Ripresa del transito della nana bruna KELT-1b
a cura del Gruppo “Ricerca” dell’Associazione Tuscolana di Astronomia
L’11 ottobre 2024 abbiamo effettuato la ripresa di un transito dell’oggetto KELT-1b. Si tratta di una nana bruna orbitante attorno a una stella di tipo F5. Il suo periodo orbitale (1,2 giorni) è il terzo più breve tra le nane brune in transito note, ma riceve un irraggiamento dalla stella principale notevolmente più elevato rispetto a quello degli altri oggetti di questo tipo, che orbitano in genere intorno a stelle più fredde e di piccola massa.
Un’altra caratteristica degna di nota di KELT-1b è la sua gravità superficiale, che è circa 22 volte maggiore di quella di Giove. Ciò rende KELT-1b un caso interessante per studiare come la gravità superficiale influenzi le atmosfere di oggetti sub-stellari fortemente irraggiati [1].
L’inizio del transito da noi osservato, come da effemeridi disponibili sul sito di Exoclock [2], era previsto per le ore 22:46 ora locale, l’istante di centralità alle ore 00:08 e il termine alle ore 01:29. Il transito è durato quindi quasi tre ore. La nostra ripresa è durata in tutto circa 4 ore e mezza, perché sono state aggiunte altre due ore – all’incirca un’ora prima l’ingresso e un’ora dopo l’uscita – in modo da essere sicuri di rilevare il transito completo.
La variazione di magnitudine prevista era molto ridotta, 7.71 mmag, probabilmente al limite della nostra strumentazione.
Il sensore utilizzato per la ripresa è un CMOS con pixel da 3.76um, in binning 3×3, al fuoco di un RC da 25 cm, lunghezza focale 2000 mm, filtro fotometrico R (Cousins). La scala è di 1.16 arc-sec/pixel e il FoV è 31.1 x 26.8 arcmin. Il software di guida è stato impostato con tempi di correzione ogni 3,5 secondi.
Abbiamo ripreso 166 light frame, ognuno di durata pari a 90 secondi. Per la riduzione dei light frame, sono stati acquisiti inoltre 9 dark frame (sempre di 90 secondi), 9 flat con filtro R e 9 dark flat della stessa durata dei flat frame. Sono stati acquisiti un numero dispari di FITS di calibrazione in modo da poter utilizzare la combinazione mediana.
Le osservazioni dei transiti finalizzate allo studio dei tempi di metà transito devono essere accuratamente conformi a uno standard temporale; abbiamo pertanto sincronizzato il PC di gestione del telescopio via internet, tramite protocollo NTP.
La figura 1 mostra il campo di vista di uno dei light frame acquisiti, con evidenziati il target e le due stelle di confronto.
Fig. 1 – Campo di vista; stella target e stelle di confronto
Per l’analisi dei dati e la loro modellazione ci siamo serviti dell’applicazione HOPS, liberamente scaricabile dal sito di Exoclock [3].
Il risultato finale del processo di analisi dati è la cosiddetta “curva di luce”, la cui forma è strettamente connessa alle caratteristiche dell’orbita. Confrontando ciascuna curva di luce con molteplici modelli teorici, è possibile identificare il modello che si accorda meglio con le misure.
La figura 2 mostra la curva di luce relativa al transito osservato, già corretta dagli effetti dovuti al contributo della massa d’aria attraversata. La discrepanza tra la curva rossa ‘best fit model’ e la curva verde ‘expected model’ è molto contenuta, in linea con lo storico reperibile su Exoclock. La sezione inferiore riporta il grafico dei valori residui.
Fig. 2 – Curva di luce del transito
Il software di elaborazione fitting, oltre alle informazioni sopra descritte, fornisce anche una stima di alcuni parametri fisici (Tab. 1), come il rapporto Rp/Rs (ricavato dalla profondità del transito) e l’istante di metà transito Tmid. Nella colonna di sinistra sono riportati i dati del catalogo, comparati con quelli da noi misurati (colonna di destra).
Il presente lavoro è stato pubblicato sul sito di Exoclock nella sezione dedicata a KELT-1b, ed è disponibile per la consultazione al seguente indirizzo:
https://www.exoclock.space/database/observations/KELT-1b_7433_2024-10-11_leavittobs_940_R/
Riferimenti:
[1] https://arxiv.org/pdf/2209.03890
[2] https://www.exoclock.space/database/planets/KELT-1b/
[3] https://www.exoworldsspies.com/en/software/
Livia Moretti, Emanuele Pavoni
Gruppo Ricerca ATA
(Leavitt Observatory,https://leavittobservatory.altervista.org/)
