Ripresa del transito di TOI-1789b
a cura del Gruppo di Interesse “Ricerca” dell’Associazione Tuscolana di Astronomia
Alcuni esopianeti scoperti fino a oggi rientrano in categorie non presenti nel Sistema Solare. L’esempio più importante è probabilmente quello dei gioviani caldi (“hot Jupiter”): questi sono esopianeti giganti gassosi che orbitano a distanze ravvicinate dalla propria stella (meno di 0.5 Unità Astronomiche), sottoposti quindi a un’intensa radiazione stellare. Sono simili a Giove per composizione e dimensioni, ma la loro densità è in media simile a quella di Saturno (687 kg/m³) o meno; i periodi di rivoluzione attorno alla stella ospite sono molto brevi (inferiori a 10 giorni).
Non è ancora chiaro quale sia il meccanismo dominante che porta alla formazione dei gioviani caldi. La teoria più accreditata proposta per spiegarne la formazione è quella della migrazione planetaria: i pianeti si formerebbero a distanze maggiori dalla stella, per poi “migrare” verso orbite più interne. Le prime fasi evolutive dei sistemi planetari, infatti, sono assai turbolente, caratterizzate da continue collisioni, anche molto violente, e processi in atto che portano i pianeti a spostarsi radialmente allontanandosi o avvicinandosi alla stella. Nella fase iniziale, tale migrazione dovrebbe essere indotta dall’interazione tra il pianeta appena formato e il disco di gas e polveri (detto “disco protoplanetario”) da cui si formano i pianeti.
TOI-1789b [1] è, per l’appunto, un gioviano caldo situato a una distanza di circa 223,53 parsec da noi, nella costellazione del Leone. Orbita attorno a una stella di tipo “F avanzato”, ricca di metalli, di raggio pari a 2,168 volte quello del Sole; la magnitudine apparente con filtro R è circa 9,36 mag. Il periodo orbitale è di 3,2 giorni. La massa di TOI-1789b è pari a 0,70 volte quella di Giove, mentre il raggio è significativamente maggiore (1,44 MJ); questo lo colloca nella categoria dei gioviani caldi “gonfiati” (inflated). Lo studio di tali sistemi può contribuire alla comprensione dei meccanismi responsabili dell’inflazione nei gioviani caldi e potrebbe fornire anche un’opportunità per comprendere l’evoluzione dei pianeti.
Come WASP-33b e WASP-82 ripresi in precedenza [2], TOI-1789b fa parte degli oggetti selezionati nel programma UAI DETEX (Determinazione Transiti Extrasolari [3], che si propone di:
- migliorare le stime dei periodi di transito degli esopianeti, in modo da ricostruire più precisamente le effemeridi reali dei transiti;
- contribuire all’individuazione di nuovi pianeti extrasolari.
Il 25 marzo 2025 abbiamo effettuato la ripresa di un transito di TOI-1789b, sia per contribuire al programma UAI DETEX sia per migliorare, anche per questo esopianeta, la stima delle effemeridi, che è uno degli obiettivi di Exoclock.
La variazione di magnitudine prevista era estremamente ridotta, 2.72 mmag, probabilmente al limite della nostra strumentazione.
Di seguito i parametri della sessione osservativa:
- Diametro telescopio: 250 mm
- Lunghezza focale: 2000 mm
- Filtro: R
- FoV: 31.1 x 26.8 arcmin
- Scala: 1.16 arc-sec/pixel
- Esposizione: 60 sec
- Software di acquisizione: Ekos (Kstars)
Per la riduzione dei dati e la loro modellazione è stato utilizzato AstroImageJ (AIJ) [4], il quale esegue tutti i passaggi necessari: riduzione delle immagini con dark e flat, ispezione visiva, allineamento, fotometria, e infine modellizzazione del transito, rappresentato come l’eclissi di una stella sferica da parte di una sfera planetaria opaca. Il modello è caratterizzato da sei valori fisici: raggio del pianeta, distanza tra il pianeta e la stella, istante di centralità del transito, parametro d’impatto, parametri di limb darkening.
La figura 1 mostra la curva di luce pubblicata su Exoclock. Grazie ad AstroImageJ, è stato possibile costruire la curva correggendo gli effetti dovuti al meridian flip e alla variazione nella FWHM nel corso della sessione di ripresa. 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. 1 – Curva di luce del transito planetario
Il software di elaborazione fitting fornisce una stima di alcuni parametri fisici (Fig. 2): il tempo di metà transito (T_mid), il rapporto Rp/Rs tra il raggio del pianeta e il raggio della stella, l’inclinazione orbitale (i), il rapporto tra il semiasse maggiore orbitale e il raggio della stella (a/Rs). Il periodo (P) e i coefficienti di oscuramento al bordo lineare e quadratico (Linear LD u1 e Quad LD u2) sono parametri fissati. In particolare, i coefficienti Linear LD u1 e Quad LD u2 utilizzati nella modellazione sono stati impostati rispettivamente a 0,356 e 0,309 (tratti da Khandelwal et al., 2022). [1]
Fig. 2 – Schermata AIJ per fitting dati
Nella colonna di sinistra sono riportati i dati del catalogo, comparati con quelli elaborati. Si fa presente che attualmente AIJ si limita a trovare i parametri del “best fitting” e non fornisce stime delle incertezze dei parametri.
Tab. 1: alcuni parametri fisici ricavati dall’analisi dei dati
La curva di luce è stata pubblicata sul sito di Exoclock nella sezione dedicata a TOI-1789b [5] ed è disponibile a questo link per la consultazione.
Riferimenti:
[1] Discovery of an inflated hot Jupiter around a slightly evolved star TOI-1789 (Khandelwal et al., 2022)
[2] https://ataricerca.wordpress.com/2023/02/28/osservazione-del-transito-di-wasp-33b ,
https://ataricerca.wordpress.com/2025/05/05/ripresa-di-un-transito-problematico-wasp-82b
[3] https://www.exo-var.com/wp-content/uploads/2024/12/ephem-exo_ita.pdf
[4] ASTROIMAGEJ: IMAGE PROCESSING AND PHOTOMETRIC EXTRACTION FOR ULTRA-PRECISE ASTRONOMICAL LIGHT CURVES (Karen A. Collins, John F. Kielkopf, Keivan G. Stassun, Frederic V. Hessman, 2017); https://www.astro.louisville.edu/software/astroimagej ,
[5] https://www.exoclock.space/database/planets/TOI-1789b
Livia Moretti & Emanuele Pavoni
Gruppo Ricerca ATA
Leavitt Observatory
