La prossima era della nostra indagine sul cosmo sta per essere avviata dal nuovo Osservatorio Vera C. Rubin, un telescopio terrestre attualmente in costruzione sulla vetta El Penón del Cerro Pachón nel nord del Cile.
L’osservatorio è un progetto federale gestito dalla National Science Foundation (NSF) e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Il nuovo osservatorio –chiamato in onore dell’astronoma Vera Rubin– dovrebbe iniziare le operazioni nell’ottobre 2023, secondo una dichiarazione pubblicata sul sito web dell’Osservatorio Rubin e, quando sarà operativo, l’Osservatorio Vera C. Rubin consentirà agli astronomi di considerare alcuni dei misteri più urgenti dell’universo.
“Ci sono quattro temi scientifici principali che hanno guidato la nostra progettazione dell’osservatorio: catalogare tutti i piccoli oggetti in movimento nel sistema solare;
mappare la struttura e l’evoluzione della Via Lattea;
indagare su molti tipi di variabilità stellare nel cielo e determinare la natura della materia oscura e dell’energia oscura, due dei più grandi misteri della fisica moderna”.
ha scritto in una e-mail il direttore dell’Osservatorio Vera C. Rubin Steven Kahn, un astrofisico della Stanford University in California.
Questi quattro elementi di indagine saranno uniti sotto l’ombrello della decennale Legacy Survey of Space and Time (LSST), secondo un articolo del Kavli Institute for Particle Physics and Cosmology, un’operazione congiunta della Stanford University e del Dipartimento di Laboratorio nazionale dell’acceleratore SLAC dell’energia.
L’LSST si baserà su precedenti rilievi del cielo che hanno costituito per molti anni i pilastri fondamentali dei dati dell’astronomia, mappando sistematicamente l’universo e fornendo intuizioni che hanno plasmato la nostra comprensione del cosmo.
Per quanto impressionanti siano stati questi sondaggi passati e i telescopi che li hanno condotti, la loro vista è stata limitata a una piccola frazione del cielo, ed è proprio questo è uno degli ambiti in cui l’Osservatorio Vera C. Rubin si impegnerà ad alzare, per davvero, la posta in ballo.
Originariamente chiamato Large Synoptic Survey Telescope nella sua proposta iniziale e in un articolo pubblicato nel maggio 2008 sul sito di preprint arXiv.org, il progetto dello strumento principale dell’osservatorio — il Simonyi Survey Telescope (SST) — è stato guidato da tre parole d’ordine chiave : larghezza, profondità e velocità.
“L’Osservatorio Vera C. Rubin sarà molto diverso da tutti i grandi telescopi esistenti. La maggior parte dei telescopi è progettata per effettuare indagini dettagliate su singoli oggetti –stelle, galassie e ammassi di tali oggetti– mentre Rubin è progettato invece per effettuare un’indagine di imaging profonda del cielo sull’intero emisfero australe.”
ha affermato Kahn.
La chiave di questa visione ad ampio campo è l’esclusivo design a tre specchi del telescopio, che presenta uno specchio primario largo 27,6 piedi (8,4 metri). Questo design migliora ciò che gli astronomi chiamano l’etendue del sistema , una qualità che è il prodotto dell’area di raccolta dello specchio primario e il campo visivo della fotocamera e descrive quanto è diffusa la luce in un sistema.
“L’Osservatorio Rubin avrà una durata di oltre 10 volte maggiore di tutte le strutture precedenti e di quelle attualmente pianificate per lo sviluppo in qualsiasi altra parte del mondo. È unico al mondo in questo senso.”
ha affermato Kahn.
L’Osservatorio Vera C. Rubin non si limita solo a questo, ma ha molto altro
Per ottenere un tale successo, il team dell’Osservatorio Vera C. Rubin ha dovuto combinare questo insolito sistema ottico a tre specchi con l’uso di un kit da record, la più grande fotocamera digitale mai creata.
Questa fotocamera delle dimensioni di un SUV è anche la prima al mondo ad avere una capacità di 3,2 gigabyte, secondo un comunicato stampa pubblicato dallo SLAC National Accelerator Laboratory nel settembre 2020. Una sola immagine prodotta dalla fotocamera richiederebbe oltre 350 TV 4K per Schermo.
La fotocamera scatterà un’esposizione del cielo di 15 secondi ogni 20 secondi, consentendole di catturare circa 10.000 gradi quadrati del cielo nel corso di tre notti, ciò garantisce all’osservatorio la capacità di tracciare oggetti in movimento come gli asteroidi e registrare i cambiamenti nelle stelle e gli eventi come le supernove, oltre al movimento di oggetti vicini alla Terra e la velocità con cui oggetti come le stelle cambiano si verificano in un intervallo di periodi di tempo estremo.
Fortunatamente, l’osservatorio può osservare il cielo su scale temporali che vanno da anni fino a circa 15 secondi.
L’Osservatorio Vera C. Rubin fornirà anche una profondità senza precedenti osservando l’universo in sei diverse bande ottiche, con lunghezze d’onda che vanno da 320 a 1.060 nanometri, che copre la luce ultravioletta attraverso lo spettro della luce visibile fino all’infrarosso.
Di conseguenza, secondo la rivista Air & Space, l’osservatorio sarà in grado di riprendere alcuni oggetti estremamente deboli sfuggiti ai sondaggi precedenti.
“Rubin otterrà quasi 1.000 immagini di ogni parte del cielo meridionale. Confrontando le immagini scattate in momenti diversi, possiamo rilevare tutto ciò che si muove nel cielo e tutto ciò che varia di luminosità.
Sommando queste 1.000 singole immagini, possiamo ottenere le immagini più profonde di ogni parte del cielo meridionale.”
ha affermato Kahn.
La raccolta di così tante immagini altamente dettagliate rappresenta una grande sfida, in quanto rappresenta un’enorme quantità di dati che deve essere gestita , circa 20 terabyte ogni notte, pertanto l’Osservatorio Vera C. Rubin richiede un’altra rivoluzione solo per elaborare questa immensa ricchezza di informazioni.
“Abbiamo anche dovuto sviluppare la tecnologia per elaborare tutti quei dati, archiviarli e consentire agli scienziati di interrogarli per condurre le loro indagini. Tutto questo era nuovo ed è al di là dello stato dell’arte.”
ha affermato Kahn.
Per Kahn, parte della bellezza del progetto è che nessuno è abbastanza sicuro di cosa verrà scoperto nei dati che fornisce.
“Non sappiamo cosa troveremo. Questa è la logica alla base della costruzione dell’esperimento in primo luogo.”.
Kahn sa per certo una cosa: l’impatto che avrà sull’astronomia è tremendo, l’Osservatorio Vera C. Rubin rileverà e catalogherà qualcosa come 20 miliardi di galassie, il che significa che per la prima volta sapremo di più galassie di quante persone ci siano sulla Terra.
Questo numero rappresenta circa il 10% di tutte le galassie che si stima esistano nell’universo osservabile.
“Sarà un risultato umano straordinario essere in grado di fare un tale record del nostro universo in questo modo, equivalente per alcuni aspetti ad alcune delle prime mappe mai realizzate dell’intera Terra. È molto eccitante far parte di questo progetto.”
ha detto Kahn a All About Space.
We like to balance work with a little bit of play, so alongside our official programming for #Rubin2021 we’ll also have daily themes to get to know our Project and Community members! Don’t be shy, join the conversation!
Did you notice what the daily themes spell out? 😉 pic.twitter.com/dA8gNEtZea— Rubin Observatory (@VRubinObs) August 6, 2021
Per quanto riguarda la presentazione dell’Osservatorio Vera C. Rubin, l’appuntamento è per il prossimo 9 Agosto (Lunedì), come puoi infatti vedere dal post twitter qui sopra, nella prima sessione plenaria si ascolterà dalla direzione del progetto i progressi dell’ultimo anno e lo stato attuale.
Oltre a questo, nei successivi 5 giorni (quindi dal 9 al 13 Agosto) ci saranno altri appuntamenti, dove si alternerà una discussione sull’Osservatorio e altre dedicate a temi giornalieri per conoscere i membri del progetto e della community.
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