LA RICERCA DI SUPERNOVAE
MANUALE AAVSO DI RICERCA SUPERNOVAE
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 così 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
Prima Parte
Generalmente, si utilizzano tre metodi per la ricerca di supernovae (SN): a) il metodo visuale; b) il metodo di ricerca fotografica; c) il metodo di ricerca elettronica. 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, così 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 altrementi non avrei utilizzato. Ha voluto dire, inoltre, avere buoni cieli in qualsiasi giono della settimana ed anche di questo ha beneficiato il mio pro- gramma 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 astrofiili 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 pò 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 rifratore da 15 cm, ma splendeva di magn. 11.0, e stelle così 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 così 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 "star-hopping" 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 parfocali 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, nonchè la conoscenza di come dovrebbe apparire nel vostro telescopio, in condizioni atmosferiche diverse. Osservando frequentemente dovreste imparare a conoscere ogni galassia, affinchè 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 maggiorparte 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 sopsetti 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 principii 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: (a) 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. (b) 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. (c) 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. (d) 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 concorenza 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, affinchè 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.
(1) Come gestire una scoperta sospetta - prima fase
Supponiamo che abbiate osservato un oggetto stellare vicino ad una galassia, e ritenete che sia una SN. a) Annotate attentamente la posizione della stella sospetta in relazione al nucleo della galassia, ed anche le stelle vicine. b) Valutate se l' oggetto in questione è in movimento o meno. Impiegate pure tutto il tempo necessario. c) 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. d) 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 retrogado tra le stelle. e) 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. f) 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.
(3) 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 cominicato 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 spettoscopica, 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, benchè 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 25cm 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. Naturalmentee, potrebbe accadere di avere successo anche con altri tipi di telescopio, ma si trattarà 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 affinchè 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 down- load, 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.
Seconda Parte
Storia Della Ricerca Di Supernovae
Ricerca Visuale
La prima SN ad essere scoperta visualmente in tempi moderni è stata SN 1885A in M31. è stata anche la più luminosa fino alla scoperta di SN 1987A. C'è un pò di incertezza sul vero scopritore; si ritiene, tuttavia, che sia stato Hartwig dell' osservatorio di Dorpat. Egli era un astronomo professionista e la sua scoperta è avvenuta per caso, non essendo parte di alcun programma sistematico di ricerca. La prima scoperta di un amatore è anch'essa avvenuta per caso. Si trattava di una SN di magn. 11 trovata in prossimità del nucleo di M83, dall'astrofilo sudafricano Jack Bennet, nel luglio 1968. Egli stava usando un rifrattore da 15cm per la ricerca di comete. SN così luminose sono alquanto rare e fortunatamente Jack si accorse subito che la galassia "non appariva normale". La SN risultò essere di tipo II (plateau) e fu studiata dagli astronomi professionisti per circa due mesi, dopodichè la sua luminosità diminuì a tal punto da non essere più discernibile dalla nebulosità della galassia. Negli anni '70 l' AAVSO iniziò un programma di ricerca di SN all' interno della sezione di ricerca novae, ed osservatori come Ernst Mayer e Tom Fetterman fecero alcune osservazioni di galassie finilizzate alla scoperta di SN. Furono preparate anche un piccolo numero di carte galattiche. La seconda scoperta di un astrofilo avvenne nell' aprile 1979, ed anche in questo caso è da considerarsi un evento fortuito. Certamente Gus Johnson, Maryland, USA, svolgeva un pò di ricerca di SN. Ma questa era solo uno dei suoi molteplici interessi. Gus scoprì la SN nella zona periferica di M100, usando un riflettore newtoniano da 20cm. Fu trovata poco prima che raggiungesse il massimo, di magn. 11. è considerata oggi, una dei prototipi di SN di tipo II "lineare". Fu studiata intensamente anche nelle onde radio e nell' ultra-violetto. Usando le tecniche radio della VLBI (="very large base interferometry"), questa SN è un "metro" misuratore della distanza delle galassie dell' ammasso della Vergine. Fu poco prima di questa data che James Bryan del Texas incominciò a formalizzare alcune carte galattiche di galassie a spirale "face-on", pubblicando due articoli. Come molti astrofili, viveva e lavorava in città e non poteva osservare con molta regolarità. Egli fece una scoperta indipendente della SN del 1980 in NGC 6946, pochi giorni dopo la scoperta di astronomi professionisti. Anche questa SN raggiunse la magn. 11 e fu di tipo II "lineare". Analogamente, prima del 1981, Gregg Thompson di Brisbane, Australia, incominciò a lavorare su una raccolta di 230 carte di galassie luminose. Steve Lee, un assistente presso il telescopio Anglo-Australiano, aveva fatto ingrandimenti da foto di survey. carte vennero disegnate da queste foto, mostrando tuttavia le stelle con la magnitudine visuale. Nel corso del 1980 alcune di queste carte divennero disponibili in una forma alquanto "rozza", ad uso dei suoi amici. Lo scopo ultimo era di pubblicarle, cosa che effettivamente avvenne nel 1990 in una veste grafica di gran lunga superiore a quella originale. Sul finire del 1979, quando il numero di Sky and Telescope contenente notizia della SN in M100 arrivò in Australia, cercai ancora una volta di superare i numerosi ostacoli che avevo incontrato nei miei primi tentativi di ricerca. Una telefonata in cerca d' aiuto cambiò radicalmente le mie possibilità. Arthur Page era il coordinatore della sezione stelle variabili dell' Associazione Astronomica del Queensland. Mi mise in contatto con Gregg, il quale mi inviò alcune carte da lui preparate. Mi suggerì, inoltre, di contattare Tom Cragg a Siding Spring. Tom era disponibile a controllare i miei numerosi falsi allarmi e mi diede l' opportunità di preparare gli ingrandimenti delle galassie dalle foto di survey. Incominciai, quindi, a costruirmi un grande archivio di fotografie, sia delle galassie già coperte dalle carte di Gregg, sia di altre galassie che desideravo osservare. Natu- ralmente, tutto ciò fu dispendioso sia per il tempo dedicatovi che per il suo costo. L' archivio non venne fatto nè in una notte nè in due anni. Nel corso del 1980 incominciai lentamente a sviluppare la sistematicità della mia ricerca di SN, migliorando anche l' efficienza del mio 25cm. L'anno culminò con la scoperta indipendente della SN 1980n in NGC 1316, scoperta qualche giorno prima da professionisti cileni. Il 1981 fu l' anno di svolta. In solo 15 giorni, a partire dal 24 febbraio, feci due scoperte, perdendo l' opportunità di una terza. Queste furono SN 1981a in NGC 1532, una stella di magn. 13.0 tipo II "plateau", e SN 1981d in NGC 1316, una SN di magn. 12.0 tipo I classico. Quella che mi sfuggì fu SN 1981b in NGC 4536 Dato che Tom era molto preoccupato sulla possibilità di commettere un errore annunciando la mia prima scoperta, passarono parecchi giorni prima che effettuasse la comunicazione sulla SN 1981a. Inoltre, la stella si comportava in un modo anomalo, con variazioni impreviste della sua luminosità. SN 1981d fu un caso totalmente diverso. Fu trovata con il 25cm di fronte al garage di Tom nella sua casa di Siding Spring; la stella fu scoperta, verificata e comunicata al Central Bureau nel giro di poche ore. Caso volle che gli astronomi cileni avessero fatto nelle notti precedenti fotografie della SN 1980n esplosa nella stessa galassia, e non si fossero accorti della salita di luminosità della nuova SN dalla magn. 20.5 alla 15.0. I mesi rimanenti del 1981 e tutto il 1982 non produssero alcuna SN sufficientemente luminosa, anche se tentai varie volte di osservare la SN in NGC 1187. Tuttavia, ulteriori migliorie al telescopio, ed un ampliamento del mio programma osservativo spianarono la strada a nuovi successi. Otto nuove scoperte seguirono nel 1983 e 1984. Tre di queste SN risultarono di particolare interesse, perché permisero di riconoscere una nuova tipologia di SN, inizialmente Tipo I peculiare, poi Tipo Ib. Alcuni, addirittura, ritengono che questo gruppo includa anche la classe Tipo Ic. La prima di queste tre, SN 1983n in M83, fu scoperta una settimana prima che raggiungesse il massimo. Sfiorò la magn. 11.0 e venne studiata intensamente. Gli astronomi con il Very Large Array Radio Telescope regi- strarono una curva radio diversa da qualsiasi altro caso precedente. La scoperta di un' identica SN, l' anno successivo, SN 1984l in NGC 991, mostrò che queste SN formano una classe a sè e non erano semplicemente oggetti peculiari. Furono le analisi spettroscopiche condotte continuativamente per sei mesi dopo il massimo a chiarire che si trattava di una tipologia a sè stante di SN. Le SN 1983n e 1984l sono i due prototipi di questa nuova classe Tipo Ib. La SN 1983v in NGC 1365 non fu studiata così bene, divenne un esempio di Tipo Ic, assieme ad altre scoperte minori effettuate dai professionisti. Da allora le opinioni divergono sul fatto che le SN di Tipo Ib e Ic debbano essere considerate due classi separate o varianti di una stessa classe. Il Tipo Ib è scarso in elio, al contrario del Tipo Ic. I grandi osservatori eseguono programmi di osservazioni che vengono fissati con vari mesi di anticipo, e non è affatto facile per un astronomo cambiare questi piani per poter osservare un fenomeno transiente come una SN. Spesso, la strumentazione utilizzata con uno strumento può non essere idonea allo studio di SN. Ci sono, tuttavia, casi dove coincidenze conducono a grosse opportunità, favorendo l' avanzamento della conoscenza. L' astronomo Marshall McCall stava usando il telescopio Anglo-Australiano proprio in durante una esplosione di SN. Riuscì ad effettuare spettropolarimetria su due delle SN citate in precedenza, al fine di determinare se i gusci stellari esplosi fossero sferici o meno (un punto importante in alcuni studi teorici). I gusci del Tipo Ia risultavano sferici, mentre quelli del Tipo Ib non lo erano. Un altro studio condotto a seguito di scoperte fatte da astrofili, fu la misurazione della presenza di ferro in spettri avanzati di SN. Tale misurazione fu eseguita osservando le righe spettrali nell' infrarosso di una SN diTipo Ib dopo circa un anno dal suo massimo. Molte altre SN mostrarono inusuali caratteristiche spettrali che devono essere ancora spiegate. Negli anni '60, l'astrofilo giapponese Kaoru Ikeya si rese famoso per la scoperta di una cometa alquanto luminosa. Negli anni '80 i suoi interessi si spostarono alla ricerca di SN. La sua prima scoperta fu fatta sul finire del 1984, quando trovò SN 1984r in NGC 3675. Sfortunatamente, nessun astronomo riuscì, o volle, ottenere uno spettro di questo oggetto, per cui si sa ben poco sulla natura di questa SN. La sua seconda scoperta, SN 1988a in M58, ottenne un trattamento decisamente migliore. Ikeya usava un 25cm da casa sua, un sito con parecchio inquinamento luminoso; le sue scoperte sono, quindi, un grosso successo. Un' altra interessantissima scoperta fu quella di SN 1986g nella banda di polveri di NGC 5128, conosciuta come Centaurus A. Questa fu una SN Tipo I classico che raggiunse la magn. 11.0, nonostante il notevole oscuramento della polveri. Se non fosse stata oscurata probabilmente avrebbe raggiunto la magn. 8.5, rendendola una delle SN più luminose in età moderna. La luminosità massima fu raggiunta dopo una settimana dalla scoperta. Anche la SN 1987a nella Grande Nube di Magellano dovrebbe essere classificata, almeno in parte, come una scoperta amatoriale. Sicuramente fu trovata per caso, non essendo oggetto di alcun programma sistematico di ricerca. Ma due dei tre scopritori ufficiali la videro visualmente, ed uno è un astrofilo. In questo caso, l' astrofilo Albert Jones della Nuova Zelanda avrebbe meritato maggiore attenzione per la sua scoperta. Albert esegue annualmente un numero altissimo di osservazioni di stelle variabili, e ne stava osservando una quando ha notato la SN. SN 1987a è stata studiata intensamente, e questo ha aiutato a riscrivere molti aspetti delle nostra conoscenza su queste stelle. Si giunge poi all' agosto del 1987, quando Dana Patchick, di Culver City, California, ha scoperto SN 1987l in NGC 2336, con un dobsoniano da 45cm, nell' ambito di un programma ristretto di osservazioni di galassie. Si trattava di una SN di Tipo I, trovata alcune settimane dopo il massimo. Un' altra SN di eccezionale luminosità fu SN 1989b in NGC 3627, ossia M66. Fu scoperta circa una settimana prima del massimo e raggiunse magn. 11.8 nonostante l' assorbimento delle polveri della galassia. Anche questa SN venne studiata intensamente dagli astronomi, ed è classificata Tipo Ia. SN 1991t in NGC 4527 è una scoperta che probabilmente segna l' inizio di una nuova epoca nella ricerca visuale di questi oggetti. Fu trovata ufficialmente da ben cinque astrofili situati in quattro punti diversi della Terra. Tra questi Stephen Knight e Wayne Johnson degli USA, Mirko Villi e Giancarlo Cortini dell' Italia. Un' altra astrofila giapponese, Reiki Kushida, ha fatto la sua prima scoperta visuale nel dicembre 1991, trovando una SN di magn. 14.5 in M84. Si trattava di una SN di tipo Ia, tre magnitudini più debole del solito. N. Brown, di Perth, Australia, è indicato come co-scopritore visuale di NGC 1380. Infine, SN 1992h in NGC 5377 è stata scoperta in febbraio da William Wren, usando il più piccolo dei telescopi dell' Osservatorio McDonald. Lavora all' osservatorio presso il centro visitatori, e nel suo tempo libero si dedica alla ricerca di SN, di solito con il suo telescopio. Lo stesso Wren, nell' agosto del 1994 scopriva la sua seconda supernova della galassia NGC 5371. Il 28 marzo 1993 un astrofilo spagnolo, Francisco Garcia Diaz trovava una delle supernovae più luminose degli ultimi anni: la SN 1993I nella galassia M81. La supernova raggiunse la magn. 10.5 e risultò essere di tipo II. Un' altra scoperta di Cortini e Villi è avvenuta il 31 luglio 1994 con la supernova 1994W in NGC 4041, una galassia nell' Orsa Maggiore. La stella fu trovata con un 28cm e venne confermata dall' osservatorio astronomica di Loiano, vicino a Bologna. Se ci riferiamo solamente al periodo dal 1983 alla metà del 1988, su un totale di 99 SN scoperte con ogni mezzo, 18 sono state trovate visualmente da astrofili. Il 18% rappresenta un enorme contributo a questo tipo di ricerca. Con le tecniche automatiche di ricerca che molti osservatori astronomici stanno sviluppando, tale percentuale potrà declinare nel futuro. Ma se si esamina in dettaglio le SN scoperte dagli astrofili, notiamo che si tratta nella maggiorparte dei casi delle stelle più luminose e, quindi, di maggiore importanza per una loro analisi.
Ricerca Fotografica
La stragrande maggioranza delle SN sono state scoperte fotograficamente. La storia di questo tipo di ricerca può essere divisa in vari periodi. 1885-1920: si trovarono circa una dozzina di SN, la maggiorparte su lastre di Monte Wilson. Ma nessun progresso fu fatto nel capirne la loro natura. 1920-1933: Hubble determinò la natura e la grande distanza delle galassie, ma ci fu un generale disinteresse nello studiare le stelle novae che apparivano nelle "nebulose a spirale", e che, quindi, dovevano essere molto più luminose di quelle galattiche. 1933-1942: Zwicky e Baade coniarono il termine "supernova" e Zwicky incominciò la loro ricerca sistematica. Fu soltanto a partire dal 1936, quando divenne operativo lo Schmidt da 18 pollici di Palomar, che la ricerca cominciò ad avere successo. Ogni anno venivano trovate alcune Sn ed il loro studio pose le basi per le nostre conoscenze fino agli anni '80. Le analisi spettroscopiche venivano fatte a Monte Wilson da Minkowski. 1942-1950: La seconda guerra mondiale interruppe qualsiasi lavoro in questo campo. Solo alcune SN furono trovate per puro caso in questo periodo, con grandi telescopi, e nessun progresso fu fatto nel loro studio. 1950-1975: fu organizzato uno sforzo collegiale, che coinvolse vari osservatori in tutto il mondo, con sia con telescopi di medie dimensioni che con camere Schmidt. Un discreto numero di SN luminose furono scoperte anche simultaneamente dagli osservatori coinvolti. Zwicky fu il coordinatore ed ispiratore di questa ricerca. Ma il grande contributo dell' Osservatorio di Palomar arrivò solo quando lo Schmidt da 48 pollici venne dedicato a questo tipo di ricerca. Prima del 1958 lo strumento era impiegato nell' esposizione delle lastre del primo Palomar Observatory Sky Survey (POSS). Sfortunatamente, le autorità dell' osservatorio non permisero che queste lastre venissero analizzate per l' identificazione di SN. Solo in seguito, Zwicky ed altri, scoprirono a posteriori parecchie SN su queste lastre, ma le stelle erano già tutte scomparse e quindi la loro utilità non fu che statistica. Dopo il 1958 le camere schmidt divennero uno strumento potente di ricerca, rivelando la maggiorparte delle scoperte di SN. Molte di queste furono scoperte importanti, la maggioranze, tuttavia, era costituita da stelle deboli che non vennero sufficientemente studiate per capirne la tipologia e la loro "identità" è persa per sempre. Zwicky si ritirò sul finire degli anni '60 e la sue ricerche vennero continuate da Kowal. Nel 1975 il 48 pollici di Palomar venne dirottato dalla ricerca di SN, poco dopo la morte di Zwicky avvenuta nel 1974. L' evento segnò la fine di un epoca in questa attività. A Monte Palomar la ricerca continuò per qualche anno con lo Schmidt più piccolo, ma venne poi interrotta anche con quello strumento. La ricerca coordinata da Zwicky vide molti altri protagonisti, alcune dei quali ancora attivi. Paul Wild dell' Osservatorio di Berna ha totalizzato 36 scoperte, l' ultima delle quali fu SN 1985a. M. Lovas dell' Osservatorio di Konkoly aveva 31 scoperte sino al 1987. Leonida Rosino, dell' Osservatorio di Asiago, ne scoprì 20. Il maggior numero di scoperte venne fatto, tuttavia, a Palomar. Humason, prima del suo ritiro avvenuto nel 1959, ne scoprì 30. Kowal ne ha al suo attivo 75 e lo stesso Zwicky ne scoprì circa 125. Fu sempre nel corso di questo periodo che anche gli astrofili cominciarono ad effettuare le prime scoperte fotografiche di SN. Un giovane astrofilo italiano, Giuliano Romano, fece le prime due scoperte amatoriali usando la fotografia. La prima è SN 1957b e venne trovata in M84; raggiunse la magn. 12.5 e fu classificata del Tipo I. La galassia è una delle più grandi e più luminose ellittiche dell' ammasso della Vergine. La sua seconda scoperta fu in NGC 4564, un' altra galassia ellittica nella Vergine. Anche questa SN è del Tipo I ed ha raggiunto la magn. 11.2, di ben una magnitudine più luminosa della galassia stessa. Si tratta di SN 1961h. Romano, successivamente, divenne un professionista, quindi non sono sicuro se la sua terza scoperta, SN 1970o, magn. 13.0 in una galassia anonima, debba essere considerata una scoperta di un astrofilo. 1975-presente: si tratta di un periodo di "chiari-scuri" nella ricerca di SN. Dal '76 al '79 vi furono pochissime scoperte. Con la fine di questa attività al Monte Palomar, la ricerca di SN sembrava destinata quasi a scomparire. Dal 1979 al 1984 operò attivamente J. Maza dall' Osservatorio di Cerro Tololo in Cile. Come nel caso di Palomar vi furono numerose scoperte deboli, che peraltro non vennero adeguatamente studiate. Solo le più luminose ricevettero piena attenzione. Il gruppo di Maza ha totalizzato 39 scoperte. A partire dal 1983 rifiorì l' interesse nelle SN, e quindi nella loro ricerca. Le SN sono oggi riconosciute come possibili misuratori delle distanze cosmiche. La distinzione classica tra SN di Tipo I o II si sta modificando e potrà anche scomparire. Il Tipo Ib è oggi riconosciuto ufficialmente, assieme alle differenze "lineare" e "plateau" del Tipo II. La scoperta della SN 1987a ha mutato molte conoscenze su questi astri, e molti casi di SN con spettri anomali devono essere ancora interpretati. Nuovi spettografi digitali renderanno più facile in futuro decifrare gli spettri di queste stelle. Inoltre, si stanno sviluppando metodologie d' indagine che prevedono il confronto tra spettri "teorici" costruiti in base a modelli di atmosfere stellari in esplosione, e gli spettri effettivamente rilevati dalle osservazioni di SN. Tornando a noi astrofili, dal 1983 al 1985 quattro SN furono scoperte fotograficamente da astrofili giapponesi: due ciascuno per Okazaki e Horiguchi. Le scoperte di Okazaki furono entrambe divise con me e la sua seconda scoperta fu divisa anche da un astronomo russo. Si tratta delle SN 1983g in NGC 4753 e SN 1984e in NGC 3169. Okazaki ha usato una camera Wright da 25cm. Le scoperte di Horiguchi furono la SN 1984e in NGC 4045 e la SN 1985g in NGC 4451. I primi mesi del '92 hanno visto altre due scoperte fotografiche amatoriali. La prima è stata SN 1992a in NGC 1380 scoperta da William Liller, in Cile. Per alcuni versi, William è un professionista, e nel passato lo è stato. Tuttavia, svolge parecchia attività da astrofilo con strumentazione amatoriale. è scopritore anche di numerose novae e di una cometa ed utilizza per l' analisi dei fotogrammi il metodo "problicom" di Ben Mayer (e questa SN faceva parte di questa attività da astrofilo). Come ho già detto, la stessa SN venne scoperta visualmente dall' australiano Brown. La seconda scoperta è stata fatta da Shunji Sasaki, astrofilo giapponese; si tratta di SN 1992g in NGC 3294. è stata scoperta di magn. 14.0, ma ha raggiunto la magn. 12.7 verso la fine di febbraio. Secondo le mie conoscenze, queste nove SN rappresentano le uniche scoperte ufficiali fatte da astrofili, fino alla fine di febbraio del '92. Il metodo di ricerca fotografica sta ora vedendo maggiore competizione dai programmi automatici di ricerca e dall' astronomia visuale.
La Ricerca Automatica
La storia di questo tipo di ricerca può essere suddivisa come segue: (1) Prima della seconda guerra mondiale, Zwicky ed un collega della Repubblica Centrale Africana, progettarono un metodo di ricerca che avrebbe dovuto utilizzare grosse camere schmidt equipaggiate di "television detectors", per rendere possibile la visualizzazione del campo inquadrato. Il progetto non fu mai realizzato. (2) Negli anni '60 J.A. Hynek ed i suoi colleghi Powers e Dunlap resero operativo un telescopio da 24 pollici collegato a schermi televisivi per permettere il confronto delle galassie con fotografie di archivio. Un certo numero di SN fu scoperto in questo modo; 14 secondo Stirling Colgate. Questo progetto perdette i finanziamenti dopo soli due anni, anche se il nome di Dunlap appare nelle liste delle scoperte ufficiali di SN per un periodo di 15 anni. (3) Intorno al 1970, Stirling Colgate incominciò a lavorare ad un sistema interamente automatico, dove tutte le operazioni venissero controllate da un computer, con il telescopio situato lontano dal computer, e con l' intervento umano richiesto solo occasionalmente. Il progetto incontrò notevoli problemi nello sviluppo del sistema, quasi da sospenderlo del tutto, ma riuscì a diventare operativo nel febbraio del 1987. Da allora nonostante le migliaia di galassie controllate, nessuna SN è stata scoperta e tutta la strumentazione soffre ancora di occasionali problemi. (4) Agli inizi degli anni '80 il Berkeley Automatic Supernova Search incominciò la realizzazione di un programma totalmente automatizzato. Le frustrazione ed i fallimenti del piano originale fecero optare per un confronto visivo tramite uno schermo del computer. Il telescopio utilizzava un CCD, ed un osservatore faceva il confronto con un immagine archiviata nella memoria del computer. Le prime scoperte fatte dal gruppo di Berkeley furono eseguite secondo questo approccio. Tuttavia, il gruppo insistette con l' obiettivo della totale automazione del progetto; in questo modo ottennero le prime scoperte di SN nella metà del 1988. Il numero di scoperte da loro effettuate oggi supera la dozzina e cresce lentamente. Fino al 1990 erano stati spesi per questo progetto circa cinque milioni di dollari. Oggi si può dire che il gruppo di Berkeley, che fa capo all' astronomo Alexei Filippenko è tra i più attivi scopritori di supernovae. In media negli ultimi anni ne hanno trovate tre o quattro, la maggiorparte anche luminose (ad esempio, la 1994D in NGC 4526 raggiunge la magn. 12.0). Il gruppo di Berkeley ha ancora altri progetti in fase di realizzazione. La loro attività futura potrà quindi riservare ulteriori sorprese e probabilmente molti successi. Tra i loro piani vi è anche l' utilizzo di un telescopio e computers più potenti, in grado di operare autonomamanete in zone lontane da Berkeley (forse Hawaii), ma con le operazioni di confronto delle immagini del CCD fatte a Berkeley. Il gruppo sta, inoltre, progettando un ulteriore telescopio, da 2,5 metri, da dedicare esclusivamente alla ricerca di SN in galassie molto distanti. Altre università o centri di ricerca astronomica stanno progettando iniziative simili. Solo il tempo dirà quanto successo potranno avere questi progetti. (5) In conclusione di questo paragrafo è doveroso menzionare la prima scoperta di una SN fatta da un astrofilo con un CCD; lo scopritore è il francese Eric Thouvenot. Si tratta della SN 1990n in NGC 4639. Eric è stato uno dei numerosi astrofili che stava eseguendo esposizioni con un CCD presso l' Osservatorio di Pic du Midi. Eric ha confrontato dopo l' esposizione, l' immagine con una stampa del Palomar, trovando così la SN. Sembra, comunque, che la sua foto non avesse nulla a che fare con una ricerca sistematica di SN, nè vi erano metodologie automatiche in atto. Una seconda scoperta amatoriale con il CCD è stata fatta da un altro astrofilo francese Christian Buil. Egli ha scoperto SN 1992i in NGC 2565 alla fine di febbraio, usando sempre uno strumento professionale. Ma è stato con la scoperta della 1994I in M51 che il CCD ha seriamente incominciato ad essere uno strumento vincente di ricerca anche per gli astrofili. Questa supernova è stata trovata il 2 aprile 1994 da ben 5 astrofili tutti equipaggiati di CCD. In Italia la prima scoperta di una supernova con il CCD è stata fatta da Alessandro Gabrijelcic, di Agordo (Belluno), con la supernova 1995E nella galassia NGC 2441, nel mese di marzo. Anche Gabrijelcic, come Villi e Cortini, collaborano con le proprie osservazioni al Gruppo Zwicky.
La Ricerca Di Supernovae In Italia
Dal 1991 è operativo in Italia il Gruppo Zwicky, fondato da Mirko Villi e Giancarlo Cortini. Inizialmente nato come sezione dell UAI, oggi il gruppo è un' associazione legalmente riconosciuta con circa una quindicina di osservatori attivi sparsi in tutta Italia. Fino ad oggi sono state effettuate circa 80.000 osservazioni su un migliaio di galassie. I successi non sono mancati. Villi e Cortini sono stati scopritori ufficiali di due supernovae, nel 1991 e 1994. Gabrijelcic è stato scopritore ufficiale nel 1995. Inoltre, Stefano Pesci e Luca Boschini hanno avvistato poche ore dopo la scoperta ufficiale, la supernova in M51 trovata nel 1994. Responsabile del gruppo di ricerca è Giancarlo Cortini, Via Innocenzo da Imola 8, 47100 Forlì. Tutte le osservazioni di galassie vengono annualmente inviate ad Evans in qualità di coordinatore dell' AAVSO Supernova Search Committee e a Guy Hurst del The Astronomer, associazione inglese di astrofili europei. Ulteriore attività divulgativa viene svolta periodicamente da Stefano Pesci nella rubrica di ricerca di supernovae de L' Astronomia. Per le conferme ci si avvale della disponibilità di Cortini, che in veste di coordinatore tiene i contatti anche con Asiago per eventuali conferme. A Giancarlo comunicazioni urgenti telefoniche possono essere fatte al numero 0543-66081, SOLO ENTRO LE ORE 24.00