. Quello che si vede è un aumento di luminosità, che può presentare anche numerosi picchi a seconda del sistema che funge da lente e del movimento relativo degli oggetti coinvolti. Il microlensing binario avviene quando a comportarsi da lente è un sistema composto da due stelle.

Il fenomeno del microlensing è particolarmente interessante da studiare perché permette di osservare oggetti di per sé invisibili in quanto troppo deboli, completamente invisibili, o che non riusciamo a risolvere da Terra. La radiazione che osserviamo, infatti, non è (o meglio, non è soltanto) quella dell’oggetto o del sistema che fa da lente, ma è soprattutto quella di una sorgente che si trova a passare dietro la lente. Nonostante questo, fenomeni di questo genere possono fornire informazioni preziose anche sull’oggetto che funge da lente, dal momento che lenti diverse producono amplificazioni differenti. Grazie aI microlensing possiamo quindi studiare la componente più debole o invisibile della popolazione galattica, come nane brune, nane rosse, esopianeti, ecc.

«La missione Gaia è attiva da due anni e mezzo e ha già emesso un migliaio di alert alla comunità, un numero decisamente significativo», dice Giuseppe Leto, ricercatore presso l’INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania e co-autore dello studio. «L’alert del 5 agosto scorso ha riguardato l’aumento di oltre una magnitudine da parte di Gaia16aye, un oggetto noto, che però sapevamo essere quiescente. Come per ogni alert GAIA, si è attivata la struttura di follow up, che è in grado di reagire entro poche ore, ripuntando l’oggetto al massimo entro la notte successiva all’alert stesso».

Il telescopio da 1.5 metri di Loiano, utilizzato per la campagna di osservazione di Gaia16aye

Il telescopio da 1.5 metri di Loiano, utilizzato per la campagna di osservazione di Gaia16aye

Al primo segnale di allerta sono seguite numerose osservazioni da Terra, tra cui quelle realizzate da Giuseppe Altavilla dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Bologna presso la sede di Loiano, dove si trova un telescopio da 1.5 m. I dati raccolti hanno mostrato una luminosità in aumento, e l’andamento era conforme a quanto ci si aspettava da un evento di microlensing binario.

«Gaia16aye potrebbe essere il primo caso di microlensing binario che osserviamo sul piano galattico e uno dei pochissimi che mostra picchi di luce multipli», spiega Altavilla. «Di solito gli eventi di questo tipo vengono osservati in regioni a più alta densità stellare, come ad esempio in direzione del centro galattico, dove c’è una probabilità maggiore di avere un allineamento».

«Uno strumento come quello che abbiamo a disposizione a Loiano ci garantisce numerosi vantaggi, tra cui la possibilità di una programmazione delle osservazioni flessibile, cosa solitamente non permessa con telescopi di classe superiore», continua Altavilla. «Inoltre Loiano, ed altri telescopi medio piccoli, sebbene magari non si trovino in luoghi con visibilità ottimali, essendo più numerosi permettono di ottenere una maggiore efficienza, sia per quanto riguarda la copertura spaziale (come copertura in cielo, se sono a diverse latitudini) che come copertura temporale (se sono a diverse longitudini), compensando anche eventuali condizioni meteo avverse».

Curve di luce di Gaia16aye ottenute in diverse bande e con diversi strumenti nel corso degli ultimi due mesi.

Curve di luce di Gaia16aye ottenute in diverse bande e con diversi strumenti nel corso degli ultimi due mesi.

I modelli teorici utilizzati per interpretare le curve di luce raccolte fino a quel momento, inoltre, predicevano un nuovo significativo aumento di luminosità dell’oggetto. Il monitoraggio della sorgente è quindi ripartito con interesse crescente in numerosi paesi, tra cui Italia, Polonia, Spagna, isole Canarie, Francia, Turchia e il Las Cumbres Observatory Global Telescope Network. Nella notte tra il 17 e 18 settembre Giuseppe Leto e Riccardo Zanmar Sanchez dell’INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania hanno catturato l’atteso flare grazie al telescopio robotico APT2 di Serra la Nave.

«Dai dati provenienti dalle prime osservazioni di Gaia16aye non è stato subito chiaro cosa avesse originato l’improvviso aumento di luminosità», spiega Leto. «Una serie di misure successive hanno mostrato un lento aumento di luminosità dopo l’esaurimento del primo picco. L’andamento osservato ha fatto pensare alla possibilità che si trattasse di una microlente gravitazionale dovuta a un sistema stellare binario. La predizione teorica diceva che avremmo dovuto osservare una riaccensione della sorgente il 12 settembre scorso, cosa che invece si è verificata nella notte tra il 17 e il 18 settembre. La discrepanza con la previsione è comunque compatibile con il quadro teorico proposto. Ora ci aspettiamo che Gaia16aye si riaccenda nuovamente, entro un paio di settimane. Questo terzo evento sarebbe la conferma della correttezza dell’interpretazione del fenomeno».

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