Characterization of exoplanetary systems with the direct imaging technique: towards the first results of SPHERE at the Very Large Telescope

Al giorno d'oggi più di 1800 pianeti sono stati scoperti orbitare attorno a stelle al di fuori del sistema solare. Le tecniche utilizzate per la ricerca di pianeti extrasolari sono molteplici: alcune, dette metodi indiretti, si basano sull'osservazione della perturbazione indotta dal pianeta orbitante sulla stella ospite, mentre altre si basano sull'osservazione diretta del pianeta stesso. La maggior parte dei pianeti scoperti attualmente é stata rivelata grazie ai primi. Specialmente il metodo delle velocità radiali e dei transiti hanno fornito il più alto numero si scoperte. Lo svantaggio di questo tipo di tecniche é che la caratterizzazione del pianeta non può essere completa a meno che non vengano usate simultaneamente più tecniche. Inoltre, per ottenere lo spettro del pianeta, quest'ultimo deve transitare e anche in questo caso il segnale é difficilmente estrapolabile. L'osservazione diretta di questi oggetti, detta “direct imaging”, é oggi possibile grazie ad avanzati sistemi di ottica adattiva installati su telescopi della classe 8m. Il direct imaging permette l'osservazione diretta di pianeti sufficientemente luminosi e distanti dalla stella ospite grazie ad una maschera che oscura la luce di quest'ultima. Questa tecnica quindi é particolarmente efficiente su sistemi giovani e vicini, dato che la luminosità intrinseca del pianeta diminuisce con l'età e che la separazione effettiva del pianeta dipende dalla distanza del sistema stesso. Sul Very Large Telescope a Paranal (Chile) due strumenti sono dedicati a questo tipo di ricerca: NACO e SPHERE. NACO é stato pensato come predecessore e prototipo di SPHERE, ma viene mantenuto grazie alle sue performance ancora competitive ed ad alcune caratteristiche che non sono presenti in SPHERE. SPHERE ha visto la sua prima luce in Maggio 2014 ed é ora pronto per cominciare una survey dedicata alla scoperta di pianeti attorno a sistemi giovani e vicini, NISUR. Questo strumento é composto da tre sottosistemi: IRDIS, IFS e ZIMPOL. IRDIS é una camera infrarossa cui detector é suddiviso in due porzioni uguali per sfruttare l'immagine simultanea del target in due filtri adiacenti. IFS é lo spettrografo di SPHERE, permette di estrarre lo spettro del pianeta con risoluzioni di 30 e 50 a seconda della banda spettrale utilizzata. ZIMPOL é l'unico sottosistema che lavora nel visibile, viene utilizzato per osservare la polarizzazione dei sistemi planetari. In questo lavoro viene presentato lo strumento SPHERE e il suo predecessore NACO, focalizzando sui risultati e sulle performance nella caratterizzazione dei sistemi planetari.