Sembrano tre grandi funghi: i nuovi telescopi dell’Osservatorio europeo di La Silla, nel nord del Cile. Sono stati usati in primavera. In una notte limpida, le cupole sferiche si aprono ei telescopi del robot entrano in azione in modo completamente automatico. BlackGem, come viene chiamato il triplo telescopio, è un milione di volte più sensibile dell’occhio umano e continua a catturare immagini del cielo notturno stellato. Perché lì lampeggia e lampeggia costantemente. “In futuro potremmo scoprire fenomeni e cose completamente nuovi”, afferma il leader del progetto Paul Grote della Radboud University Nijmegen.
Ma aspetta un attimo: l’universo non cambia molto, vero? Vediamo le stesse costellazioni dei nostri lontani antenati e i movimenti del sole e della luna sono così prevedibili che abbiamo basato il nostro calendario e il calcolo del tempo su di essi. Già da tempo gli astronomi ragionano così: ciò che oggi è visibile in cielo ci sarà anche l’anno prossimo. o il prossimo secolo. Naturalmente, per un fenomeno speciale come un’eclissi solare, devi essere nel posto giusto al momento giusto, ma la Nebulosa di Orione e le Sette Sorelle sembrano tutte uguali ogni notte. Quindi l’astronomia è stata una scienza senza fretta per molto tempo.
Circa l’autore
Govert Schilling è un giornalista scientifico specializzato in astronomia. Ha scritto dozzine di libri sull’universo e sulla realizzazione della serie TV, tra le altre cose governo fino ai limiti dell’universo.
In effetti, la credenza nell’immutabilità dell’universo era così radicata che le comete – le impressionanti “stelle della coda” di solito visibili solo per poche settimane – erano considerate dagli antichi greci come fenomeni nell’atmosfera terrestre. Fu solo nel sedicesimo secolo che furono trovati più lontani dalla Luna e furono descritte le loro orbite allungate attorno al Sole. Quando anche due nuove “stelle” (supernove) apparvero nel cielo nel 1572 e nel 1604, lentamente ma inesorabilmente si realizzò che l’universo era davvero mutevole. Tutto accade lì, su ogni scala temporale immaginabile.
Esplosioni più deboli
Ora una brillante supernova nella nostra Via Lattea può essere osservata immediatamente, ovviamente, ma nell’Universo si verificano costantemente esplosioni ed esplosioni più deboli, che a volte sono visibili solo per un breve periodo – il cosiddetto Transitori. È molto più difficile studiarli, perché non sai in anticipo dove e quando si verificheranno. Inoltre, hai bisogno di grandi telescopi e di solito vedono solo una parte molto piccola del cielo stellato. “Solo negli ultimi 10 anni è stato possibile monitorare l’intero cielo quasi continuamente, grazie a grandi rilevatori CCD, robot economici e alla capacità di trasmettere e memorizzare molti terabyte di dati”, afferma Grote.
Groot ha iniziato a farlo un quarto di secolo fa all’Università di Amsterdam. Insieme al suo collega Titus Gallama, ha studiato misteriosi lampi di raggi gamma nell’universo, che sono stati osservati con il satellite italo-olandese BeppoSax. Dopo un singolo lampo di raggi gamma, i due dottorandi hanno rapidamente puntato un grande telescopio sull’isola La Palma delle Canarie verso il cielo stellato e hanno trovato una stella che prima non c’era e che stava già svanendo. Grazie all’effetto dei fulmini, gli astronomi hanno scoperto che i lampi di raggi gamma si verificano in galassie lontane, quando una stella molto massiccia esplode o quando due stelle di neutroni supermassicci si scontrano e si fondono in un buco nero.
È solo un esempio di ciò che appare nell’universo e lampeggia e lampeggia. Le stelle esplodono o si scontrano violentemente. Le nane bianche eruttano gas dalle loro compagne, provocando un’esplosione nucleare che va fuori controllo. I nuclei di galassie lontane emettono nubi di gas caldo o sparano nello spazio fasci di particelle cariche. A volte c’è il grido di morte di una stella che viene inghiottita tutta in una volta da un buco nero supermassiccio. E questo vale non solo per la luce visibile, ma anche per le onde radio e i raggi X. “Invece di immagini fisse, vuoi davvero realizzare un film dell’universo con quante più lunghezze d’onda possibili”, afferma Samaya Nissanke dell’Università di Amsterdam.
La radio lampeggia velocemente
E può sempre diventare più arrabbiato. Prendi “Fast Radio Flashes” (Segnali radio veloci). Dura solo un millisecondo, in media. In un batter d’occhio, viene prodotta la stessa quantità di energia di quando il sole splende in pochi giorni. Con la loro durata estremamente breve, è un miracolo che i lampi radio veloci siano mai stati rilevati (nel 2007) e non sorprende che la loro vera natura non sia ancora definita con precisione. Per trovarli, un radiotelescopio non deve solo osservare un’ampia porzione di cielo, ma anche essere in grado di registrare cambiamenti molto rapidi, afferma il ricercatore flash di Amsterdam Jason Hessels, affiliato all’Astron Institute for Radio Astronomy.
La ricerca sui lampi radio veloci è ancora agli inizi. Molto probabilmente si tratta di esplosioni su stelle di neutroni ultrapiccole con campi magnetici estremamente forti, di solito in galassie distanti decine o centinaia di milioni di anni luce. Idealmente, ti piacerebbe anche vedere la luce visibile da un tale flash wireless allo stesso tempo, che fornisce più informazioni sulla risorsa in una volta. Finora questo non ha mai avuto successo, ma secondo Hessels, le cose potrebbero cambiare bene in futuro. “Se funziona, possiamo testare meglio i nostri modelli e avere un’idea molto migliore di cosa sta esplodendo esattamente”.
Per alcuni altri fenomeni estremi nell’universo – come per i lampi di raggi gamma precedentemente menzionati – è già stato possibile trovare una tale controparte ottica. È successo, ad esempio, il 17 agosto 2017, quando sensibili rilevatori (due negli Stati Uniti, uno in Italia) hanno rilevato minuscole vibrazioni nello spazio vuoto. Dalle misurazioni dei tre strumenti, gli astronomi hanno dedotto una direzione approssimativa di origine di queste onde gravitazionali, e in breve tempo decine di telescopi in tutto il mondo sono stati puntati sulla parte interessata del cielo stellato. “Si è rivelata essere la collisione di due stelle di neutroni, e ora è stata osservata in tutte le possibili lunghezze d’onda”, dice Nisanki. Ogni strumento ha fornito un pezzo del puzzle.
Puntamento completamente automatico
Una risposta rapida è essenziale. Ed è esattamente ciò che fa il progetto BlackGem di Paul Grote. Non appena i rilevatori di onde gravitazionali rilevano un’altra increspatura nell’universo, i tre telescopi vengono automaticamente puntati sulla zona sospetta del cielo e iniziano a scattare foto. Nonostante il terzo telescopio abbia ancora qualche problema tecnico, Grote e i suoi colleghi sono pronti.
Un prototipo dei telescopi BlackGem, chiamato MeerLicht, è attivo da diversi anni presso un osservatorio in Sud Africa. Dopo alcuni ritardi dovuti alla pandemia di Corona, la costruzione del Trinity Telescope in Cile è stata completata lo scorso anno; Le prime osservazioni sono state fatte in aprile. Il consorzio olandese-fiammingo BlackGem vuole espandere l’osservatorio a quindici telescopi identici in futuro. “Prevedo che entro dieci anni ci saranno anche grandi rilevatori CMOS, paragonabili ai chip più piccoli nelle odierne fotocamere consumer, che puoi leggere per ogni pixel in un tempo molto breve”, afferma Grote. “Quindi possiamo persino studiare i transitori su scale temporali inferiori a un secondo.”
La maggior parte delle volte, quando non ci sono allarmi sulle onde gravitazionali, i telescopi BlackGem scattano foto continue del cielo stellato. Circa tre mesi dopo, gran parte del cielo sopra l’Osservatorio di La Silla viene ripreso tre volte a notte e ricomincia da capo. Il confronto delle immagini della stessa regione può anche rivelare molti cambiamenti, come le prime fasi delle esplosioni di supernova, massicce collisioni tra stelle e Eventi di disturbo di mareaDove i buchi neri ingoiano le stelle. “Non molto tempo fa, tali fenomeni sono stati scoperti quasi per caso”, afferma Nisanky. “Ora stiamo lavorando in modo più sistematico”.
Immagini tre volte a notte
BlackGem non è l’unico strumento che conduce tali sondaggi. Due telescopi PanStars sul vulcano Haleakala alle Hawaii stanno facendo lo stesso, così come l’impianto di transito Zwicky in California. Ma sono entrambi nell’emisfero settentrionale, dice Grote, non riescono a vedere gran parte del cielo meridionale. “Siamo anche più veloci: fotografiamo una parte specifica del cielo tre volte a notte, in tre colori diversi”. Nissanke ne ha grandi aspettative. “BlackGem è un progetto davvero molto eccitante.”
Ma Astronomia nel dominio del tempoCome si chiama la nuova tendenza in astronomia, diventerà veramente maggiorenne solo con la messa in servizio dell’Osservatorio Vera Rubén, sempre nel nord del Cile, alla fine del prossimo anno, sulla vetta di 2.700 metri del Cerro Passion. C’è un gigantesco telescopio in costruzione con uno specchio di 8,4 metri di diametro. Il telescopio sarà equipaggiato con la più grande fotocamera digitale mai costruita, con 3,2 miliardi di pixel e un campo visivo delle dimensioni di quaranta lune piene. Due volte alla settimana scansiona l’intero cielo stellato e ogni notte fornisce circa 15 terabyte di dati grezzi, quasi mille volte il contenuto full-text di Wikipedia.
“Sebbene non possiamo eguagliare la sensibilità dell’Osservatorio Vera Rubin, strumenti come Zwicky Transient Facility e BlackGem continuano a svolgere un ruolo importante, soprattutto per i cambiamenti nel cielo stellato su scale temporali più brevi”, afferma Grote. Non c’è dubbio che il nuovo telescopio rivoluzionerà l’astronomia. Nessuno osa prevedere le incredibili scoperte che farà, ma chi studia l’universo in un modo completamente nuovo non rimarrà mai deluso. Questa è un’area completamente inesplorata.
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