Questi meravigliosi strumenti, i telescopi, che permettono alla nostra vista di
arrivare anche molto più lontano di quanto possa la nostra immaginazione, ci aprono
la strada per una comprensione più profonda e completa della natura. - Cartesio, 1637
Per millenni il genere umano ha rivolto lo sguardo verso la magnificenza del cielo notturno
senza capire che le stelle della nostra Via Lattea sono altri Soli.
o poter vedere gli altri miliardi di galassie dell'Universo
né verificare che siamo solamente dei puntini nell'Universo
però con una storia lunga 13,7 miliardi di anni.
Guardando il cielo solo coi nostri occhi non potevamo proprio
scoprire sistemi solari attorno ad altre stelle o stabilire
se c'è vita anche in altre parti dell'Universo.
Oggi siamo a buon punto nel nostro cammino verso la soluzione di molti
dei misteri dell'Universo, poiché viviamo in quella che è forse
l'epoca più significativa per le scoperte astronomiche.
Io sono il Dr.J e sarò la vostra guida alla scoperta del telescopio,
l'eccezionale strumento che per gli uomini si è dimostrato
lo “stargate”, il punto d'accesso all'Universo.
Occhi sul Cosmo 400 anni di telescopi e scoperte
1. Il nuovo cielo
Quattrocento anni fa, nel 1609, un uomo andò a camminare
nei campi vicino alla sua casa.
Puntò il telescopio che si era costruito da sè verso la Luna, i pianeti e le stelle.
Il suo nome era Galileo Galilei.
L'Astronomia non sarebbe mai più stata la stessa dopo quel momento.
Oggi, 400 anni dopo che Galileo puntò per la prima volta il cannocchiale verso il cielo
gli astronomi utilizzano specchi giganteschi, collocati su vette remote, per esaminare i cieli.
I radio telescopi raccolgono i deboli segnali e i “sussurri” dallo spazio cosmico.
Gli scienziati hanno anche lanciato telescopi nello spazio
più in alto dell’atmosfera con i suoi effetti di disturbo.
E la visione è stata subito da mozzare il fiato!
Comunque, in effetti, Galileo non inventò il telescopio.
Questo merito va ad Hans Lipperhey, un poco conosciuto
costruttore di lenti tedesco-olandese.
Ma Hans Lipperhey non usò mai il telescopio per guardare le stelle.
Al contrario, pensava che la sua invenzione sarebbe stata utile principalmente
a navigatori e soldati.
Lipperhey partì da Middelburg, allora una grande città commerciale
alla volta della giovane Repubblica Olandese.
Nel 1608 Lipperhey scoprì che guardando un oggetto lontano
attraverso una lente concava e una convessa, l'oggetto veniva ingrandito, se
le due lenti erano collocate alla giusta distanza tra loro.
Era nato il cannocchiale!
Nel settembre del 1608 Lipperhey rivelò la sua nuova invenzione
al Principe Maurits d'Olanda.
Non avrebbe potuto scegliere un momento migliore, visto che
in quell'epoca gli Olandesi erano coinvolti
nella Guerra degli Ottant'anni contro la Spagna.
Il nuovo cannocchiale poteva ingrandire gli oggetti e, di conseguenza, individuare
le navi nemiche e le truppe che erano troppo lontane per essere avvistate
a occhio nudo.
Un'invenzione davvero molto utile, quindi!
Il governo olandese, però, non concesse mai a Lipperehey il brevetto per il suo telescopio.
Il motivo fu che altri mercanti rivendicavano l'invenzione
soprattutto il rivale di Lipperhey, Sacharias Janssen.
La disputa non fu mai risolta.
E ad oggi la vera origine del telescopio rimane avvolta nel mistero.
L'astronomo italiano Galileo Galilei, il padre della fisica moderna
sentì parlare del telescopio e decise di costruirsene uno da solo.
“Circa dieci mesi fa, mi giunse all'orecchio la notizia che un certo
Fleming aveva costruito un binocolo per mezzo del quale quegli oggetti visibili
anche se molto distanti dall'occhio dell'osservatore, erano
visti come fossero vicini”.
Galileo fu il più grande scienziato del suo tempo.
Egli fu anche un convinto sostenitore della nuova visione del mondo portata avanti
dall'astronomo polacco Nicola Copernico, che propose l'ipotesi
che fosse la Terra a girare intorno al Sole e non il contrario.
Basandosi su ciò che aveva sentito sul telescopio olandese, Galileo
costruì da sé i suoi strumenti.
Questi erano di qualità molto superiore.
“Alla fine, senza risparmiare nè lavoro nè soldi, riuscii
a costruirmi uno strumento così valido che
gli oggetti osservati attraverso esso apparivano
circa cento volte più grandi di quando si guardano con il nostro sguardo naturale”.
Era il momento di sperimentare il suo telescopio verso i cieli.
“Ero stato indotto a seguire l'opinione e la convinzione che la superficie
della Luna non è liscia, uniforme ed esattamente sferica
come un gran numero di filosofi credeva che fosse
ma irregolare, accidentata e piena di cavità e sporgenze
che la rendono non così diversa dalla superficie della Terra.
Un paesaggio fatto di crateri, montagne e valli.
Un mondo simile al nostro!
Un paio di mesi più tardi, nel gennaio del 1610, Galileo osservò Giove.
Vicini al pianeta egli vide quattro punti luminosi che cambiavano
la loro posizione nel cielo, notte dopo notte, insieme a Giove.
Sembrava un lento balletto cosmico di satelliti che orbitavano attorno al pianeta.
Questi quattro punti luminosi sarebbero diventati noti come
i satelliti Galileiani di Giove.
Cosa scoprì ancora Galileo?
Le fasi di Venere!
Proprio come la Luna, Venere cresceva e calava da crescente
a piena e poi di nuovo indietro.
E ancora, delle strane appendici su entrambi i lati di Saturno.
Delle macchie scure sulla superficie del Sole.
E, naturalmente, le stelle.
Migliaia, forse anche milioni.
Ognuna di loro con una luce troppo debole per essere vista a occhio nudo.
È stato come se, all'improvviso, l'umanità avesse tolto dai propri occhi delle bende.
C'era un intero Universo da scoprire là fuori.
Le notizie sul cannocchiale si diffusero rapidamente in tutta Europa.
A Praga, alla corte dell'Imperatore Rodolfo II, Giovanni Keplero
migliorò il modello dello strumento.
Ad Anversa, il cartografo olandese Michael van Langren realizzò
la prima mappa attendibile della Luna che mostrava quelli che lui credeva fossero
continenti e oceani.
E Giovanni Hevelio, un ricco birraio polacco, costruì enormi
telescopi nel suo osservatorio di Danzica.
Questo osservatorio era così grande che copriva tre tetti!
Ma gli strumenti migliori dell'epoca furono probabilmente costruiti
da Christiaan Huygens in Olanda.
Nel 1655, Huygens scoprì Titano, il satellite più grande di Saturno.
Un paio di anni dopo, scoprì definitivamente il sistema di anelli di Saturno
che Galileo aveva solo intravisto.
E da ultimo, ma certo non meno importante, Huygens vide macchie scure e luminose
calotte polari su Marte.
Poteva esserci vita in questo mondo lontano e alieno?
La domanda impegna gli astronomi ancora oggi.
I primi telescopi erano tutti a rifrazione e usavano
lenti per raccogliere e focalizzare la luce delle stelle.
In seguito le lenti vennero sostituite con degli specchi.
Questo telescopio a riflessione fu costruito per la prima volta da Niccolò Zucchi
e poi affinato da Isaac Newton.
Alla fine del diciottesimo secolo, gli specchi più grandi del mondo
furono assemblati da William Herschel, un organista trasformato in astronomo
che lavorò con la sorella Caroline.
Nella loro casa di Bath, in Inghilterra, gli Herschel versarono un metallo rovente fuso
in uno stampo e quando il tutto si fu raffreddato
lucidarono la superficie in modo che potesse riflettere la luce delle stelle.
Durante tutta la sua vita, Herschel costruì più di quattrocento telescopi.
Il più grande di questi era talmente enorme che aveva bisogno di quattro domestici
per far funzionare tutte le diverse corde, ruote e carrucole che erano
necessarie per seguire il moto apparente delle stelle in cielo di notte
che è, ovviamente, causato dalla rotazione della Terra.
Dunque Herschel fu una sorta di controllore, egli esaminò i cieli e
catalogò centinaia di nuove nebulose e stelle binarie.
Inoltre scoprì che la Via Lattea deve essere un disco piatto.
E misurò anche il moto del Sistema Solare attraverso la Galassia
osservando i moti relativi di stelle e pianeti.
Scoprì inoltre, il 13 marzo 1781, un nuovo pianeta – Urano.
Era oltre duecento anni prima che il satellite NASA Voyager 2
desse agli astronomi la prima immagine ravvicinata su questo mondo lontano.
Nella lussureggiante e fertile regione dell'Irlanda centrale, William Parsons
terzo Conte di Rosse, costruì il più grande telescopio del diciannovesimo secolo.
Con un enorme specchio metallico di 1.8 metri, il gigantesco, per allora,
telescopio divenne noto come "Il Leviatano di Parsonstown".
Nelle rare notti serene e senza luna, il conte sedeva all'oculare
e salpava per un viaggio attraverso l'Universo.
Fino alla Nebulosa di Orione - ora nota come la "nursery" stellare.
Fino alla misteriosa Nebulosa del Granchio, ciò che resta dell'esplosione di una supernova.
E la Galassia Vortice?
Lord Rosse fu il primo a notare la sua maestosa struttura a spirale.
Una galassia come la nostra, con intricate nuvole di polvere scura e gas incandescenti
miliardi di stelle diverse, e, chissà,
magari anche un pianeta come la Terra.
Il telescopio era diventato il nostro vascello per esplorare l'Universo!
2. Più grande è anche migliore
Di notte i tuoi occhi si adattano al buio.
Le tue pupille si allargano per lasciare entrare più luce.
Il risultato è che puoi vedere anche gli oggetti più fiochi e le stelle meno luminose.
Ora immagina di avere delle pupille larghe un metro.
Sembreresti piuttosto strano, ma avresti anche uno sguardo soprannaturale!
E questo è ciò che il telescopio fa per te.
Un telescopio è simile a un imbuto.
La sua lente principale o lo specchio raccolgono la luce delle stelle e la ricompongono nel tuo occhio.
Più grande è la lente o lo specchio di un telescopio e più puoi vedere oggetti sempre più de boli.
Dunque è vero che la dimensione è tutto.
Ma quanto grande si può costruire un telescopio?
Ebbene, attualmente non troppo grande se è a rifrazione.
La luce delle stelle deve passare attraverso la lente principale,
dato che poi occorre sostenere questa lente ai suoi bordi
Se la fai troppo grande diventerà anche troppo pesante e comincerà a deformarsi sotto il suo stesso peso.
Questo significa che I'immagine sarà distorta.
Il più grande telescopio a rifrazione della storia fu completato nel 1897 fuori Chicago, all 'Osservatorio di Yerkes.
La sua lente principale era, da una parte all'altra, appena più lunga di un metro.
Ma il suo tubo era incredibile: 18 metri di lunghezza.
Con il completamento del telescopio di Yerkes, i costruttori di telescopi a rifrazione aveva no quasi superato il proprio limite.
Vuoi un telescopio più grande?
Pensa agli specchi.
In un telescopio a riflessione, la luce delle stelle rimbalza su uno specchio invece di passare attraverso una lente.
Ma gli specchi possiamo farli molto più sottili delle lenti ed inoltre possiamo sostenerli da dietro.
La sostanza è che possiamo costruire specchi molto più grandi delle lenti.
I grandi specchi furono introdotti per la prima volta nel sud della California un secolo fa.
Prima di allora, il Monte Wilson era solo un picco remoto nell’area selvaggia dei Monti San Gabriel.
Lì il cielo era sereno e le notti erano scure.
E lì George Ellery Hale costruì per primo un telescopio di 1.5 metri.
Più piccolo del Leviatano” di Lord Rosse, ormai a riposo, ma di qualità molto superiore.
E anche in un luogo decisamente migliore.
Hale interpellò un uomo d'affari del luogo, John Hooker, perché finanziasse uno strumento di 25 metri.
Tonnellate di vetro e acciaio furono trasportate sul Monte Wilson.
Il Telescopio Hooker fu completato nel 1917.
Sarebbe rimasto il telescopio più grande del mondo per i successivi trent'anni.
Un grosso pezzo di artiglieria cosmica” pronto per attaccare I'universo.
E lo ha attaccato davvero.
Insieme all'incredibile dimensione del nuovo telescopio arrivarono infatti
le trasformazioni nel modo in cui si poteva vedere I'immagine prodotta.
Gli astronomi non usarono molto a lungo I'oculare del nuovo gigante.
Ma piuttosto iniziarono a raccoglierne la luce sulle lastre fotografiche, accumulandola su di esse anche per ore.
In questo modo riuscirono a vedere lontano nel cosmo come mai nessuno prima.
Quelle che sembravano nebulose a spirale apparvero composte di infinite stelle singole.
Erano forse sistemi di stelle di forma irregolare come la nostra Via Lattea?
Nella nebulosa di Andromeda, Edwin Hubble scoprì un tipo particolare di stelle
che varia la propria luminosità con la precisione di un orologio.
Dalle sue osservazioni Hubble fu in grado di desumere la distanza da Andromeda:
quasi un milione di anni luce.
Le Galassie Spirale, come Andromeda, erano chiaramente galassie esterne a sé stanti.
Ma non era questa I'unica cosa incredibile.
Molte di queste galassie infatti apparivano allontanarsi dalla nostra Via Lattea.
Sul Monte Wilson, Hubble scoprì che le galassie vicine si stavano allontanando a bassa velocità…
mentre quelle lontane si stavano invece allontanando a un ritmo più elevato.
La conclusione?
L'Universo si stava espandendo.
Il Telescopio di Hooker ha dato agli scienziati la più importante scoperta astronomica del ventesimo secolo.
Grazie al telescopio, abbiamo tracciato la storia dell'Universo.
Un po' meno di quattordici miliardi di anni fa, I'Universo ha iniziato la sua storia
con una specie di enorme esplosione di tempo e spazio, materia ed energia, chiamata
Big Bang.
Un minuscolo quanto ondeggia e crea chiazze dense nel brodo primordiale.
Da questo, le galassie si condensarono.
Un'eccezionale varietà di dimensioni e forme.
La fusione nucleare nel nucleo delle stelle produce nuovi atomi.
Carbonio, ossigeno, ferro, oro.
E le esplosioni di Supernova spargono questi elementi pesanti negli spazi smisurati dell’Universo.
Materie prime per la formazione di nuove stelle.
E di pianeti!
Un giorno, in qualche luogo, in qualche modo, semplici molecole organiche evolvono in organismiviventi.
La vita è un miracolo in un Universo in perenne evoluzione.
Siamo polvere di stelle.
E’ una grande visione e una lunghissima storia.
Arrivata a noi attraverso le osservazioni al telescopio.
Immagina: senza il telescopio noi non conosceremmo che sei pianeti appena
una luna e poche migliaia di stelle.
L'Astronomia sarebbe ancora al suo stadio iniziale.
Come tesori nascosti, gli avamposti dell'Universo avevano invitato
gli avventurosi da un tempo immemorabile.
Principi e potenti, politici o industriali, proprio come gli uomini di scienza
hanno sentito il richiamo degli inesplorati mari dello spazio, e grazie al loro contributo…
allo sviluppo di strumenti la sfera esplorabile si è ampliata rapidamente.
George Ellery Hale aveva un sogno sopra ogni altro:
costruire un telescopio due volte più largo del precedente detentore del record”..
Vi presento la grande vecchia signora dell'Astronomia del ventesimo secolo.
Il Telescopio Hale, di cinque metri, posto sul Monte Palomar.
Oltre cinque tonnellate di peso mobile, ancora perfettamente in equilibrio
che si muove con la grazia di una ballerina.
Il suo specchio da quaranta tonnellate rivela stelle quaranta milioni di volte più deboli di quanto I'occhio possa vedere.
Completato nel 1948, il Telescopio Hale ci ha offerto una visione dei pianeti insuperata
ammassi di stelle, nebulose e galassie.
Il gigante Giove, con le sue numerose lune.
L'incredibile Nebulosa Fiamma.
Deboli fili di gas nella nebulosa di Orione.
Ma si potrebbe fare ancora meglio?
Ebbene, gli astronomi sovietici ci hanno provato alla fine degli anni Settanta.
In cima alle montagne del Caucaso, costruirono il Telescopio Bolshoi Azimutalnyi
mettendo in campo uno specchio principale di sei metri di diametro.
Ma non fu mai all'altezza delle loro aspettative.
Era semplicemente troppo grande, troppo costoso e troppo complesso.
Dunque, giunti a quel punto, i costruttori di telescopi avrebbero dovuto rinunciare?
Avrebbero dovuto mettere da parte i loro sogni di strumenti anche più grandi?
La storia del telescopio era destinata a una fine prematura?
Ebbene, ovviamente no.
Oggi abbiamo in uso telescopi di dieci metri.
E ce ne sono altri ancora più grandi in fase di progettazione.
Quale era stata la soluzione?
Le nuove tecnologie.
3. La tecnologia arriva in soccorso
Così come le automobili attuali non hanno più niente a che vedere con le vecchie Topolino, allo stesso modo oggi
esistono telescopi completamente diversi dai loro anziani predecessori.
È il caso del telescopio Hale, di cinque metri.
Innanzitutto la loro montatura è molto più piccola.
Lo stile della montatura è quello equatoriale, nel quale uno degli assi del telescopio
è sempre parallelo all’asse di rotazione della Terra.
Per star dietro al movimento del cielo, il telescopio
deve quindi semplicemente ruotare su quest’asse alla stessa velocità di rotazione della Terra.
Semplice quindi, ma purtroppo affamato” di spazio!
Al giorno d’oggi le montature altazimutali sono più compatte.
Con una montatura come questa, il telescopio è puntato come un cannone.
Si deve semplicemente scegliere la direzione e I’altezza, e poi sei pronto ad andare lontano!
Il problema è riuscire a seguire il moto apparente del cielo.
Il telescopio deve ruotare sui due assi, a velocità diverse.
Ciò è diventato possibile solo dal momento in cui si è potuto controllare con computer i telescopi.
Una montatura più piccola è più semplice ed economica da costruire.
Oltretutto, sta dentro a una cupola più piccola e ciò riduce ancora i costi
e migliora la qualità delle immagini.
Pensate per esempio ai due telescopi gemelli Keck, delle Hawaii.
Nonostante i loro specchi di 10 metri siano il doppio in larghezza
di quello del telescopio Hale, tuttavia si adattano a cupole più piccole
di quella del Monte Palomar.
Anche i moderni specchi per telescopi sono cambiati molto.
Una volta erano spessi e pesanti.
Ora sono molto più sottili e leggeri.
Gli specchi, che possono essere larghi molti metri, sono fusi in giganteschi forni rotanti.
E sono sottili, con uno spessore che non arriva ai 20 centimetri.
Una complessa struttura di supporto fa sì che questi specchi così sottili
non si rompano sotto il loro stesso peso.
Pistoni e attuatori su cui è appoggiato lo specchio, direttamente controllati da computer
lo tengono nella forma ideale!
Questo sistema è chiamato ottica attiva.
Il principio di fondo è di compensare e correggere ogni deformazione dello specchio principale
causata dalla gravità, dal vento o dai cambiamenti di temperatura.
Adesso, uno specchio sottile pesa anche molto meno.
Ciò significa che la sua intera struttura di supporto, inclusa la montatura,
può essere molto più snella e leggera.
E anche economica!
Questo è il telescopio New Technology di 3,6 metri
costruito da astronomi europei alla fine degli anni ’80.
Fu il banco di prova per molte delle nuove tecnologie
applicate alla costruzione di telescopi.
E anche la sua cupola non ha nulla a che vedere con quelle tradizionali.
Il telescopio New Technology è stato un grande successo.
Era arrivato quindi il momento di sfondare la barriera dei sei metri.
L’osservatorio di Mauna Kea, nelle Hawaii, si trova nel punto più alto del Pacifico
a 4200 metri sul livello del mare.
Sulle spiagge delle Hawaii i turisti si godono il sole e fanno surf.
Ma lassù sopra di loro, gli astronomi affrontano temperature che danno i brividi
e il malessere dovuto all’altitudine per cercare di dipanare i misteri dell’Universo.
I telescopi Keck sono tra i più grandi del mondo.
I loro specchi sono larghi 10 metri e sottilissimi.
Rivestiti di mattonelle come il pavimento di un bagno, sono composti da 36 blocchi esagonali
ognuno dei quali è controllato con precisione nanometrica.
Sono davvero giganti, destinati all’osservazione dei cieli.
Le cattedrali della scienza.
Il crepuscolo a Mauna Kea.
I telescopi Keck iniziano a raccogliere fotoni dalle regioni più lontane del Cosmo.
I loro specchi gemelli possono combinarsi assieme ed allora superano come area utile
tutti i telescopi precedenti.
Cosa cattureremo” questa notte?
Una collisione tra galassie lontane miliardi di anni luce?
Una stella che si estingue ed esala il suo ultimo respiro” in una nebulosa?
O forse un pianeta extrasolare dove magari è possibile qualche forma di vita?
A Cerro Paranal, nel deserto cileno di Atacama, il posto più secco della Terra,
troviamo la macchina astronomica più grande mai costruita:
È il Very Large Telescope, VLT, ed è europeo.
Il VLT è veramente quattro telescopi in uno solo”.
ognuno ha uno specchio di 8,2 metri di diametro.
Antu.
Kueyen.
Melipal.
Yepun.
Sono i nomi indigeni per il Sole, la Luna, la Croce del Sud e Venere.
Gli enormi specchi sono stati prodotti in Germania, raffinati in Francia, spediti in Cile
e poi lentamente trasportati attraverso il deserto.
Al tramonto la cupola che copre il telescopio si dischiude.
La luce delle stelle piove sugli specchi del VLT.
È il tempo di nuove scoperte.
Un raggio attraversa il cielo notturno.
Proietta una stella artificiale nell’atmosfera…
90 kilometri sopra le nostre teste.
I sensori del fronte d’onda misurano come I’immagine della stella sia distorta
dalla turbolenza atmosferica.
Successivamente, computer velocissimi comunicano a uno specchio flessibile come
deformarsi lui stesso in modo da correggere la distorsione della stella.
Insomma toglie lo scintillio alle stelle, bello, ma che deforma la loro immagine.
Questa si chiama ottica adattiva ed è un trucchetto molto furbo
dell’astronomia dei nostri giorni.
Senza di essa, la nostra visione dell’Universo sarebbe offuscata dall’atmosfera.
Ma con I’ottica adattiva, le nostre immagini sono ben delineate.
Fa parte di queste tecniche ottiche anche la interferometria.
Consiste nel prendere la luce da due telescopi diversi e
farla convergere tutta in un unico punto, conservando
gli spostamenti relativi delle varie radiazioni luminose.
Se ciò viene compiuto in modo sufficientemente preciso, il risultato è che i due telescopi
si comportano come se fossero parti di un unico, enorme specchio
grande come I’intera distanza tra loro.
Effettivamente, I’interferometria dota i telescopi di una vista d’aquila.
E permette anche a quelli più piccoli di rilevare un livello di dettagli
che altrimenti si potrebbe distinguere solo con telescopi molto, molto più grandi.
I telescopi gemelli Keck di Mauna Kea si uniscono regolarmente
come un interferometro.
Al Very Large Telescope, addirittura tutti i quattro telescopi possono lavorare insieme.
Per di più, vari telescopi più piccoli possono essere aggiunti
agli altri per fornire una visione ancora più accurata e precisa.
Ma possiamo trovare molti altri grandi telescopi in varie parti del mondo.
Subaru e Gemini North a Mauna Kea.
Gemini South e il telescopio Magellan in Cile.
Il Large Binocular in Arizona.
Sono stati tutti costruiti nei migliori luoghi disponibili.
Molto alti, con basso grado di umidità e con cieli limpidi e bui.
I loro occhi sono grandi come piscine.
Tutti equipaggiati di ottiche adattive per neutralizzare
gli effetti dell’atmosfera, che offuscano le immagini.
E a volte possono avere una risoluzione mostruosa”.
grazie all’interferometria.
Ecco quel che ci hanno mostrato.
Pianeti.
Nebulose.
Le misure reali e le forme schiacciate di alcune stelle.
Un pianeta freddo in orbita attorno a una nana bruna.
E stelle giganti che ruotano intorno al centro della nostra Via Lattea
regolate dalla gravità di un buco nero supermassiccio.
Dal tempo di Galileo siamo arrivati fin qui.
4. Dall’argento al silicio
Circa quattrocento anni fa, quando Galileo Galilei voleva mostrare ad altri
quel che vedeva con il suo telescopio, era costretto a disegnare.
La faccia butterata” della luna.
La danza dei satelliti di Giove.
Le macchie solari.
O le stelle di Orione.
Un giorno prese tutti i suoi disegni e li pubblicò in un piccolo volume
il Sidereus Nuncius”,, il Messaggero delle Stelle.
Era questo I’unico modo per poter condividere le sue scoperte
con gli altri.
Per più di due secoli, gli astronomi hanno dovuto cercare di essere anche artisti.
Dopo aver osservato al telescopio disegnavano in modo dettagliato
quel che avevano visto.
Il desolato paesaggio della Luna.
Una tempesta nell’atmosfera di Giove.
Il sottile velo di gas in una lontana nebulosa.
E alle volte anche fraintendevano ciò che vedevano.
Linee scure sulla superficie di Marte furono scambiate per grandi canali artificiali
che lasciavano intuire una forma di vita civilizzata sulla superficie del pianeta rosso.
Ora noi sappiamo che questi canali non erano altro che un’illusione ottica.
Ciò di cui gli astronomi avevano realmente bisogno era un modo obiettivo di registrare
le immagini formate dalla luce raccolta dai telescopi, evitando così che le informazioni
fossero distorte dalle loro menti e dai loro disegni.
Arrivò la fotografia a salvare la situazione.
La prima dagherrotipia della Luna.
È stata fatta da Henry Draper nel 1840.
La fotografia aveva meno di quindici anni, ma gli astronomi
avevano già colto le sue possibilità rivoluzionarie.
Ma come funzionava la fotografia?
L’emulsione sensibile di una lastra fotografica conteneva
granelli di alogenuro d’argento.
Esponendoli alla luce, diventavano scuri.
Per questo il risultato era un’immagine negativa del cielo
con stelle scure su uno sfondo chiaro.
Ma il valore in più era che la lastra fotografica poteva essere esposta
per ore e ore.
Quando di notte osserviamo il cielo a occhio nudo
una volta che gli occhi si adattano all’oscurità, non riusciamo a vedere
più stelle, anche se guardiamo più a lungo.
Ma con una lastra fotografica si può.
Si può raccogliere e soprattutto sommare la luce per ore e ore.
Così, un’esposizione più lunga registra molte più stelle.
Ancora di più.
E molte di più ancora.
Negli anni Cinquanta, il telescopio Schmidt dell’Osservatorio Palomar
veniva usato per fotografare I’intero cielo del Nord.
Quasi 2000 lastre fotografiche, ognuna esposta per circa un’ora.
Un tesoro di possibili scoperte.
La fotografia ha trasformato I’osservazione astronomica in una scienza esatta.
Oggettiva, misurabile, riproducibile.
Ma I’argento era lento”..
Bisognava avere pazienza.
Arrivò quindi la rivoluzione digitale a cambiare tutto.
Il silicio dell’elettronica sostituì I’argento della fotografia.
I pixel sostituirono i granelli.
Anche nelle macchine fotografiche più comuni, non usiamo più pellicole fotografiche.
Le immagini sono registrate in un chip sensibile alla luce:
un rilevatore di luce elettronico o, abbreviato, un CCD.
I CCD professionali sono incredibilmente efficienti.
E per renderli ancor più sensibili, sono raffreddati
a temperature ben al di sotto dello zero, usando azoto liquido.
Praticamente ogni particella di luce, il fotone, viene catturato.
Il risultato è che i tempi di esposizione sono molto più brevi.
Quel che I’osservazione del cielo dall’Osservatorio di Palomar con la lastra fotografica consente in un’ora
con un CCD è possibile in pochi minuti.
Usando un piccolo telescopio.
La rivoluzione del silicio è ancora lontana dal concludersi.
Gli astronomi hanno costruito macchine dotate di CCD enormi
con centinaia di milioni di pixel.
E non c’è altro da aggiungere.
Il grande vantaggio delle immagini digitali è che sono, appunto, digitali.
E quindi, così come escono dal CCD, sono già pronte per lavorarci al computer.
Gli astronomi usano software specializzati per elaborare
le loro osservazioni del cielo.
L’aumento o il miglioramento dei contrasti rivela le caratteristiche più impercettibili…
di nebulose o galassie.
La codifica dei colori migliora e mette in risalto strutture che
altrimenti sarebbero difficili da vedere.
Inoltre, combinando immagini multiple dello stesso oggetto,
prese attraverso diversi filtri cromatici,
si può ottenere una composizione spettacolare, ai limiti
tra scienza e arte.
Tutti noi possiamo sfruttare i vantaggi dell’astronomia digitale.
Non è mai stato così facile scovare e gustarsi le meravigliose
immagini del cosmo.
Le immagini dell’universo sono sempre a portata di mouse!
Telescopi robotici, dotati di rivelatori elettronici molto sensibili
osservano il cielo continuamente, anche ora.
Il telescopio Sloan in Nuovo Messico ha fotografato
e catalogato più di cento milioni di oggetti celesti
ha misurato distanze di milioni di galassie, ha scoperto
centomila nuovi quasar.
Ma un’osservazione non è sufficiente.
L’Universo è in continuo cambiamento.
Comete di ghiaccio vanno e vengono, lasciando detriti sparsi
sulla loro scia.
Asteroidi sfrecciano nel cielo.
Pianeti distanti sono in orbita attorno alla loro stella-madre,
bloccando temporaneamente parte della luce stellare.
Supernove esplodono, mentre da qualche altra parte nuove stelle nascono.
Pulsar lampeggiano, scoppiano lampi gamma, si accrescono buchi neri.
Per mantenere traccia di questi grandiosi spettacoli della Natura, gli astronomi
vogliono osservare I’intero cielo ogni anno.
Ogni mese.
O due volte a settimana
Questo è I’obiettivo del Telescopio Large Synoptic Survey.
Se sarà completato per il 2015, il suo obiettivo di tre gigapixel aprirà…
una webcam sull’Universo.
Più che i grandiosi sogni degli astronomi, questi telescopi riflettenti
fotograferanno quasi I’intero cielo ogni tre notti.
5. Osservare l’invisibile
Quando ascolti la tua musica preferita, le tue orecchie captano
un'ampia gamma di frequenze, dai più profondi rollii dei
bassi alle vibrazioni più acute.
Ora prova a immaginare che le tue orecchie siano sensibili solo a un
intervallo molto limitato di frequenze.
Ti perderesti tutto il meglio!
Questa è in grande sintesi la situazione in cui si trovano gli astronomi.
I nostri occhi sono sensibili solo ad una strettissima banda
di frequenze elettromagnetiche: quella, appunto, della luce visibile.
Siamo completamente ciechi per quanto riguarda tutte le altre forme di
radiazione elettromagnetica.
D'altronde, nell'Universo, ci sono molti oggetti che emettono
radiazione in regioni dello spettro elettromagnetico diverse dalla luce visibile.
Per esempio, nel 1930, si scoprì per caso
l'esistenza di onde radio provenienti dalle profondità dello Spazio.
Alcune di queste onde hanno proprio la stessa frequenza della tua stazione radiofonica preferita
ma sono molto più deboli e, naturalmente,
non trasmettono nulla da ascoltare.
Per sintonizzarti con la "radio" Universo, c'è bisogno di
un ricevitore: un radiotelescopio.
Ora, a parte che per le lunghezze d'onda maggiori, un radiotelescopio è solo un piatto.
Più o meno come lo specchio principale di un telescopio ottico.
Ma siccome le onde radio sono molto più lunghe di quelle della luce visibile
la superficie del piatto non occorre sia così levigata
come la superficie dello specchio.
E questa è una delle ragioni per cui è molto più semplice costruire
un grande radiotelescopio piuttosto che un grande telescopio ottico.
Inoltre, alle lunghezze d'onda radio, è molto più facile applicare l'interferometria.
È cioè più semplice aumentare il livello di dettaglio che si può ottenere
combinando la luce da due telescopi separati, come se
essi facessero parte di un unico grande piatto.
Il Very Large Array, in New Mexico, per esempio, consiste di
27 antenne separate, ognuna delle quali misura 25 metri di diametro.
Ogni antenna può essere mossa singolarmente, mentre
nella sua configurazione più estesa, lo schieramento di tutte le antenne
equivale ad un unico, virtuale, disco di 36 chilometri di diametro.
Quindi, che cosa guardare l'universo come in radio?
Bene! Per cominciare il nostro Sole è molto brillante alla lunghezze d'onda radio.
E così anche il centro della nostra Galassia, la Via Lattea.
Ma c'è di più.
Le Pulsar appaiono come corpi stellari molto densi che emettono
un fascio molto ristretto di onde radio.
Inoltre, esse ruotano con velocità maggiori di
parecchie centinaia di rivoluzioni al secondo.
Così a tutti gli effetti le pulsar sembrano dei radiofari rotanti.
E quello che rileviamo da esse è una sequenza
molto regolare e veloce di brevissimi impulsi radio.
Da cui il nome.
La sorgente radio, conosciuta come Cassiopea A, è in realtà
un resto di supernova che esplose nel 17° secolo.
Cantaurus A, Cygnus A e Virgo A sono tutte galassie giganti dalle quali
fuoriesce un'ingente quantità di onde radio.
Le galassie sono alimentate da buchi neri molto massicci posti nel loro centro.
Alcune di queste radio galassie e quasar sono così potenti che
il loro segnale viene ancora rilevato nonostante abbia viaggiato per 10 miliardi di anni luce.
E poi c'è il debole soffio di onde radio relativamente corte
che riempie l'intero Universo.
Questo è conosciuto come il fondo cosmico di microonde
ed è da considerarsi come la eco del Big Bang.
L'ultimo bagliore rimasto dei caldi inizi dell'Universo.
Ciascuna parte dello spettro elettromagnetico ha la sua storia da raccontare.
Alle lunghezze d'onda millimetriche e sub-millimetriche, gli astronomi studiano
la formazione delle galassie nell'Universo primordiale, le origini
delle stelle e dei pianeti nella nostra Via Lattea.
Ma la maggior parte di questa radiazione viene bloccata dal vapor acqueo nella nostra atmosfera.
Per osservarla quindi, si ha bisogno di andare in alto e al secco.
A Llano de Chajnantor, per esempio.
A cinque chilometri sopra il livello del mare, nel Cile del Nord
questo altopiano surreale è il sito di costruzione di ALMA:
l'Atacama Large Millimeter Array.
Nel 2014, una volta completato, ALMA sarà il più
grande osservatorio astronomico mai costruito.
64 antenne, di 100 tonnellate ciascuna, lavoreranno all'unisono.
Grandi camion le sposteranno, sparpagliandole su un'area grande quanto Londra
quando sarà necessario aumentare il dettaglio dell'immagine, o le avvicineranno per
fornire una visione più ampia.
Ogni movimento sarà compiuto con precisione millimetrica.
Molti oggetti celesti brillano anche nell'infrarosso.
Scoperta dall'astronomo William Herschel, la radiazione infrarossa è spesso chiamata anche
"radiazione di calore" perché viene emessa da oggetti relativamente caldi
inclusi gli esseri umani.
La nostra familiarità con la radiazione infrarossa è più grande di quanto pensiamo.
Sulla Terra infatti, questo tipo di radiazione è sfruttato
sia dagli occhiali che dalle fotocamere per la visione notturna.
Ma per rilevare il debole bagliore infrarosso dei distanti oggetti celesti, gli astronomi
hanno bisogno di detector molto sensibili, raffreddati a soli pochi gradi kelvin
sopra lo zero assoluto, proprio per eliminare il loro stesso calore.
Oggigiorno, anche la maggior parte dei grandi telescopi ottici sono equipaggiati con fotocamere a infrarossi.
Esse permettono di osservare attraverso le nubi di polvere cosmica, rivelando
le stelle appena nate al loro interno, invisibili nella banda ottica.
Per esempio, guarda questa immagine, nell'ottico, della famosa nursery stellare in Orione.
E guarda come appare diversa quando vista con gli occhi
di una fotocamera a infrarossi!
Essere in grado di vedere nell'infrarosso è molto utile nello studio
delle galassie più distanti.
Le stelle appena nate in una galassia giovane, in realtà, brillano molto nell'Ultravioletto.
Ma questa radiazione ultravioletta deve viaggiare miliardi di anni attraverso
l'Universo in espansione.
È proprio questa espansione che "stira" le lunghezze d'onda cosicché quando le riceviamo
esse sono slittate nella porzione dello spettro elettromagnetico corrispondente al vicino infrarosso.
Questo elegante strumento è il telescopio MAGIC, sito in La Palma.
Esso scruta il cielo in cerca di raggi gamma
la radiazione più energetica che esista in natura.
Fortunatamente per noi, i letali raggi gamma vengono bloccati
dall'atmosfera terrestre.
Ma essi lasciano dietro di sè delle impronte che gli astronomi studiano.
Dopo aver colpito l'atmosfera, infatti, essi producono una cascata di
particelle ad alta energia.
Queste ultime producono un debole bagliore che MAGIC può rilevare.
E questo è l'Osservatorio Pierre Auger, in Argentina.
Non è mai sembrato un telescopio.
Pierre Auger consiste di 1600 rivelatori, distribuiti su
una superficie di 3.000 chilometri quadrati.
Essi catturano la "pioggia" di particelle prodotta dai raggi cosmici proveniente da supernove
e buchi neri molto distanti.
E cosa dire dei rivelatori di neutrini, costruiti nelle profondità delle montagne e
sotto la superficie oceanica o, ancora, nelle profondità dei ghiacci dell'Antartide.
Possiamo chiamare anche questi telescopi?
Perché no?!
Dopo tutto, essi osservano l'Universo, anche se non catturano dati dallo
spettro elettromagnetico.
I neutrini sono particelle elusive, prodotte all'interno del Sole
e dalle esplosioni di supernova.
Ne sono stati prodotti anche dal Big Bang stesso.
A differenza delle altre particelle elementari, i neutrini possono attraversare
la materia comune, viaggiare quasi alla velocità della luce e non hanno carica elettrica.
Nonostante esse siano molto difficili da studiare, ne abbiamo in abbondanza.
Ogni secondo ciascuno di noi è attraversato da più di
50 migliaia di miliardi di neutrini provenienti dal Sole.
Infine gli astronomi e i fisici hanno unito le forze per
costruire rivelatori di onde gravitazionali.
Questi "osservatori" non rilevano radiazione né catturano particelle.
Essi cercano invece di misurare le piccole increspature dello spazio tempo
un concetto predetto dalla teoria della relatività di Albert Einstein.
Con questa sbalorditiva varietà di strumenti, gli astronomi hanno svelato l'intero
spettro elettromagnetico, e si sono avventurati ancora oltre.
Alcune osservazioni però non possono assolutamente essere svolte da terra.
La risposta?
I telescopi spaziali.
6. Oltre la Terra
Il Telescopio Spaziale Hubble.
È di gran lunga il telescopio più famoso della storia.
E per una buona ragione.
L'Hubble ha rivoluzionato tantissimi campi dell'Astrofisica.
In realtà, per gli standard di oggi, lo specchio dell'Hubble è piuttosto piccolo.
Misura solo 2,4 metri di diametro.
Ma la sua posizione è decisamente e letteralmente fuori dal mondo!
È al di sopra dell'atmosfera terrestre che, agitandosi, deteriora l'immagine delle stelle
e può quindi avere una visione eccezionalmente limpida dell'Universo.
E per di più, l'Hubble può "vedere" anche la luce nell'ultravioletto e nel vicino infrarosso.
Questa luce non può proprio essere vista dai telescopi a terra perché
è bloccata dall'atmosfera, che la assorbe.
Le macchine fotografiche e gli spettrografi, alcuni grandi come cabine del telefono,
sezionano e registrano la luce dai distanti confini del Cosmo.
Proprio come succede per i telescopi a terra, l'Hubble viene migliorato nel tempo.
Astronauti che fanno passeggiate spaziali svolgono missioni di servizio.
Le parti rotte vengono sostituite.
E gli strumenti più vecchi vengono sostituiti con altri nuovi
che usano le tecnologie più attuali.
L'Hubble è diventato la punta di diamante per eccellenza dell'Astronomia osservativa.
E ha trasformato la nostra comprensione del Cosmo.
Con la sua vista acuta, l'Hubble ha osservato i mutamenti stagionali sulla superficie di Marte
l'impatto di una cometa su Giove
ci ha fornito una vista di taglio degli anelli di Saturno
e ci ha mostrato la superficie del piccolo Plutone.
Ci ha rivelato il ciclo evolutivo delle stelle, dalla loro primissima formazione e inizio
in una “nursery” di nubi cariche di polveri e gas, fino al loro finale addio
come delicate nebulose, soffiate lentamente nello spazio da stelle morenti
o da titaniche esplosioni di supernove in grado di brillare da sole più della loro galassia madre.
Nelle profondità della Nebulosa di Orione, l'Hubble ha visto anche le fucine dove
si formano sistemi planetari: dischi di polvere attorno a stelle appena formate che potrebbero presto
condensarsi a formare pianeti.
Il telescopio spaziale ha studiato migliaia di singole stelle
negli ammassi globulari giganti, le più vecchie famiglie di stelle nell'Universo.
E galassie naturalmente.
Gli astronomi non avevano mai osservato prima dettagli simili del Cosmo.
Spirali maestose, bande di polvere che assorbe la luce, collisioni violente.
Pose fotografiche lunghissime di zone di cielo vuote hanno inoltre rivelato
migliaia di deboli galassie lontane miliardi di anni luce.
I fotoni di luce che furono emessi quando l'Universo era ancora "giovane".
Una finestra nel lontano passato, che ci permette di comprendere meglio
il Cosmo in continua evoluzione.
l'Hubble non è l'unico telescopio spaziale.
Questo è il Telescopio Spaziale Spitzer della NASA, lanciato nell'agosto del 2003.
In qualche modo, esso è l'equivalente dell'Hubble nell'infrarosso.
Spitzer ha uno specchio che è "solo" di 85 centimetri di diametro.
Ma il telescopio si "nasconde" dietro uno scudo termico che lo protegge
dal Sole.
E i suoi rilevatori sono disposti all'interno di un vaso Dewar riempito con elio liquido.
Qui i rivelatori sono raffreddati fino a una temperatura di pochi gradi
sopra lo zero assoluto.
Ciò aumenta di molto la loro sensibilità.
Spitzer ha rivelato un Universo polveroso.
Nubi scure, opache di polvere che emette nell'infrarosso se riscaldate
dall'interno.
Onde d'urto prodotte da collisioni tra galassie spazzano la polvere in anelli
e forme mareali, nuovi luoghi per la onnipresente formazione stellare.
La polvere è prodotta anche come conseguenza della fine delle stelle.
Spitzer ha scoperto che le nebulose planetarie e i resti di supernova sono carichi
di particelle di polvere, requisito fondamentale per avere la formazione di nuovi pianeti.
In altre lunghezze d'onda, sempre infrarosse, Spitzer può osservare attraverso una nube di polvere
rilevando le stelle al suo interno, nascoste nei nuclei scuri.
Infine, gli spettrografi del telescopio spaziale hanno studiato
le atmosfere dei pianeti extrasolari - giganti gassosi come Giove
che ruotano velocemente attorno alla loro stella in soli pochi giorni.
E cosa dire riguardo ai raggi X e gamma?
Bene, essi sono completamente bloccati dall'atmosfera terrestre.
E così senza telescopi spaziali, gli astronomi sarebbero come ciechi
e non vedrebbero queste radiazioni molto energetiche.
I telescopi spaziali per raggi X e gamma rivelano l'Universo caldo
dinamico e violento proprio dei nuclei galattici, buchi neri.
esplosioni di supernova e collisioni fra galassie.
È molto complesso costruirli comunque.
L'energia di radiazione attraversa gli specchi normali.
I raggi x possono essere messi a fuoco solo con specchi tra loro annidati e fatti di oro puro.
E i raggi gamma vengono studiati con sofisticate macchine fotografiche adatte e molto particolari
o con pile di scintillatori che emettono impulsi di luce
quando colpiti da fotoni di raggi gamma.
Negli anni ‘90, la Nasa mise in funzione l'Osservatorio per raggi gamma "Compton".
A quel tempo, esso era il più grande e massiccio
satellite scientifico mai lanciato.
Un laboratorio di fisica pienamente funzionante nello spazio.
Nel 2008, Compton fu seguito da GLAST:
il Gamma Ray Large Area Space Telescope.
Esso studierà tutto l'Universo alle alte energie, dalla
materia oscura alle pulsar.
Nel frattempo gli astronomi hanno due telescopi a raggi x nello spazio.
L'osservatorio a raggi x della NASA, Chandra, e XMM-Newton, l'osservatorio dell'ESA
ed anche l'italiano AGILE. Tutti stanno studiando i luoghi più caldi dell'Universo.
Ed ecco come appare il cielo visto a raggi X.
Le parti estese sono nubi di gas, riscaldato a milioni di gradi
da onde d'urto nei resti di supernova.
Le sorgenti puntiformi brillanti sono sistemi binari X: stelle di neutroni o
buchi neri che risucchiano materia dalla stella compagna.
È il gas caldo che cade sulla stella o sul buco nero ad emettere raggi X.
Così, i telescopi a raggi X rivelano buchi neri supermassivi nei
nuclei di galassie molto distanti.
La materia che vi cade formando una spirale si scalda talmente da emettere un bagliore nella banda X
appena prima di sprofondare nel buco nero e uscire per sempre dalla vista.
Un gas caldo ma tenue riempie anche lo spazio tra le singole galassie
negli ammassi.
Qualche volta questo gas dell'ammasso viene ulteriormente scosso e riscaldato
dalla collisione e dal “merging” tra ammassi di galassie.
Ancora più eccitanti sono le esplosioni di raggi gamma, tra i fenomeni più
energetici dell'Universo.
Essi sono le esplosioni finali di stelle molto
massicce e in rapida rotazione.
In meno di un secondo, esse rilasciano più energia di quanto il Sole faccia in
10 miliardi di anni.
Hubble, Spitzer, Chandra, XMM-Newton e GLAST
sono tutti giganti molto versatili.
Ma vi sono anche telescopi spaziali più piccoli e dedicati a
missioni molto più specifiche.
Come COROT, per esempio.
Questo satellite francese è dedicato alla sismologia stellare e allo studio
dei pianeti extrasolari.
O, ancora, ll satellite NASA Swift, un osservatorio combinato tra raggi X e gamma
dedicato a scoprire i misteri delle esplosioni di raggi gamma.
E poi c'è la sonda WMAP, il Wilkinson Microwave Anisotropy Probe.
In appena due anni nello spazio, ha mappato la radiazione
cosmica di fondo con dettagli mai avuti finora.
WMAP ha dato ai cosmologi la migliore immagine delle primissime
fasi dell'UNiverso, cioè di più di 13 miliardi di anni fa.
Allargare le frontiere dello spazio conosciuto è stato uno dei più eccitanti
sviluppi nella storia di questo telescopio.
Cosa aspettarsi per il futuro?
7. Cosa ci riserva il futuro?
In Arizona, è stato realizzato il primo specchio per
il Giant Magellan Telescope.
Questo imponente strumento sarà costruito presso l'Osservatorio
di Las Campanas, in Cile.
I suoi sette specchi, ciascuno dei quali con un diametro che supera gliotto metri,…
verranno disposti come i petali di un fiore.
E, tutti assieme, saranno in grado di catturare più del quadruplo
della luce che riescono a raccogliere gli attuali telescopi.
Il "Californian Thirty Meter Telescope", che sarà ultimato nel 2015,
è una versione gigante del telescopio Keck.
Centinaia di singoli spicchi formano un enorme specchio
grande tanto quanto è alta una casa di sei piani.
In Europa sono pronti i progetti per l'European Extremely Large Telescope.
Con i suoi 42 metri di diametro, il suo specchio primario sarà largo quanto…
una piscina olimpionica - due volte la superficie del
"Thirty Meter Telescope".
Questi "mostri" del futuro, ottimizzati per osservare nell'infrarosso,
saranno tutti dotati di strumentazioni sensibili e di ottiche adattive.
Saranno in grado di rilevare le più antiche generazioni di galassie
e di stelle della storia dell'Universo.
Ma soprattutto ci daranno la prima immagine diretta
di un pianeta appartenente ad un altro sistema solare.
Per i radioastronomi, invece, 42 metri sono noccioline!
Collegando fra loro molti piccoli strumenti
riescono a realizzare un ricevitore molto grande.
Nei Paesi Bassi è attualmente in costruzione
il Low Frequency Array, LOFAR.
Le fibre ottiche collegheranno 30000 antenne a un supercomputer centrale.
Il progetto non prevede parti mobili, ma le osservazioni
possono essere effettuate in otto diverse direzioni simultanemente.
È probabile che la tecnologia di LOFAR troverà la propria strada
nell'ambito dello Square Kilometre Array, oggi in vetta alla lista dei desideri…
dei radio astronomi.
È un progetto internazionale e sarà costruito in Australia e Sudafrica
Grandi antenne a disco e piccoli ricevitori lavoreranno in gruppo
per fornire panoramiche incredibilmente dettagliate del cielo nella banda radio.
E con una superficie di raccolta di un chilometro quadrato
la rete di radiotelescopi supererà di gran lunga l'accuratezza
di ogni strumento radio mai costruito.
Galassie in evoluzione, potentissimi quasar, pulsar variabili
non una singola sorgente di onde radio potrà sfuggire all'attenzione…
dello Square Kilometre Array.
Lo strumento cercherà anche eventuali segnali radio provenienti
da civiltà extraterrestri.
E per quanto riguarda lo spazio?
Dopo la quinta e ultima missione di manutenzione in programma,
il Telescopio Spaziale Hubble rimarrà operativo fino al 2013.
Circa in quel periodo verrà lanciato il suo successore.
Si tratta del James Webb Space Telescope, un osservatorio
spaziale sensibile agli infrarossi che porta il nome di un ex amministratore della NASA.
Una volta in orbita, il suo specchio di 6,5 metri, formato da sezioni aspicchio…
si aprirà come un fiore e sarà sette volte più sensibile
rispetto a quello dell'Hubble.
Un grande parasole proteggerà le ottiche e gli strumenti
resteranno in ombra così da poter operare
a una temperatura vicina ai -233 gradi Celsius.
Il James Webb Space Telescope non orbiterà intorno alla Terra.
Rimarrà parcheggiato a 1,5 milioni di chilometri dal nostro pianeta
in un'ampia orbita attorno al Sole.
Mezzo secolo fa, il telescopio Hale, sul monte Palomar
era il più grande di tutti i tempi.
Ora ce ne sarà uno ancora più grande in orbita nello spazio!
Possiamo sicuramente aspettarci
numerose interessanti scoperte, stiamo all'erta!
Nel frattempo gli ingegneri sono sempre all'opera
per progettare nuovi e rivoluzionari telescopi.
In Canada gli scienziati hanno costruito un cosiddetto "telescopio liquido".
In questo tipo di telescopio, la radiazione non è riflessa
da uno specchio solido, ma dalla superficie ricurva
di mercurio liquido posto all'interno di un contenitore rotante.
A causa di questa caratteristica, i telescopi a mercurio possono essere puntati solo verso l'alto
ma il vantaggio è che sono relativamente economici
e facili da costruire.
I radioastronomi vogliono anche disporre una rete di piccole antenne
simile alla LOFAR, sulla superficie della Luna, il più
lontano possibile dalle interferenze terrestri.
E magari un giorno, sul lato nascosto della Luna
potrebbe venir posto anche un telescopio ottico.
Usando telescopi spaziali e dischi occultanti, anche
l'astronomia che studia la banda X potrebbe fare.
grandi progressi in futuro.
Potrebbe anche essere possibile osservare il limite estremo
del disco di influenza di un buco nero.
Un giorno potrebbe essere proprio un telescopio a rispondere
a una delle grandi domande dell'umanità: siamo soli nell'universo?
Sappiamo che là fuori ci sono altri sistemi solari.
Sospettiamo che ci siano anche pianeti simili alla Terra
con acqua liquida al suolo.
Ma
c'è anche vita su di essi?
Localizzare pianeti extrasolari di questo tipo risulta difficile.
Sono spesso nascosti dalla intensa radiazione
irradiata dalla loro stella.
Gli interferometri lanciati nell'oscurità dello spazio
potrebbero fornire nuove risposte.
Attualmente la NASA sta valutando un progetto denominato
Terrestrial Planet Finder.
E in Europa, gli scienziati stanno progettando il Darwin Array.
Sarà una formazione di sei telescopi spaziali in orbita intorno al Sole.
Le loro rispettive distanze saranno controllate da un sistema laser.
Insieme avranno un impressionante potere risolutivo e riusciranno
a "cancellare" la radiazione delle stelle in modo che gli scienziati…
possano effettivamente vedere i pianeti simili alla Terra intorno alle altre stelle.
Successivamente verrà studiata la luce riflessa dal pianeta stesso.
Essa rappresenta l'impronta digitale dell'atmosfera del pianeta
È possibile che in 15 anni si riesca ad individuare
la presenza di ossigeno metano e ozono.
Gli indizi della presenza di vita!
L'universo è pieno di sorprese.
Il cielo non finisce mai di affascinare.
Non c'è da stupirsi se centinaia di migliaia di astronomi dilettanti
di tutto il mondo approfittano di ogni notte limpida
per meravigliarsi nuovamente dello spettacolo del cielo.
I loro strumenti sono molto migliori rispetto
a quelli usati da Galileo.
Le immagini digitali che ottengono hanno una qualità superiore
a quella delle lastre fotografiche che realizzavano i professionistifino a poche decine di anni fa.
Il tentativo degli astronomi di comprendere il cosmo, la loro
esplorazione dell'universo per mezzo dei telescopi, ha solo 400 anni.
C'è ancora molto da scoprire là fuori.
È stata fatta molta strada da quando Galileo cominciò a realizzare
le prime mappe del cielo con il suo cannocchiale, quattro secoli fa.
Oggi continuiamo ad osservare l'Universo con i telescopi
non solo dalla Terra, ma anche dallo spazio.
Quel che contraddistingue gli esseri umani è la loro
infinita curiosità.
Abbiamo appena cominciato a rispondere ad alcune delle più
grandi domande mai concepite.
Abbiamo individuato oltre 300 pianeti in orbita attorno ad altre stelle…
nella nostra Via Lattea e abbiamo individuato molecole organiche su pianeti…
intorno a stelle estese.
Queste incredibili scoperte potrebbero essere considerate l'apice dell'esplorazione umana…
Ma il meglio deve ancora arrivare!
E anche tu puoi vivere questa avventura.
Alza gli occhi al cielo e impara a stupirti!