Archivio notizie EXOPA 2023-2025
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Archivio delle notizie del gruppo EXOPA dal 2023 al 2025. Le notizie più recenti sono nella pagina Notizie.
Archive of EXOPA news from 2023 to 2025. For the latest news, see the News page.
2025
Tempo osservativo
Accettata la proposta XMM-Newton di Andrea Damonte
È stata accettata la proposta per XMM-Newton di Andrea Damonte “X-ray observations of two stars hosting small exoplanets”, per due osservazioni da 19 ks. L’obiettivo è caratterizzare lo spettro ad alta energia dei target GJ 3470 e GJ 3090, per interpretare correttamente le osservazioni del tripletto dell’elio metastabile nelle atmosfere dei loro pianeti. L’analisi congiunta di questi dati permetterà di valutare i processi di fuga atmosferica e di quantificare l’impatto dell’emissione stellare XUV sui segnali osservati. Per GJ 3470, già osservata da XMM-Newton, lo scopo è verificare la stabilità del flusso stellare ad alta energia: la variabilità del segnale dell’elio potrebbe infatti dipendere da variazioni dell’attività stellare piuttosto che dalla dinamica dell’atmosfera planetaria. GJ 3090 non è mai stata caratterizzata a media risoluzione (a parte una rivelazione marginale di eROSITA): questa misura fornirà la prima caratterizzazione spettrale in banda X della stella, che ospita il secondo sub-Nettuno più piccolo in cui sia stato rivelato un assorbimento nella riga dell’elio.
🇬🇧 English
Observing time
Andrea Damonte’s XMM-Newton proposal accepted
Andrea Damonte’s XMM-Newton proposal “X-ray observations of two stars hosting small exoplanets”, for two 19 ks observations, has been accepted. The goal is to characterise the high-energy spectra of GJ 3470 and GJ 3090, in order to correctly interpret observations of the metastable helium triplet in the atmospheres of their planets. The joint analysis will allow us to assess atmospheric escape processes and quantify the impact of stellar XUV emission on the observed signals. For GJ 3470, already observed by XMM-Newton, the aim is to verify the stability of the high-energy stellar flux, since the variability seen in the helium signal could be due to changes in stellar activity rather than to the planetary atmosphere. GJ 3090 has never been characterised at medium resolution (apart from a marginal eROSITA detection): this will be the first X-ray spectral characterisation of the star, which hosts the second-smallest sub-Neptune with detected helium absorption.
Nuovo paper EXOPA
Long-term X-ray variability of the multiple-planet host L 98-59: hints of an activity cycle
I. Pillitteri, S. Bellotti, S. Benatti, S. Boro Saikia, A. García Muñoz, K. G. Kislyakova, A. Maggio, G. Micela, K. Vida, A. A. Vidotto
Accettato per la pubblicazione su A&A Letters to the Editor
L’irraggiamento ad alta energia nei raggi X e nell’UV (XUV) può trasformare le atmosfere planetarie tramite fotoevaporazione e fotochimica. Ciò è particolarmente rilevante per le stelle di tipo M, le cui zone abitabili si trovano entro pochi centesimi di unità astronomica. I pianeti in transito attorno alle nane M offrono l’opportunità di studiarne le caratteristiche e le condizioni di abitabilità. L 98-59 è una nana M3 che ospita sei pianeti simili alla Terra, due dei quali nella zona abitabile. Osservazioni X del 2020 e 2021 avevano rivelato flare significativi sopra una luminosità quiescente di 4–10 × 1026 erg s−1. Presentiamo i risultati di due brevi osservazioni XMM-Newton, parte di una campagna di monitoraggio per cercare variabilità X a lungo termine e cicli di attività. A ottobre 2024 la luminosità X quiescente era ~5,9 × 1025 erg s−1, mentre a febbraio 2025 era circa 6,3 × 1026 erg s−1. Ipotizziamo che a fine 2024 la stella fosse in un minimo di attività, nel 2021 vicina a un massimo e nel 2025 in una fase intermedia del ciclo. Stimiamo un periodo di circa 2 anni e un’ampiezza picco-picco di circa 10, la più alta tra le stelle con un ciclo X noto, escluso il Sole. Ne deduciamo inoltre che persino il pianeta più esterno nella zona abitabile, L 98-59 f, riceve una dose di raggi X tra 100 e 1600 volte quella della Terra nella banda osservata da XMM-Newton.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
Long-term X-ray variability of the multiple-planet host L 98-59: hints of an activity cycle
I. Pillitteri, S. Bellotti, S. Benatti, S. Boro Saikia, A. García Muñoz, K. G. Kislyakova, A. Maggio, G. Micela, K. Vida, A. A. Vidotto
Accepted for publication in A&A Letters to the Editor
High-energy X-ray and UV (XUV) irradiation can transform planetary atmospheres through photoevaporation and photochemistry. This is especially relevant for M dwarfs, whose habitable zones lie within a few hundredths of an astronomical unit. Transiting planets around M dwarfs offer the opportunity to study their properties and habitability conditions. L 98-59 is an M3 dwarf hosting six Earth-like planets, two of them in the habitable zone. X-ray observations in 2020 and 2021 revealed significant flares above a quiescent luminosity of 4–10 × 1026 erg s−1. We present the results of two short XMM-Newton observations, part of a monitoring campaign to detect long-term X-ray variability and activity cycles. In October 2024 the quiescent X-ray luminosity was ~5.9 × 1025 erg s−1, while in February 2025 it was about 6.3 × 1026 erg s−1. We speculate that the star was at an activity minimum at the end of 2024, near a maximum in 2021 and at an intermediate phase in 2025. We suggest a period of about 2 years and a peak-to-peak amplitude of about 10, the largest among stars with a known X-ray cycle apart from the Sun. We also infer that even the outermost planet in the habitable zone, L 98-59 f, receives an X-ray dose 100 to 1600 times that of the Earth in the XMM-Newton band.
Riconoscimenti
Premio per la migliore comunicazione al 111° Congresso SIF a Claudia Di Maio
La comunicazione di Claudia Di Maio al Congresso Nazionale SIF 2025, “The Impact of Stellar Activity on Exoplanet Detection and Characterization: From Observational Challenges to the SpotCCF Tool”, è stata segnalata dal Comitato Scientifico come prima migliore comunicazione della Sezione 3: Astrofisica e fisica astroparticellare. I premi saranno consegnati durante la cerimonia inaugurale del prossimo Congresso SIF, a Firenze dal 7 all’11 settembre 2026. La SIF pubblicherà gli articoli delle comunicazioni premiate in un fascicolo speciale de Il Nuovo Cimento, in open access.
🇬🇧 English
Awards
Best talk award at the 111th SIF Congress to Claudia Di Maio
Claudia Di Maio‘s talk at the 2025 SIF National Congress, “The Impact of Stellar Activity on Exoplanet Detection and Characterization: From Observational Challenges to the SpotCCF Tool”, was selected by the Scientific Committee as the best talk of Section 3: Astrophysics and astroparticle physics. The awards will be presented at the opening ceremony of the next SIF Congress, in Florence from 7 to 11 September 2026. The SIF will publish the awarded contributions in a special open-access issue of Il Nuovo Cimento.
Nuovo paper EXOPA
Empirical prediction of plasma emission measure distributions and X-EUV spectra of late-type stars
Antonio Maggio, Ignazio Pillitteri, Jorge Sanz-Forcada, Giuseppina Micela
Accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal
L’articolo illustra una metodologia innovativa per rispondere a un problema di lunga data: come prevedere lo spettro X ed EUV emesso da una stella simile al Sole, o più in generale di tipo spettrale avanzato, in assenza di osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione. Questa informazione è cruciale per gli studi di irraggiamento delle atmosfere planetarie e dei dischi circumstellari di oggetti giovani, perché la radiazione ad alta energia è responsabile della fotochimica e della fotoevaporazione del materiale irradiato. Nella pratica, la misura diretta dello spettro X è limitata dalla sensibilità degli spettrografi oggi disponibili su satelliti come XMM-Newton o Chandra, e di solito si ottiene al massimo il flusso integrato nella banda X soffice; nella banda EUV, poi, non esistono oggi spettrografi operativi. Mostriamo i risultati di un’analisi integrata di un campione di riferimento di una trentina di stelle con spettri X e FUV (Hubble Space Telescope), che hanno permesso di ricostruire la distribuzione del plasma nelle loro atmosfere esterne tra 104 K (cromosfera) e 107,5 K (corona). La forma di queste distribuzioni può essere prevista a partire dal solo flusso superficiale nella banda X soffice e dal tipo spettrale; il lavoro evidenzia anche come le stelle FGK si comportino diversamente dalle stelle M. Queste distribuzioni sono la base per calcolare spettri sintetici nell’intera banda XUV (1–1200+ Å), assumendo emissione da plasma caldo otticamente sottile. Lo studio fornisce anche una stima dell’errore sistematico sui flussi integrati X (5–100 Å) ed EUV (100–920 Å) ricavati dagli spettri sintetici, legato alle abbondanze chimiche assunte. Infine, l’articolo fornisce le istruzioni e un software, a disposizione della comunità, per calcolare le distribuzioni sintetiche della misura di emissione del plasma.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
Empirical prediction of plasma emission measure distributions and X-EUV spectra of late-type stars
Antonio Maggio, Ignazio Pillitteri, Jorge Sanz-Forcada, Giuseppina Micela
Accepted for publication in The Astrophysical Journal
This paper presents a new method to address a long-standing problem: how to predict the X-ray and EUV spectrum of a solar-like or, more generally, late-type star when no high-resolution spectroscopy is available. This information is crucial for studies of the irradiation of planetary atmospheres and of circumstellar discs around young objects, since high-energy radiation drives photochemistry and photoevaporation. In practice, direct X-ray spectral measurements are limited by the sensitivity of current spectrographs on satellites such as XMM-Newton or Chandra, and usually only the flux integrated over the soft X-ray band is available; in the EUV there are currently no operating spectrographs at all. We present an integrated analysis of a reference sample of about thirty stars with X-ray and FUV (Hubble Space Telescope) spectra, which allowed us to reconstruct the plasma distribution in their outer atmospheres from 104 K (chromosphere) to 107.5 K (corona). The shape of these distributions can be predicted from the soft X-ray surface flux and the spectral type alone; the work also shows that FGK stars behave differently from M stars. These distributions are the basis for computing synthetic spectra over the whole XUV band (1–1200+ Å), assuming emission from optically thin hot plasma. The study also estimates the systematic error, linked to the assumed chemical abundances, on the integrated X-ray (5–100 Å) and EUV (100–920 Å) fluxes derived from the synthetic spectra. Finally, the paper provides instructions and software, available to the community, to compute synthetic plasma emission measure distributions.
Ottobre 2025 · Eventi
Il gruppo EXOPA al XXIII GAPS Progress Meeting a Catania
Si è svolto presso l’Osservatorio Astrofisico di Catania, dal 28 al 30 ottobre, il XXIII Progress Meeting del progetto GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), dedicato alla ricerca e caratterizzazione dei pianeti extrasolari con gli spettrografi ad alta risoluzione HARPS-N e GIANO-B del Telescopio Nazionale Galileo (sito GAPS). Durante il meeting sono stati presentati gli aggiornamenti sulle diverse componenti del programma, sia quelle concluse ma con dati TNG ancora in analisi (come i pianeti attorno a stelle M e i pianeti giovani), sia quelle con osservazioni ancora in corso, in particolare i tre Large Programs dedicati alle atmosfere planetarie, al follow-up dei pianeti Gaia e alla determinazione di massa di pianeti piccoli per la missione Ariel. Forte il contributo del gruppo EXOPA: Serena Benatti ha organizzato le sessioni “Young Objects” e “Ariel Masses Survey” e le discussioni conclusive, e il gruppo ha presentato contributi in quasi tutte le sessioni (Benatti, D’Arpa, Di Maio, Fardella, Petralia e Piccinini). Giusi Micela, nel suo ruolo di co-responsabile, ha presentato le attività dell’UTG-A e coordinato la discussione sul Bando Astrofisica Fondamentale.
🇬🇧 English
October 2025 · Events
The EXOPA group at the 23rd GAPS Progress Meeting in Catania
The 23rd Progress Meeting of the GAPS project (Global Architecture of Planetary Systems), devoted to the search for and characterisation of exoplanets with the high-resolution spectrographs HARPS-N and GIANO-B at the Telescopio Nazionale Galileo (GAPS website), was held at the Catania Astrophysical Observatory from 28 to 30 October. Updates were presented on all programme components, both completed ones whose TNG data are still being exploited (such as planets around M dwarfs and young planets) and ongoing ones, in particular the three Large Programmes on planetary atmospheres, Gaia planet follow-up and mass measurements of small planets for Ariel. EXOPA made a strong contribution: Serena Benatti organised the “Young Objects” and “Ariel Masses Survey” sessions and the final discussions, and the group presented contributions in almost all sessions (Benatti, D’Arpa, Di Maio, Fardella, Petralia and Piccinini). Giusi Micela, as co-head, presented the activities of UTG-A and led the discussion on the Fundamental Astrophysics funding call.
Ottobre 2025 · Eventi
Ariel Consortium Meeting a Madrid
Dal 30 settembre al 3 ottobre 2025 si è tenuto a Madrid il meeting semestrale del Consorzio Ariel, presso la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) dell’Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Questi incontri sono l’occasione ideale per condividere i progressi, pianificare i passi successivi e rafforzare la collaborazione tra i membri del consorzio. Significativo il contributo dei ricercatori dell’Osservatorio: Giusi Micela ha organizzato la sessione sull’attività stellare, con i contributi orali di Giusi Micela, Serena Benatti, Daniele Locci e Ignazio Pillitteri. Nella sessione sui target di Ariel, Mattia D’Arpa e Giulia Piccinini hanno presentato l’avanzamento del lavoro sul catalogo dei target e sul vetting dei candidati. Infine, Serena Benatti ha tenuto un invited talk sull’attività stellare e la sua gestione all’interno del Consorzio durante l’ExoClock Meeting, svoltosi subito dopo (3–4 ottobre 2025).
🇬🇧 English
October 2025 · Events
Ariel Consortium Meeting in Madrid
The biannual Ariel Consortium meeting was held in Madrid from 30 September to 3 October 2025, at the Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE) of the Universidad Politécnica de Madrid (UPM). These meetings are the ideal place to share progress, plan the next steps and strengthen collaboration within the consortium. Observatory researchers made a significant contribution: Giusi Micela organised the stellar activity session, with talks by Giusi Micela, Serena Benatti, Daniele Locci and Ignazio Pillitteri. In the Ariel targets session, Mattia D’Arpa and Giulia Piccinini presented progress on the target catalogue and candidate vetting. Finally, Serena Benatti gave an invited talk on stellar activity and how it is handled within the Consortium at the ExoClock Meeting that followed (3–4 October 2025).
Settembre 2025 · Divulgazione
Seconda edizione della scuola ExoSchool
Il 16 settembre 2025 si è conclusa la seconda edizione di ExoSchool, la scuola organizzata dal gruppo EXOPA dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, coordinata da Mattia D’Arpa in collaborazione con il GAL Hassin. Hanno partecipato 20 studenti delle università di Palermo, Catania, Messina, Roma, Torino, Padova e Bologna. Dopo due giornate di lezioni introduttive all’Osservatorio di Palermo, l’11 e il 12 settembre, il gruppo si è spostato al GAL Hassin, dove con Alessandro Nastasi, Sabrina Masiero e Luciana Ziino gli studenti hanno sperimentato direttamente le attività divulgative e scientifiche del centro. Durante due notti osservative con i telescopi GRT e WMT, supportati dai tutor EXOPA Serena Benatti, Valerio Fardella, Alfredo Biagini, Riccardo Spinelli e Mattia D’Arpa, gli studenti hanno preparato e svolto un intenso programma: sono stati raccolti dati su tre transiti esoplanetari, due stelle variabili, un ammasso aperto e detriti spaziali. Sono stati inoltre osservati due asteroidi appena scoperti, con una conferma pubblicata sul bollettino del Minor Planet Center dell’IAU.
🇬🇧 English
September 2025 · Outreach
Second edition of ExoSchool
The second edition of ExoSchool, organised by the EXOPA group of INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo and coordinated by Mattia D’Arpa in collaboration with GAL Hassin, ended on 16 September 2025. Twenty students from the universities of Palermo, Catania, Messina, Rome, Turin, Padua and Bologna took part. After two days of introductory lectures at the Palermo Observatory on 11 and 12 September, the group moved to GAL Hassin, where, with Alessandro Nastasi, Sabrina Masiero and Luciana Ziino, the students experienced the centre’s outreach and scientific activities first-hand. During two observing nights with the GRT and WMT telescopes, supported by EXOPA tutors Serena Benatti, Valerio Fardella, Alfredo Biagini, Riccardo Spinelli and Mattia D’Arpa, the students planned and carried out an intense programme, collecting data on three exoplanet transits, two variable stars, an open cluster and space debris. They also observed two newly discovered asteroids, with a confirmation published in the IAU Minor Planet Center bulletin.
Persone
Congratulazioni al dott. Davide Cardinale
Davide Cardinale ha superato l’esame di Dottorato con una tesi dal titolo “Techniques for Thermo-Mechanical Analysis, Design and Characterization of Space Instrumentation”. Relatrice Giuseppina Micela, correlatori Gianluca Morgante e Fabio D’Anca.
🇬🇧 English
People
Congratulations to Dr Davide Cardinale
Davide Cardinale successfully defended his PhD thesis, “Techniques for Thermo-Mechanical Analysis, Design and Characterization of Space Instrumentation”. Supervisor: Giuseppina Micela; co-supervisors: Gianluca Morgante and Fabio D’Anca.
Tempo osservativo
Proposta al TNG accettata per Salvatore Colombo
È stata accettata la proposta al TNG di Salvatore Colombo “Observations and Simulations in Concert: Revealing the Circumstellar Disk of WASP-12”, per 15 ore di osservazione. Il progetto prevede di ottenere una curva di fase di WASP-12 e di confrontare gli spettri osservati con quelli sintetizzati dai modelli magnetoidrodinamici, per confermare o meno la presenza di un disco di materiale generato dall’estrema fotoevaporazione a cui è soggetto WASP-12 b.
🇬🇧 English
Observing time
TNG proposal accepted for Salvatore Colombo
Salvatore Colombo’s TNG proposal “Observations and Simulations in Concert: Revealing the Circumstellar Disk of WASP-12” has been accepted, for 15 hours of observing time. The project will obtain a phase curve of WASP-12 and compare the observed spectra with those synthesised from magnetohydrodynamic models, to test whether a disc of material produced by the extreme photoevaporation of WASP-12 b is present.
Persone
Xuan Mao in visita presso EXOPA
A partire dal 1° giugno Xuan Mao, dottorando dell’University of Chinese Academy of Sciences, lavorerà per un anno in Osservatorio sotto la supervisione di Giusi Micela, grazie a una borsa di studio della sua università. Il progetto riguarda l’analisi di flare stellari osservati da Einstein Probe, una missione cinese che osserva in banda X.
🇬🇧 English
People
Xuan Mao visiting EXOPA
From 1 June, Xuan Mao, a PhD student at the University of Chinese Academy of Sciences, will spend one year at the Observatory under the supervision of Giusi Micela, thanks to a fellowship from his university. His project concerns the analysis of stellar flares observed by Einstein Probe, a Chinese X-ray mission.
Maggio 2025 · Persone
Giusi Micela responsabile dell’UTG A “Ricerca Mainstream & Network Scientifici”
Dal 19 maggio 2025, con la determinazione n. 106/2025, Giusi Micela è stata nominata Responsabile dell’Unità Tecnico Gestionale A “Ricerca Mainstream & Network Scientifici” della Direzione Scientifica dell’Istituto Nazionale di Astrofisica.
🇬🇧 English
May 2025 · People
Giusi Micela appointed Head of UTG A “Mainstream Research & Scientific Networks”
As of 19 May 2025, with resolution no. 106/2025, Giusi Micela has been appointed Head of the Technical-Administrative Unit A “Mainstream Research & Scientific Networks” within the Scientific Directorate of the National Institute for Astrophysics (INAF).
Maggio 2025 · Eventi
XXII GAPS Progress Meeting a Palermo
Si è svolto a Palermo, dal 14 al 16 maggio, il XXII Progress Meeting del progetto GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), dedicato alla ricerca e caratterizzazione dei pianeti extrasolari con gli spettrografi ad alta risoluzione HARPS-N e GIANO-B del Telescopio Nazionale Galileo. Il meeting, finanziato dalla Direzione Scientifica dell’INAF, si è tenuto nella sala conferenze dell’Hotel Federico II Central Palace ed è stato organizzato da Serena Benatti con il fondamentale contributo del LOC: Laura Affer, Salvatore Colombo, Mattia D’Arpa, Claudia Di Maio (co-chair), Valerio Fardella, Rossella Orlando e Stefania Turco. Sono stati presentati gli aggiornamenti sulle diverse componenti del programma, sia quelle concluse da alcuni anni ma con dati TNG ancora in analisi (ad es. pianeti attorno a stelle M e pianeti giovani), sia quelle con osservazioni in corso, in particolare i tre Large Programs (atmosfere planetarie, follow-up di pianeti Gaia, masse di pianeti piccoli osservabili con Ariel). Il gruppo EXOPA ha presentato contributi in quasi tutte le sessioni.
🇬🇧 English
May 2025 · Events
22nd GAPS Progress Meeting in Palermo
The 22nd Progress Meeting of the GAPS project (Global Architecture of Planetary Systems), devoted to the search for and characterisation of exoplanets with the high-resolution spectrographs HARPS-N and GIANO-B at the Telescopio Nazionale Galileo, was held in Palermo from 14 to 16 May. The meeting, funded by INAF’s Scientific Directorate, took place at the conference hall of the Hotel Federico II Central Palace and was organised by Serena Benatti with key contributions from the LOC: Laura Affer, Salvatore Colombo, Mattia D’Arpa, Claudia Di Maio (co-chair), Valerio Fardella, Rossella Orlando and Stefania Turco. Updates were presented on all programme components, both those completed some years ago whose TNG data are still being exploited (e.g. planets around M dwarfs and young planets) and ongoing ones, in particular the three Large Programmes (planetary atmospheres, Gaia planet follow-up, masses of small planets observable with Ariel). The EXOPA group contributed to nearly all sessions.
Nuovo paper EXOPA
Exploring short-term stellar activity in dM stars: a volume-limited perspective
G. Galletta, S. Colombo, L. Prisinzano, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su A&A
I flare sono manifestazioni improvvise e intense dell’attività stellare, che avvengono su brevi scale temporali ma rilasciano enormi quantità di energia. Studiarli è fondamentale, perché la radiazione ad alta energia che producono può modificare profondamente l’ambiente circumstellare, influenzando le atmosfere planetarie attraverso fotoevaporazione e fotochimica. Le stelle di tipo M sono particolarmente interessanti per la loro elevata frequenza di flare e perché possono ospitare esopianeti nelle loro zone abitabili. L’obiettivo del lavoro è analizzare l’attività di flare in un campione rappresentativo e privo di bias di stelle M. Abbiamo selezionato le stelle M entro 10 parsec dal Sole dal catalogo Gaia DR3 e analizzato le curve di luce TESS dei settori da 0 a 76 (ove disponibili) con una tecnica iterativa di fit a processi gaussiani, per rimuovere le variazioni a lungo termine e isolare con precisione i flare. Sono state analizzate 173 stelle, per un totale di 17.229 flare. Le energie osservate partono da circa 1029 erg e le durate vanno da 2 a 8000 secondi. La distribuzione in energia è stata modellata con fit a singola e doppia pendenza, ottenendo pendenze medie di −0,79 ± 0,64 e −1,23 ± 1,32. Abbiamo introdotto un nuovo indicatore di attività, il Flare Energy Index (GF.01), per quantificare la frequenza dei flare nelle diverse stelle: ha rivelato due popolazioni, con le stelle più deboli che mostrano meno flare ad alta energia e quelle più luminose che producono più spesso flare di bassa energia. Infine, due stelle particolarmente attive, G 227-22 e G 258-33, osservate da TESS in numerosi settori, sono state studiate in dettaglio per valutare la variabilità della loro attività nel tempo e le loro distribuzioni in energia.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
Exploring short-term stellar activity in dM stars: a volume-limited perspective
G. Galletta, S. Colombo, L. Prisinzano, G. Micela
Accepted for publication in A&A
Flares are sudden and intense manifestations of stellar activity occurring on short timescales and releasing vast amounts of energy. Studying them is crucial, since the high-energy radiation they emit can significantly alter circumstellar environments and affect planetary atmospheres through photoevaporation and photochemistry. M-type stars are particularly relevant because of their high flare frequency and their potential to host exoplanets in their habitable zones. This study analyses flare activity in a representative, unbiased sample of M stars. We selected M stars within 10 parsecs of the Sun from Gaia DR3 and analysed TESS light curves from sectors 0 to 76 (where available) with an iterative Gaussian-process fitting technique to remove long-term variations and accurately isolate flares. In total, 173 stars and 17,229 flares were analysed. Flare energies start from ~1029 erg, with durations between 2 and 8000 seconds. The energy distribution was modelled with single- and double-slope fits, yielding average slopes of −0.79 ± 0.64 and −1.23 ± 1.32, respectively. A new activity indicator, the Flare Energy Index (GF.01), was introduced to quantify flare frequency across stars; it revealed two populations, with fainter stars showing fewer high-energy flares and brighter stars more frequently producing low-energy flares. Finally, two highly active stars, G 227-22 and G 258-33, observed by TESS in many sectors, were studied in detail to assess the variability of their activity over time and their energy distributions.
Marzo 2025 · Persone
Antonino Petralia ricercatore a tempo indeterminato
Il 17 marzo 2025 Antonino Petralia ha preso servizio come ricercatore a tempo indeterminato. La sua ricerca riguarda principalmente lo studio dell’attività stellare, al fine di correggerne gli effetti nelle osservazioni esoplanetarie. A questo scopo Antonino ha sviluppato, o contribuito a sviluppare, codici per la modellizzazione della fotosfera stellare, come PAStar (Petralia et al. 2025).
🇬🇧 English
March 2025 · People
Antonino Petralia appointed permanent researcher
On 17 March 2025 Antonino Petralia started his position as a permanent researcher. His work focuses mainly on stellar activity, with the aim of correcting its effects on exoplanet observations. To this end, Antonino has developed or contributed to codes for modelling the stellar photosphere, such as PAStar (Petralia et al. 2025).
Febbraio 2025 · Persone
Mattia D’Arpa: dottorato e nuovo contratto
Venerdì 21 febbraio Mattia D’Arpa ha difeso la tesi di dottorato “Investigating exoplanetary atmospheres through transmission spectroscopy”. Dal 3 febbraio lavora inoltre in Osservatorio con un contratto a tempo determinato di 14 mesi sul tema “Atmosfere esoplanetarie, spettroscopia a bassa e alta risoluzione nell’ambito di osservazioni con strumenti da Terra e dallo Spazio”.
🇬🇧 English
February 2025 · People
Mattia D’Arpa: PhD and new position
On Friday 21 February Mattia D’Arpa defended his PhD thesis, “Investigating exoplanetary atmospheres through transmission spectroscopy”. Since 3 February he has also been working at the Observatory on a 14-month fixed-term contract on “Exoplanetary atmospheres: low- and high-resolution spectroscopy with ground- and space-based instruments”.
Gennaio 2025 · Persone
Davide Cardinale: assegno di ricerca professionalizzante
Il 2 gennaio Davide Cardinale ha iniziato la sua attività in Osservatorio con un assegno di ricerca professionalizzante di un anno, rinnovabile fino a due, dal titolo “Analisi termica per missioni spaziali”. La sua attività riguarda lo sviluppo di modelli e analisi termo-meccaniche di componenti per missioni spaziali e di infrastrutture per test di caratterizzazione di componenti opto-meccanici, in particolare per la missione Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), dedicata allo studio delle condizioni fisiche e della composizione chimica degli esopianeti.
🇬🇧 English
January 2025 · People
Davide Cardinale: professional research grant
On 2 January Davide Cardinale started working at the Observatory on a one-year professional research grant, renewable up to two years, entitled “Thermal analysis for space missions”. His work concerns the development of thermo-mechanical models and analyses of space mission components and of test infrastructures for opto-mechanical components, in particular for the Ariel mission (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), devoted to the physical conditions and chemical composition of exoplanets.
Persone
Serena Benatti e Claudia Di Maio rappresentanti GAPS per il 2025
Serena Benatti è stata nominata Chair della collaborazione GAPS per il 2025. GAPS riunisce la maggior parte dei ricercatori di istituti italiani (INAF e alcune università) che si occupano di esopianeti, con particolare riferimento all’uso degli spettrografi ad alta risoluzione del TNG. Inoltre, il gruppo Junior GAPS, formato dagli Early Career Researchers della collaborazione, ha eletto Claudia Di Maio come propria rappresentante nel Board per il 2025.
🇬🇧 English
People
Serena Benatti and Claudia Di Maio, GAPS representatives for 2025
Serena Benatti has been appointed Chair of the GAPS collaboration for 2025. GAPS brings together most researchers in Italian institutions (INAF and several universities) working on exoplanets, with a particular focus on the high-resolution spectrographs at the TNG. In addition, the Junior GAPS group, made up of the collaboration’s Early Career Researchers, elected Claudia Di Maio as its representative on the Board for 2025.
Pubblicazioni
Stellar X-ray-UV coronal activity and its impact on planets
S. Colombo, D. Locci, R. Spinelli, A. Petralia, C. Cecchi Pestellini, G. Micela
Capitolo nel volume Handbook of Exoplanets
I pianeti trascorrono l’intera vita in un ambiente plasmato principalmente dalla stella ospite. Questa, spesso caratterizzata da intensa radiazione energetica e da venti stellari energetici, impone vincoli formidabili all’evoluzione planetaria. Una comprensione approfondita della stella e della sua interazione con il pianeta è quindi fondamentale per interpretare correttamente i processi planetari e il clima. Il campo dell’interazione stella-pianeta è vasto e coinvolge molti ambiti della fisica: questo capitolo si concentra sulle alte energie, in particolare sull’impatto della radiazione ad alta energia sui processi dinamici e sulla chimica degli esopianeti e sul ruolo della fotoevaporazione atmosferica.
🇬🇧 English
Publications
Stellar X-ray-UV coronal activity and its impact on planets
S. Colombo, D. Locci, R. Spinelli, A. Petralia, C. Cecchi Pestellini, G. Micela
Chapter in the volume Handbook of Exoplanets
Planets spend their entire lives in an environment shaped mainly by their host star. The star, often characterised by intense energetic radiation and energetic stellar winds, imposes formidable constraints on planetary evolution. A deep understanding of the star and of its interaction with the planet is therefore essential to correctly interpret planetary processes and climate. Star-planet interaction is a vast field involving many areas of physics: this chapter focuses on high energies, in particular on the impact of high-energy radiation on the dynamics and chemistry of exoplanets and on the role of atmospheric photoevaporation.
Nuovo paper EXOPA
PAStar: a model for stellar surface from the Sun to active stars
A. Petralia, J. Maldonado, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su A&A
La caratterizzazione degli esopianeti richiede una conoscenza approfondita della stella ospite, che rappresenta una sorgente di rumore in grado di influenzare i parametri planetari ricavati dalla profondità dei transiti o dalla caratterizzazione atmosferica. In questo lavoro presentiamo PAStar, un modello che descrive la fotosfera stellare in presenza di macchie e/o facole e ne calcola la spettro-fotometria. Il modello è stato validato con dati solari e confrontato con un altro modello di letteratura, verificando la coerenza dei risultati. La descrizione accurata dell’attività stellare è un passaggio cruciale in molti contesti astrofisici: il metodo sviluppato offre uno strumento versatile per descrivere l’attività delle stelle dominata da macchie e facole, ed è un importante passo avanti nello studio delle interazioni tra esopianeti e stelle ospiti.
Esempio di transito esoplanetario descritto con PAStar. A sinistra: forma del transito in assenza di attività stellare (quiet phot), in presenza di macchie (spot) e di macchie e facole (spot+fac). Al centro e a destra: superficie della stella in due istanti del transito; il disco bianco indica il pianeta e la linea tratteggiata nera la sua traccia. Le macchie sono in blu scuro, le facole sono le corone brillanti attorno alle macchie.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
PAStar: a model for stellar surface from the Sun to active stars
A. Petralia, J. Maldonado, G. Micela
Accepted for publication in A&A
Exoplanet characterisation requires an in-depth understanding of the host star, as it is a source of noise that can affect the planetary parameters derived from transit depths or atmospheric characterisation. In this work we present PAStar, a model that describes the stellar photosphere in the presence of spots and/or faculae and computes its spectro-photometry. The model was validated with solar data and compared with another model from the literature, confirming the consistency of the results. An accurate description of stellar activity is a crucial step in many astrophysical contexts: our method provides a versatile tool to describe stellar activity dominated by spots and faculae, and is an important step forward in the study of interactions between exoplanets and their host stars.
Example of an exoplanet transit described with PAStar. Left: transit shape without stellar activity (quiet phot), with spots (spot) and with spots and faculae (spot+fac). Centre and right: the stellar surface at two times during the transit; the white disc marks the planet and the dashed black line its path. Spots are dark blue, faculae are the bright rings around the spots.
Gennaio 2025 · Calendario
Il Calendario EXOPA 2025 è disponibile!
🇬🇧 English
January 2025 · Calendar
The EXOPA 2025 Calendar is available!
2024
Dicembre 2024 · Auguri
Buon Natale da EXOPA!
🇬🇧 English
December 2024 · Season’s greetings
Merry Christmas from EXOPA!
Nuovo paper EXOPA
The GAPS Programme at TNG. LXIII. Photoevaporating puzzle: exploring the enigmatic nature of TOI-5398 b atmospheric signal
M. C. D’Arpa, G. Guilluy, G. Mantovan, F. Biassoni, R. Spinelli, D. Sicilia, D. Locci, A. Maggio, A. F. Lanza, A. Petralia, C. Di Maio, S. Benatti, A. S. Bonomo, F. Borsa, L. Cabona, S. Desidera, L. Fossati, G. Micela, L. Malavolta, L. Mancini, G. Scandariato, A. Sozzetti, M. Stangret, L. Affer, F. Amadori, M. Basilicata, A. Bignamini, W. Boschin, A. Ghedina
Accettato per la pubblicazione su A&A
Lo studio dell’atmosfera di TOI-5398 b, condotto nell’ambito del programma GAPS con lo spettrografo ad alta risoluzione HARPS-N, fornisce nuovi elementi sui processi atmosferici degli esopianeti, con un focus specifico sull’evaporazione fotoindotta. La rivelazione della riga Hα e del tripletto di He I, oltre al doppietto di Na I, fornisce dati preziosi a conferma delle previsioni teoriche sulla fuga atmosferica. Lo studio offre inoltre una visione più chiara della distribuzione in altezza degli elementi: He I e Na I si trovano negli strati più esterni dell’atmosfera, mentre Hα si trova in una regione più interna. La novità sta nel confermare queste caratteristiche in un pianeta simile a un Saturno caldo, anziché in un Giove ultra-caldo. Inoltre, la rivelazione del doppietto di Na I in un’atmosfera relativamente fredda (947 K) amplia la conoscenza delle composizioni atmosferiche di esopianeti più freddi. La combinazione di He I e Hα in un singolo sistema è rara e rafforza i modelli che prevedono l’evaporazione fotoindotta. I segnali osservati suggeriscono anche la presenza di venti atmosferici, che potrebbero spiegare l’estensione di questi elementi e persino indicare una possibile coda cometaria di TOI-5398 b. Questi risultati supporteranno futuri lavori per perfezionare i modelli atmosferici e comprendere meglio i meccanismi di fuga atmosferica.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
The GAPS Programme at TNG. LXIII. Photoevaporating puzzle: exploring the enigmatic nature of TOI-5398 b atmospheric signal
M. C. D’Arpa, G. Guilluy, G. Mantovan, F. Biassoni, R. Spinelli, D. Sicilia, D. Locci, A. Maggio, A. F. Lanza, A. Petralia, C. Di Maio, S. Benatti, A. S. Bonomo, F. Borsa, L. Cabona, S. Desidera, L. Fossati, G. Micela, L. Malavolta, L. Mancini, G. Scandariato, A. Sozzetti, M. Stangret, L. Affer, F. Amadori, M. Basilicata, A. Bignamini, W. Boschin, A. Ghedina
Accepted for publication in A&A
This study of the atmosphere of TOI-5398 b, carried out within the GAPS programme with the high-resolution spectrograph HARPS-N, provides new insights into exoplanet atmospheric processes, with a specific focus on photoinduced evaporation. The detection of the Hα line and the He I triplet, along with the Na I doublet, provides valuable data confirming theoretical predictions of atmospheric escape. The study also gives a clearer view of the vertical distribution of the elements: He I and Na I lie in the outermost layers of the atmosphere, while Hα is located in a deeper region. The novelty lies in confirming these features in a hot-Saturn-like planet rather than in an ultra-hot Jupiter. Moreover, the detection of the Na I doublet in a relatively cool atmosphere (947 K) improves our knowledge of the composition of cooler exoplanet atmospheres. The combination of He I and Hα in a single system is rare and strengthens models predicting photoinduced evaporation. The observed signals also suggest atmospheric winds, which could explain the extension of these elements and even point to a possible comet-like tail of TOI-5398 b. These results will support future work to refine atmospheric models and better understand atmospheric escape.
Dicembre 2024 · Auguri
Buona Santa Lucia da EXOPA!
🇬🇧 English
December 2024 · Season’s greetings
Happy Saint Lucy’s Day from EXOPA!
Novembre 2024 · Persone
Giulia Piccinini inizia il dottorato
Il 1° novembre Giulia Piccinini ha iniziato il dottorato presso l’Osservatorio, sulla determinazione delle masse degli esopianeti con tecniche spettroscopiche e astrometriche. L’attività si svolge nell’ambito della preparazione scientifica della missione Ariel, con la supervisione di Giusi Micela.
🇬🇧 English
November 2024 · People
Giulia Piccinini starts her PhD
On 1 November Giulia Piccinini started her PhD at the Observatory, on the determination of exoplanet masses with spectroscopic and astrometric techniques. Her work is part of the scientific preparation of the Ariel mission, under the supervision of Giusi Micela.
Ottobre 2024 · News
Scoperto un nuovo pianeta attorno alla stella di Barnard!
Leggi il comunicato stampa dell’ESO e guarda l’intervista a Serena Benatti, una delle autrici della scoperta.
🇬🇧 English
October 2024 · News
A new planet discovered around Barnard’s star!
Read the ESO press release and watch the interview with Serena Benatti, one of the authors of the discovery.
Nuovo paper EXOPA
The GAPS Programme at TNG. Atmospheric characterisation of KELT-9 b via single-line analysis: detection of six H I Balmer lines, Na I, Ca I, Ca II, Fe I, Fe II, Mg I, Ti II, Sc II, and Cr II
M. C. D’Arpa, A. Saba, F. Borsa, L. Fossati, G. Micela, C. Di Maio, M. Stangret, G. Tripodo, L. Affer, A. S. Bonomo, S. Benatti, M. Brogi, V. Fardella, A. F. Lanza, G. Guilluy, J. Maldonado, G. Mantovan, V. Nascimbeni, L. Pino, G. Scandariato, D. Sicilia, A. Sozzetti, R. Spinelli, G. Andreuzzi, A. Bignamini, R. Claudi, S. Desidera, A. Ghedina, C. Knapic, V. Lorenzi
Accettato per la pubblicazione su A&A
In questo lavoro abbiamo analizzato sei transiti primari del gioviano ultra-caldo KELT-9 b ottenuti con lo spettrografo ad alta risoluzione HARPS-N nell’ambito del progetto GAPS2, con l’obiettivo di caratterizzarne l’atmosfera attraverso l’analisi delle singole righe spettrali. Abbiamo estratto lo spettro in trasmissione di ciascuna riga confrontando lo spettro fuori transito con quelli in transito e calcolando la media pesata della tomografia nel sistema di riferimento del pianeta. Abbiamo corretto il limb-darkening e l’effetto Rossiter-McLaughlin modellando la regione del disco stellare oscurata dal pianeta e sottraendola dallo spettro fuori transito.
Abbiamo rivelato tutte e sei le righe della serie di Balmer osservabili nell’intervallo di HARPS-N, da Hα a Hζ, con significatività superiore a 5σ, e le righe delle specie metalliche Na I, Ca I, Ca II, Fe I, Fe II, Mg I, Ti II, Sc II e Cr II. È la prima rivelazione nell’atmosfera di un esopianeta delle righe Hε e Hζ, e di singole righe di Sc II e Cr II. Le rivelazioni sono supportate dal confronto con spettri in trasmissione sintetici di KELT-9 b che tengono conto degli effetti di non equilibrio termodinamico locale.
I risultati evidenziano uno spostamento sistematico verso il blu, dovuto a venti che soffiano dal lato notturno al lato diurno. L’analisi delle singole righe ha permesso non solo di confermare la presenza delle specie atomiche, ma anche di caratterizzare la stratificazione locale dell’atmosfera: combinando la distribuzione in altezza delle specie con lo spostamento in velocità misurato, abbiamo ricavato la distribuzione in altezza dei venti. Lo studio dell’allargamento rotazionale delle diverse specie supporta infine la previsione che il pianeta sia in rotazione sincrona, comportandosi come un corpo rigido.
Distribuzione in altezza delle specie chimiche rivelate, in raggi planetari (Rp), in funzione della temperatura atmosferica. La linea nera tratteggiata è il profilo di temperatura del modello con effetti di non equilibrio termodinamico locale (NLTE); le linee continue delle singole specie sono spostate rispetto a essa per chiarezza.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
The GAPS Programme at TNG. Atmospheric characterisation of KELT-9 b via single-line analysis: detection of six H I Balmer lines, Na I, Ca I, Ca II, Fe I, Fe II, Mg I, Ti II, Sc II, and Cr II
M. C. D’Arpa, A. Saba, F. Borsa, L. Fossati, G. Micela, C. Di Maio, M. Stangret, G. Tripodo, L. Affer, A. S. Bonomo, S. Benatti, M. Brogi, V. Fardella, A. F. Lanza, G. Guilluy, J. Maldonado, G. Mantovan, V. Nascimbeni, L. Pino, G. Scandariato, D. Sicilia, A. Sozzetti, R. Spinelli, G. Andreuzzi, A. Bignamini, R. Claudi, S. Desidera, A. Ghedina, C. Knapic, V. Lorenzi
Accepted for publication in A&A
In this work we analysed six primary transits of the ultra-hot Jupiter KELT-9 b obtained with the HARPS-N high-resolution spectrograph within the GAPS2 project, to characterise its atmosphere via single-line analysis. We extracted the transmission spectrum of each line by comparing the master out-of-transit spectrum with the in-transit spectra and computing the weighted average of the tomography in the planet rest frame. We corrected for centre-to-limb variation and the Rossiter-McLaughlin effect by modelling the region of the stellar disc occulted by the planet and subtracting it from the master-out spectrum.
We detected all six Balmer lines observable in the HARPS-N range, from Hα to Hζ, with significance above 5σ, as well as lines of the metal species Na I, Ca I, Ca II, Fe I, Fe II, Mg I, Ti II, Sc II and Cr II. This is the first detection in an exoplanet atmosphere of the Hε and Hζ lines and of individual Sc II and Cr II lines. Our detections are supported by a comparison with published synthetic transmission spectra of KELT-9 b that account for non-local thermodynamic equilibrium effects.
The results show a systematic blueshift due to night-side to day-side winds. The single-line analysis allowed us not only to confirm the presence of atomic species but also to characterise the local stratification of the atmosphere: combining the height distribution of the detected species with the measured velocity shifts, we derived the height distribution of the winds. Finally, the rotational broadening of the different species supports the prediction of a tidally locked planet rotating as a rigid body.
Height distribution of the detected chemical species, in planetary radii (Rp), as a function of atmospheric temperature. The black dashed line is the model temperature profile including NLTE effects; the solid lines of the individual species are offset from it for clarity.
Nuovo paper EXOPA
XUV irradiation of young planetary atmospheres. Results from a joint XMM-Newton and HST observation of HIP 67522
A. Maggio, I. Pillitteri, C. Argiroffi, D. Locci, S. Benatti, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su A&A
In questo lavoro abbiamo analizzato osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione di una giovane stella di massa simile al Sole che ospita due pianeti in transito: si tratta del sistema multi-planetario più giovane oggi conosciuto. Le osservazioni in raggi X e nel lontano ultravioletto, effettuate quasi simultaneamente con i satelliti XMM-Newton e Hubble Space Telescope, avevano lo scopo di ricostruire la distribuzione del plasma caldo nell’atmosfera esterna della stella, per calcolarne in particolare l’emissione nell’estremo ultravioletto (EUV, 100–1216 Å), che non è possibile misurare direttamente per la mancanza di strumentazione spaziale adeguata. Ricostruire l’intera emissione elettromagnetica, dal visibile ai raggi X soffici, è necessario per studiare l’influenza della radiazione stellare sulle atmosfere degli esopianeti. La radiazione X+EUV, in particolare, induce importanti effetti di fotochimica e fotoevaporazione, di grande interesse per comprendere la formazione e l’evoluzione planetaria e, in ultima analisi, le condizioni di irraggiamento nelle fasi iniziali dello sviluppo della vita su “altri mondi” in orbita attorno a stelle simili al Sole.
Lo studio è servito anche a verificare diverse “leggi di scala” proposte in letteratura per stimare l’emissione EUV a partire da quella X, senza osservazioni dirette. I risultati mostrano che queste leggi presentano ancora incertezze che meritano ulteriori approfondimenti.
Rapporto dei flussi EUV/X in funzione del flusso X superficiale per un campione di stelle che include HIP 67522. Le bande colorate indicano le due leggi di scala riportate in legenda.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
XUV irradiation of young planetary atmospheres. Results from a joint XMM-Newton and HST observation of HIP 67522
A. Maggio, I. Pillitteri, C. Argiroffi, D. Locci, S. Benatti, G. Micela
Accepted for publication in A&A
In this work we analysed high-resolution spectroscopic observations of a young solar-mass star hosting two transiting planets: currently the youngest known multi-planet system. The X-ray and far-ultraviolet observations, taken almost simultaneously with XMM-Newton and the Hubble Space Telescope, aimed to reconstruct the distribution of hot plasma in the star’s outer atmosphere, in order to compute its extreme-ultraviolet emission (EUV, 100–1216 Å), which cannot be measured directly for lack of suitable space instrumentation. Reconstructing the full electromagnetic emission, from the optical to soft X-rays, is necessary to study the influence of stellar radiation on exoplanet atmospheres. X+EUV radiation in particular drives significant photochemistry and photoevaporation, which are of great interest for understanding planet formation and evolution and, ultimately, the irradiation conditions during the early development of life on “other worlds” orbiting Sun-like stars.
The study also tested several “scaling laws” proposed in the literature to estimate EUV emission from X-ray emission without direct observations. Our results show that these laws are still affected by uncertainties that deserve further investigation.
EUV/X flux ratio as a function of the X-ray surface flux for a sample of stars including HIP 67522. The coloured bands show the two scaling laws given in the legend.
Nuovo paper EXOPA
Spot modeling through multiband photometry: analysis of V1298 Tau
A. Biagini, A. Petralia, C. Di Maio, L. Betti, E. Pace, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su A&A
L’attività stellare, dovuta principalmente a macchie e facole, è una delle principali fonti di rumore nelle osservazioni di esopianeti, perché influenza sia la spettroscopia sia la fotometria. Per studiare i giovani sistemi planetari e la loro evoluzione dobbiamo modellare l’attività delle giovani stelle, spesso molto attive, per rimuoverne il contributo dai dati. Attraverso la fotometria multibanda miriamo a ricostruire la geometria delle regioni attive (macchie, facole o una loro combinazione) e a stimarne la temperatura. Abbiamo analizzato osservazioni fotometriche multibanda di V1298 Tau ottenute con il telescopio Marcon da 80 cm dell’Osservatorio Polifunzionale del Chianti, assumendo che la modulazione osservata nelle varie bande fosse dovuta alla diversa temperatura di macchie e facole rispetto alla fotosfera. Abbiamo ricavato la configurazione geometrica e un intervallo di temperatura per le regioni attive di V1298 Tau, risultate composte da macchie e facole presenti contemporaneamente in un rapporto variabile nel tempo. Abbiamo infine testato il metodo su dati solari, verificando di poter misurare la dimensione della regione attiva dominante e la sua temperatura efficace media.
A sinistra: macchia simulata su V1298 Tau secondo il modello presentato in Biagini et al. 2024. A destra: immagine reale del Sole nel periodo studiato, da HMI. Crediti: A&A; Biagini et al. 2024.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
Spot modeling through multiband photometry: analysis of V1298 Tau
A. Biagini, A. Petralia, C. Di Maio, L. Betti, E. Pace, G. Micela
Accepted for publication in A&A
Stellar activity, mainly spots and faculae, is one of the main sources of noise in exoplanet observations, because it affects both spectroscopy and photometry. To study young planetary systems and their evolution, we need to model the activity of their often very active host stars in order to remove it from the data. Using multiband photometry, we aim to reconstruct the geometry of active regions (spots, faculae or a mix of the two) and estimate their temperature. We analysed multiband photometric observations of V1298 Tau obtained with the 80 cm Marcon telescope of the Osservatorio Polifunzionale del Chianti, assuming that the modulation observed in the different bands is due to the temperature contrast of spots and faculae with respect to the photosphere. We derived the geometric configuration and a temperature range for the active regions of V1298 Tau, which turned out to be made of spots and faculae present at the same time in a time-variable ratio. Finally, we tested the method on solar data, verifying that we can measure the size of the dominant active region and its mean effective temperature.
Left: simulated spot on V1298 Tau from the model presented in Biagini et al. 2024. Right: real image of the Sun during the period studied, from HMI. Credits: A&A; Biagini et al. 2024.
Persone
Carmen Ayala Loera si aggiunge al gruppo EXOPA
Carmen Ayala Loera ha vinto un assegno di ricerca dal titolo “Tecniche di machine learning per studiare le stelle di tipo M e i loro pianeti”, finanziato dal PRIN 2022 “Know your little neighbours: characterizing low-mass stars and planets in the Solar neighbourhood”. Lavorerà a Palermo per un anno con la supervisione di Jesús Maldonado.
🇬🇧 English
People
Carmen Ayala Loera joins the EXOPA group
Carmen Ayala Loera has won a research fellowship entitled “Machine learning techniques to study M-type stars and their planets”, funded by PRIN 2022 “Know your little neighbours: characterizing low-mass stars and planets in the Solar neighbourhood”. She will work in Palermo for one year under the supervision of Jesús Maldonado.
Nuovo paper EXOPA
The time evolution of the ultraviolet habitable zone
R. Spinelli, F. Borsa, G. Ghirlanda, G. Ghisellini, F. Haardt, F. Rigamonti
Accettato per la pubblicazione su MNRAS Letters – leggi la notizia su Media INAF
Recenti esperimenti suggeriscono che una dose minima di radiazione ultravioletta potrebbe essere stata fondamentale per la formazione di alcuni mattoni della vita, come l’RNA; d’altra parte, una dose eccessiva è dannosa per la vita come la conosciamo, perché può distruggere molte molecole, tra cui il DNA. Su queste basi si può definire attorno alle stelle una zona ad anello in cui un pianeta riceve un flusso ultravioletto adatto alla formazione e alla presenza della vita. In un precedente articolo (The ultraviolet habitable zone of exoplanets, MNRAS) avevamo analizzato osservazioni Swift in banda UV di stelle che ospitano pianeti nella zona abitabile “classica”, dove la temperatura permette la presenza di acqua liquida in superficie, concludendo che i pianeti potenzialmente abitabili attorno alle stelle M (le più numerose della Galassia) sono fuori dalla zona abitabile UV, perché le loro stelle sono attualmente troppo deboli in UV per innescare la formazione di alcuni precursori dell’RNA. In questo nuovo lavoro abbiamo verificato se la formazione di questi composti possa essere avvenuta nelle fasi giovanili di queste stelle, oggi più vecchie di 3 miliardi di anni. Combinando le osservazioni Swift con osservazioni GALEX di gruppi di stelle giovani, abbiamo ricavato l’evoluzione temporale media della luminosità UV per stelle di diversa massa. Per tutte le stelle del campione esiste, o è esistita in passato, un’intersezione tra la zona abitabile classica e quella UV, a eccezione delle stelle molto fredde (sotto i 2800 K, come TRAPPIST-1). Il grado e la durata dell’intersezione sono maggiori per stelle più calde (e massicce) e per atmosfere più trasparenti all’UV. Lo studio suggerisce che le condizioni per formare alcuni mattoni della vita sono, o sono state, più frequenti nella nostra Galassia di quanto si pensasse. Un caso interessante è Proxima Centauri, la stella più vicina a noi: rispetto a stelle M simili, le due zone di abitabilità si sono sovrapposte per molto più tempo, quasi 3 miliardi di anni.
Evoluzione della zona abitabile UV (in grigio, rosso e viola per diverse trasmissività UV dell’atmosfera planetaria) e della zona abitabile classica (in verde) per i sistemi planetari studiati.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
The time evolution of the ultraviolet habitable zone
R. Spinelli, F. Borsa, G. Ghirlanda, G. Ghisellini, F. Haardt, F. Rigamonti
Accepted for publication in MNRAS Letters – read the story on Media INAF (in Italian)
Recent experiments suggest that a minimum dose of ultraviolet radiation may have been crucial for forming some building blocks of life, such as RNA; on the other hand, too much UV is harmful to life as we know it, since it can destroy many molecules, including DNA. On this basis, one can define a ring-shaped zone around a star where a planet receives a UV flux suitable for the formation and presence of life. In a previous paper (The ultraviolet habitable zone of exoplanets, MNRAS) we analysed Swift UV observations of stars hosting planets in the “classical” habitable zone, where the temperature allows liquid water on the surface, and concluded that potentially habitable planets around M dwarfs (the most common stars in the Galaxy) lie outside the UV habitable zone, because their stars are currently too faint in the UV to trigger the formation of some RNA precursors. In this new work we tested whether these compounds could have formed during the early phases of these stars, which are now older than 3 billion years. Combining Swift data with GALEX observations of young stellar groups, we derived the average time evolution of UV luminosity for stars of different masses. For all stars in the sample, the classical and UV habitable zones overlap now or did so in the past, except for very cool stars (below 2800 K, such as TRAPPIST-1). The degree and duration of the overlap are greater for hotter (more massive) stars and for atmospheres more transparent to UV. The study suggests that the conditions for forming some building blocks of life are, or have been, more common in our Galaxy than previously thought. An interesting case is Proxima Centauri, our closest star: compared with similar M dwarfs, its two habitable zones overlapped for much longer, almost 3 billion years.
Evolution of the UV habitable zone (grey, red and purple for different UV transmissivities of the planetary atmosphere) and of the classical habitable zone (green) for the planetary systems studied.
Settembre 2024 · Divulgazione
EXOPA alla Notte Europea dei Ricercatori 2024
Il gruppo EXOPA ha partecipato alla Notte Europea dei Ricercatori (Sharper Night) 2024, il 27 settembre, con l’attività “Missione Ariel: una caccia al tesoro esoplanetaria”.
🇬🇧 English
September 2024 · Outreach
EXOPA at the European Researchers’ Night 2024
The EXOPA group took part in the European Researchers’ Night (Sharper Night) 2024 on 27 September, with the activity “Ariel mission: an exoplanet treasure hunt”.
Maggio 2024 · Eventi
4° workshop della comunità italiana del consorzio Ariel a Palermo
Dal 20 al 22 maggio 2024 si è svolto a Palermo il 4° workshop della comunità scientifica italiana coinvolta nelle attività del consorzio Ariel (pagina dell’evento).
🇬🇧 English
May 2024 · Events
4th workshop of the Italian Ariel Consortium community in Palermo
The 4th workshop of the Italian scientific community involved in the Ariel Consortium activities took place in Palermo from 20 to 22 May 2024 (event page).
Nuovo paper EXOPA
A reanalysis of the LHS 1140 b atmosphere observed with the Hubble Space Telescope
A. Biagini, G. Cracchiolo, A. Petralia, J. Maldonado, C. Di Maio, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
La super-Terra LHS 1140 b è un target interessante per le osservazioni atmosferiche, perché è vicina alla zona abitabile della sua stella e si trova nella regione della distribuzione dei raggi dei piccoli esopianeti che si ritiene corrisponda alla transizione tra pianeti con e senza atmosfera. Le osservazioni del suo transito primario con WFC3, a bordo del telescopio spaziale Hubble (HST), hanno rivelato nello spettro di trasmissione una modulazione compatibile con la presenza di acqua, che però potrebbe essere dovuta anche all’attività stellare. Presentiamo un’analisi dettagliata delle osservazioni WFC3/HST per capire se questa modulazione possa essere imputabile a macchie stellari non occultate. L’analisi suggerisce fortemente che LHS 1140 sia una stella piuttosto quieta, con metallicità [Fe/H] subsolare e arricchita in elementi α: escludiamo quindi che lo spettro planetario sia influenzato da macchie e facole non occultate. Il lavoro mostra l’importanza di modellare correttamente lo spettro stellare, tenendo conto anche della composizione chimica della stella, nell’analisi dei transiti. Infine, abbiamo modellato l’atmosfera di LHS 1140 b per studiarne la composizione; tuttavia, la bassa risoluzione e il ridotto intervallo spettrale dei dati HST non permettono di stabilire in modo definitivo se le caratteristiche spettrali siano dovute ad acqua o ad altre molecole.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
A reanalysis of the LHS 1140 b atmosphere observed with the Hubble Space Telescope
A. Biagini, G. Cracchiolo, A. Petralia, J. Maldonado, C. Di Maio, G. Micela
Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)
The super-Earth LHS 1140 b is an interesting target for atmospheric observations, since it is close to the habitable zone of its star and lies in the region of the small-planet radius distribution thought to mark the transition between planets with and without atmospheres. Observations of its primary transit with WFC3 on board the Hubble Space Telescope (HST) revealed a modulation in the transmission spectrum compatible with water, which however could also be due to stellar activity. We present a detailed analysis of the WFC3/HST observations to understand whether this modulation could be caused by unocculted starspots. Our analysis strongly suggests that LHS 1140 is a rather quiet star with subsolar [Fe/H] and enhanced α elements: we therefore rule out that the planetary spectrum is affected by unocculted spots and faculae. This work shows the importance of properly modelling the stellar spectrum, including the stellar composition, when analysing transit observations. Finally, we modelled the atmosphere of LHS 1140 b to retrieve its composition; however, the low resolution and narrow spectral range of the HST data prevent us from determining whether the spectral features are due to water or to other molecules.
Divulgazione
Intervista a Giusi Micela su Avvenire
Giusi Micela e Isabella Pagano (direttrice dell’INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania) hanno rilasciato un’intervista al quotidiano Avvenire: Astrofisica. “Noi a caccia di esopianeti per cercare la vita molto lontana da qui”.
🇬🇧 English
Outreach
Interview with Giusi Micela in Avvenire
Giusi Micela and Isabella Pagano (director of INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania) were interviewed by the Italian newspaper Avvenire: “We hunt for exoplanets to search for life very far from here” (in Italian).
Divulgazione
Gioca con Ariel su PlayINAF
Ma come lavorerà Ariel? Scopriamolo con un’attività in realtà aumentata, realizzata con Zapworks, in cui potrete trasformare smartphone o tablet nel satellite Ariel a caccia di atmosfere esotiche: un esperimento digitale per capire come si analizzano le atmosfere dei pianeti al di fuori del Sistema Solare. Scopri di più.
🇬🇧 English
Outreach
Play with Ariel on PlayINAF
How will Ariel work? Find out with an augmented reality activity, built with Zapworks, that turns your smartphone or tablet into the Ariel satellite hunting for exotic atmospheres: a digital experiment to understand how the atmospheres of planets beyond the Solar System are analysed. Learn more (in Italian).
Marzo 2024 · Riconoscimenti
Giusi Micela riceve il premio “Rose Day” per le STEM
Sabato 9 marzo è stato conferito all’astrofisica Giusi Micela dell’INAF di Palermo il premio Rose Day 2024 per la categoria STEM, riconoscimento che quest’anno premia le donne che sono di ispirazione per altre donne, contribuendo a un mondo più inclusivo. L’evento è organizzato dai club Zonta Palermo Triscele e Zonta Palermo Zyz. Leggi l’articolo completo.
🇬🇧 English
March 2024 · Awards
Giusi Micela receives the “Rose Day” award for STEM
On Saturday 9 March, astrophysicist Giusi Micela of INAF Palermo received the 2024 Rose Day award in the STEM category, which this year honours women who inspire other women, contributing to a more inclusive world. The event is organised by the Zonta Palermo Triscele and Zonta Palermo Zyz clubs. Read the full article (in Italian).
Febbraio 2024 · News from Ariel
Firmato l’Addendum n. 2 per la partecipazione italiana alla missione Ariel
Il 9 febbraio è stato firmato l’Addendum n. 2 all’accordo attuativo n. 2021-5-HH.0 per la “Partecipazione italiana alla fase B2/C/D1 della missione Ariel”. Si tratta di un addendum triennale con cui ASI finanzia le attività degli istituti scientifici per la preparazione della missione. L’istituto capofila è l’INAF, con responsabile scientifica Giusi Micela, che coordina anche le attività dei partner: Università di Firenze, Sapienza Università di Roma e Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR di Padova. Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) studierà le atmosfere di almeno 1000 pianeti in orbita attorno a stelle vicine, per determinarne la composizione chimica e le condizioni fisiche. Selezionata dall’ESA come missione M4 del programma “Cosmic Vision 2015-2025”, ha il lancio previsto nel 2029. L’Italia è una delle tre nazioni leader della missione, insieme a Regno Unito e Francia, e la sua partecipazione al consorzio è guidata dall’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo. L’Italia ha inoltre la responsabilità del telescopio, della Instrument Control Unit e del software di bordo, oltre che dell’analisi termica e delle prestazioni e del coordinamento delle attività del ground segment di pertinenza del consorzio.
Il satellite Ariel con il logo ufficiale del gruppo italiano. Crediti logo: L. Leonardi.
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February 2024 · News from Ariel
Addendum no. 2 signed for the Italian participation in the Ariel mission
On 9 February, Addendum no. 2 to Implementing Agreement no. 2021-5-HH.0 for the “Italian participation in phase B2/C/D1 of the Ariel mission” was signed. Through this three-year addendum, ASI (Italian Space Agency) funds the activities of the scientific institutes preparing the mission. The lead institute is INAF, with Giusi Micela as scientific lead, who also coordinates the partners: the University of Florence, Sapienza University of Rome and the CNR Institute of Photonics and Nanotechnologies in Padua. Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) will study the atmospheres of at least 1000 planets orbiting nearby stars, to determine their chemical composition and physical conditions. Selected by ESA as the M4 mission of the “Cosmic Vision 2015-2025” programme, it is scheduled for launch in 2029. Italy is one of the three leading nations of the mission, together with the United Kingdom and France, and its participation in the consortium is led by INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo. Italy is also responsible for the telescope, the Instrument Control Unit and the on-board software, as well as thermal and performance analysis and the coordination of the consortium’s ground segment activities.
The Ariel satellite with the official logo of the Italian team. Logo credits: L. Leonardi.
Nuovo paper EXOPA
Signatures of X-ray-dominated chemistry in the spectra of exoplanetary atmospheres
D. Locci, G. Aresu, A. Petralia, G. Micela, A. Maggio, C. Cecchi Pestellini
Accettato per la pubblicazione su The Planetary Science Journal – arXiv:2402.04688
La radiazione stellare ad alta energia influenza profondamente la chimica delle atmosfere planetarie, provocando deviazioni dall’equilibrio chimico. Mentre gli strati superiori sono dominati dalle ionizzazioni indotte dalla radiazione dell’estremo ultravioletto, più in profondità le abbondanze molecolari sono controllate da una chimica dominata dai raggi X, guidata principalmente dalla cascata di elettroni secondari non termici. In questo lavoro miriamo a identificare le impronte molecolari indotte fotochimicamente dalla radiazione ad alta energia negli spettri di trasmissione di un gigante gassoso in orbita attorno a una stella di tipo solare. Abbiamo sviluppato un codice numerico in grado di sintetizzare spettri di trasmissione, sfruttando sezioni d’urto di fotoassorbimento infrarosse aggiornate; le abbondanze chimiche sono calcolate con un modello fotochimico progettato anche per i processi di ionizzazione da radiazione ad alta energia. Troviamo che, per alti livelli di attività stellare, gli spettri sintetici sia a bassa sia ad alta risoluzione mostrano significative caratteristiche di non equilibrio chimico, potenzialmente osservabili, dovute principalmente a CO, CH4, C2H2 e HCN.
Spettri in trasmissione di esopianeti gassosi al variare della luminosità X: LX = 1026 (verde), 1028 (rosso) e 1030 erg s−1 (blu), con T(X) = 0,3, 0,5 e 1 keV rispettivamente.
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New EXOPA paper
Signatures of X-ray-dominated chemistry in the spectra of exoplanetary atmospheres
D. Locci, G. Aresu, A. Petralia, G. Micela, A. Maggio, C. Cecchi Pestellini
Accepted for publication in The Planetary Science Journal – arXiv:2402.04688
High-energy stellar radiation deeply affects the chemistry of planetary atmospheres, driving departures from chemical equilibrium. While the upper layers are dominated by ionisation from extreme-ultraviolet radiation, deeper in the atmosphere molecular abundances are controlled by a characteristic X-ray-dominated chemistry, mainly driven by an energetic secondary electron cascade. In this work we aim to identify photochemically induced molecular fingerprints in the transmission spectra of a giant planet orbiting a solar-type star. We developed a numerical code that synthesises transmission spectra at arbitrary resolution, using updated infrared photoabsorption cross-sections; chemical abundances are computed with a photochemical model tailored to high-energy ionisation processes. We find that, for high levels of stellar activity, synthetic spectra at both low and high resolution show significant, potentially observable out-of-equilibrium signatures, arising mainly from CO, CH4, C2H2 and HCN.
Transmission spectra of gaseous exoplanets for different X-ray luminosities: LX = 1026 (green), 1028 (red) and 1030 erg s−1 (blue), with T(X) = 0.3, 0.5 and 1 keV, respectively.
Nuovo paper EXOPA
The enigmatic dance of the HD 189733A system: a quest for accretion
S. Colombo, I. Pillitteri, A. Petralia, S. Orlando, G. Micela
Accettato per la pubblicazione su A&A – arXiv:2401.03962
Diversi studi suggeriscono che le proprietà di emissione di una stella possano essere influenzate dall’interazione con un pianeta vicino, ma l’effettiva osservabilità di questi effetti è ancora dibattuta. Un esempio è il sistema HD 189733A, in cui alcune caratteristiche dell’emissione sono state interpretate come segni di interazione stella-pianeta, mentre altri studi le attribuiscono all’attività coronale della stella. In questo lavoro indaghiamo se i flare X osservati, che sembrano in fase con il periodo orbitale del pianeta, possano essere dovuti all’accrescimento del vento planetario sulla superficie stellare o all’interazione tra vento planetario e vento stellare. Abbiamo sviluppato un modello magnetoidrodinamico 3D del sistema, che include la stella, il suo gioviano caldo e i rispettivi venti, tenendo conto della gravità e dei campi magnetici di entrambi. Nei casi esaminati, l’accrescimento è possibile solo con campi magnetici di 5 G per la stella e 1 G per il pianeta: in questo caso le instabilità di Rayleigh-Taylor (RTI) portano alla formazione di una colonna di accrescimento che collega stella e pianeta e che, una volta formata, rimane stabile per tutta la simulazione, con un tasso di accrescimento di circa 1012 g/s e una densità media di circa 107 cm−3. Negli altri casi la colonna non si forma, perché la RTI è soppressa dai campi magnetici più intensi. L’emissione X sintetizzata del vento planetario shockato varia tra 5 × 1023 e 1024 erg/s; nel caso dell’accrescimento, l’emissione della regione di impatto non è distinguibile dall’attività coronale.
Topologia del campo magnetico del sistema. La sfera gialla è la stella; le linee del campo magnetico, dal rosso al blu, sono colorate in base all’intensità del campo.
🇬🇧 English
New EXOPA paper
The enigmatic dance of the HD 189733A system: a quest for accretion
S. Colombo, I. Pillitteri, A. Petralia, S. Orlando, G. Micela
Accepted for publication in A&A – arXiv:2401.03962
Several studies suggest that the emission properties of a star can be affected by its interaction with a nearby planet, but the actual observability of these effects is still debated. An example is the HD 189733A system, where some features of the emission have been interpreted as signs of star-planet interaction, while other studies attribute them to coronal activity. In this work we investigate whether the observed X-ray flares, which appear to be in phase with the planet’s orbital period, could be due to accretion of the planetary wind onto the stellar surface or to the interaction between planetary and stellar winds. We developed a 3D magnetohydrodynamic model of the system, including the star, its hot Jupiter and their winds, accounting for gravity and for the magnetic fields of both bodies. In the cases examined, accretion is possible only with field strengths of 5 G for the star and 1 G for the planet: then Rayleigh-Taylor instabilities (RTIs) form an accretion column connecting star and planet, which remains stable for the whole simulation, with an accretion rate of about 1012 g/s and a mean density of about 107 cm−3. In the other cases the column does not form, because the RTI is suppressed by the stronger fields. The synthesised X-ray emission of the shocked planetary wind ranges from 5 × 1023 to 1024 erg/s; in the accretion case, the emission from the impact region cannot be distinguished from coronal activity.
Magnetic field topology of the system. The yellow sphere is the star; the magnetic field lines, from red to blue, are colour-coded by field strength.
Gennaio 2024 · Nuovo paper EXOPA
Il primo paper EXOPA del 2024! The GAPS Programme at TNG. LII. Spot modelling of V1298 Tau using the SpotCCF tool
C. Di Maio, A. Petralia, G. Micela, A. F. Lanza, M. Rainer, L. Malavolta, S. Benatti, L. Affer, J. Maldonado, S. Colombo, M. Damasso, A. Maggio, K. Biazzo, A. Bignamini, F. Borsa, W. Boschin, L. Cabona, M. Cecconi, R. Claudi, E. Covino, L. Di Fabrizio, R. Gratton, V. Lorenzi, L. Mancini, S. Messina, E. Molinari, M. Molinaro, D. Nardiello, E. Poretti, A. Sozzetti
Accettato per la pubblicazione su A&A – arXiv:2312.14269
La variabilità intrinseca dovuta all’attività magnetica, tipica delle stelle giovani, è una delle principali sfide nella rivelazione e caratterizzazione degli esopianeti: l’attività stellare può influenzare le misure fotometriche e spettroscopiche al punto da compromettere la nostra capacità di rivelare pianeti. Presentiamo SpotCCF, un metodo per modellare la fotosfera stellare e le sue disomogeneità (macchie) nelle stelle giovani e attive in rapida rotazione. Basato sulla funzione di cross-correlazione (CCF), permette di estrarre informazioni sulla configurazione delle macchie sulla superficie. Nell’ambito del progetto GAPS abbiamo analizzato oltre 300 spettri di V1298 Tau ottenuti con HARPS-N al Telescopio Nazionale Galileo.
Con SpotCCF abbiamo ricavato la configurazione delle macchie (latitudine, longitudine e filling factor proiettato) e nuove serie temporali di velocità radiale. Le deformazioni dei profili CCF di V1298 Tau risultano modulate con la rotazione stellare, a sostegno dell’ipotesi che siano causate da macchie, e suggeriscono una rotazione differenziale, più lenta alle latitudini vicine al polo. Il metodo ha inoltre migliorato l’estrazione delle velocità radiali, con una dispersione significativamente inferiore rispetto alla pipeline TERRA, comunemente utilizzata.
Esempio di profilo CCF di V1298 Tau (in blu) modellato con SpotCCF assumendo due macchie sulla superficie stellare (in arancione). Nel riquadro, la configurazione delle macchie ottenuta da SpotCCF.
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January 2024 · New EXOPA paper
The first EXOPA paper of 2024! The GAPS Programme at TNG. LII. Spot modelling of V1298 Tau using the SpotCCF tool
C. Di Maio, A. Petralia, G. Micela, A. F. Lanza, M. Rainer, L. Malavolta, S. Benatti, L. Affer, J. Maldonado, S. Colombo, M. Damasso, A. Maggio, K. Biazzo, A. Bignamini, F. Borsa, W. Boschin, L. Cabona, M. Cecconi, R. Claudi, E. Covino, L. Di Fabrizio, R. Gratton, V. Lorenzi, L. Mancini, S. Messina, E. Molinari, M. Molinaro, D. Nardiello, E. Poretti, A. Sozzetti
Accepted for publication in A&A – arXiv:2312.14269
Intrinsic variability due to magnetic activity, typical of young stars, is one of the main challenges in detecting and characterising exoplanets: stellar activity can affect photometric and spectroscopic measurements to the point of hampering planet detection. We present SpotCCF, a method to model the stellar photosphere and its inhomogeneities (spots) in young, active, rapidly rotating stars. Based on the cross-correlation function (CCF), it extracts information on the spot configuration on the stellar surface. Within the GAPS project we analysed more than 300 HARPS-N spectra of V1298 Tau obtained at the Telescopio Nazionale Galileo.
With SpotCCF we derived the spot configuration (latitude, longitude and projected filling factor) and new radial velocity time series. The deformations of the CCF profiles of V1298 Tau are modulated with stellar rotation, supporting the hypothesis that they are caused by spots, and suggest differential rotation, slower at latitudes near the pole. The method also improved the radial velocity extraction, with a significantly lower scatter than the commonly used TERRA pipeline.
Example of a CCF profile of V1298 Tau (blue) modelled with SpotCCF assuming two spots on the stellar surface (orange). Inset: the spot configuration derived by SpotCCF.
Persone
Due nuovi membri si aggiungono al gruppo EXOPA!
Andrea Damonte ha vinto una borsa di dottorato Vinci e ha iniziato il dottorato in cotutela tra l’Université de Paris e l’Università di Palermo, sullo studio degli effetti dei flare stellari sulle atmosfere planetarie. Ha iniziato il 1° dicembre a Palermo e lavorerà con la supervisione di Giusi Micela a Palermo e di Antonio García Muñoz a Parigi.
Giulia Piccinini ha iniziato un assegno di ricerca presso l’Osservatorio sulla determinazione delle masse degli esopianeti con tecniche spettroscopiche e astrometriche, nell’ambito della preparazione scientifica della missione Ariel, con la supervisione di Giusi Micela.
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People
Two new members join the EXOPA group!
Andrea Damonte won a Vinci doctoral fellowship and started a joint PhD between Université de Paris and the University of Palermo, on the effects of stellar flares on planetary atmospheres. He started on 1 December in Palermo and is supervised by Giusi Micela in Palermo and Antonio García Muñoz in Paris.
Giulia Piccinini started a research fellowship at the Observatory on the determination of exoplanet masses with spectroscopic and astrometric techniques, as part of the scientific preparation of the Ariel mission, under the supervision of Giusi Micela.
Gennaio 2024 · Calendario
Il Calendario EXOPA 2024 è disponibile!
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January 2024 · Calendar
The EXOPA 2024 Calendar is available!
2023
Dicembre 2023 · Auguri
Il gruppo EXOPA vi augura buone feste!
🇬🇧 English
December 2023 · Season’s greetings
The EXOPA group wishes you happy holidays!
Maggio 2023 · Eventi
3° workshop della comunità italiana del consorzio Ariel a Palermo
Il 3° workshop della comunità scientifica italiana coinvolta nelle attività del consorzio Ariel si è svolto a Palermo dal 16 al 18 maggio 2023 (pagina dell’evento).
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May 2023 · Events
3rd workshop of the Italian Ariel Consortium community in Palermo
The 3rd workshop of the Italian scientific community involved in the Ariel Consortium activities was held in Palermo from 16 to 18 May 2023 (event page).
Divulgazione
Seminari EXOPA@UNIPA
Sono state comunicate le date dei seminari EXOPA@UNIPA. Seminario sul lavoro di Laurea Triennale dello studente Mario Lauriano – Luogo: Aula Osservatorio, ore 15:30.
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Outreach
EXOPA@UNIPA seminars
The dates of the EXOPA@UNIPA seminars have been announced. Seminar on the Bachelor’s thesis work of student Mario Lauriano – Location: Observatory lecture room, 3:30 pm.
Opportunità
Bando per Ricercatore a Tempo Determinato
È stato pubblicato un bando per Ricercatore a Tempo Determinato. Vai al bando.
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Opportunities
Call for a fixed-term researcher position
A call for a fixed-term researcher position has been published. Go to the call.