10 più grandi telescopi sulla terra: come misurano

Dieci enormi telescopi sulla Terra

ESO/L. Calada

I telescopi terrestri di nuova generazione hanno ricevuto la designazione prioritaria da un rapporto tanto atteso dalla National Academy of Sciences. Si unirebbero a una serie di telescopi terrestri esistenti e telescopi This Web più piccoli che già scrutano supernove, galassie e altri oggetti distanti nei cieli stellati.

Tre telescopi ottici progettati nella gamma di 98 piedi (30 metri) ospiterebbero alcuni dei più grandi specchi mai realizzati per raccogliere la luce da oggetti cosmici distanti. E il radiotelescopio proposto farebbe impallidire i predecessori utilizzando molte stazioni di antenne per creare un'area di raccolta totale di un chilometro quadrato, o 0,4 miglia quadrate.

Ecco uno sguardo a dieci dei giganti presenti e futuri tra i telescopi terrestri che forniscono agli scienziati uno sguardo sull'universo passato attraverso il tempo e questo Web.

Telescopio sinottico di grandi dimensioni (LSST)

LSST

Un nuovo osservatorio terrestre in grado di scansionare l'intero cielo disponibile ogni tre notti dal Cile potrebbe vedere la prima luce entro il 2014. Il Large Synoptic Survey Telescope da 465 milioni di dollari darebbe agli astronomi la migliore visione di sempre di come miliardi di deboli oggetti del cielo stellato cambiano col tempo. Potrebbe anche affrontare questioni relative alla natura dell'energia oscura e forse rintracciare le rocce di This Web che potrebbero entrare in collisione con la Terra in futuro.

Il telescopio ottico riprenderebbe ogni regione del cielo 1.000 volte in 10 anni con un'apertura di quasi 28 piedi (8,4 metri). Ha rappresentato una priorità assoluta tra i progetti a terra previsti per i prossimi 10 anni nell'Astro2010 Decadal Survey dell'Accademia Nazionale delle Scienze.

Grande telescopio sudafricano (SALT)

Consorzio SALT/Southern African Large Telescope

Questo telescopio da 30 piedi (9,2 metri) rappresenta il più grande strumento ottico terrestre nell'emisfero australe e si concentra sui rilievi spettroscopici. Uno specchio principale è costituito da 91 specchi esagonali che si uniscono per formare il primario esagonale più grande, non diversamente dall'Hobby-Eberly Telescope (HET) a Fort Davis, in Texas.

Come HET, anche SALT ha un design ad angolo fisso che ha complicato le osservazioni da quando è entrato in funzione nel 2005. Ma lo strumento può ancora visualizzare circa il 70 percento del cielo osservabile da Sutherland, in Sud Africa.

Telescopi Keck I e II

I telescopi gemelli da 33 piedi (10 metri) dell'Osservatorio WM Keck rappresentano il secondo telescopio ottico più grande della Terra, situato vicino alla vetta del Mauna Kea delle Hawaii. Lo specchio principale di ogni strumento è costituito da 36 segmenti esagonali che lavorano insieme.

Keck I è diventato operativo nel 1993, seguito solo pochi anni dopo da Keck II nel 1996. L'osservatorio combinato ha aiutato gli astronomi a esaminare eventi come l'impatto dello scorso anno su Giove. Nel 2004 ha anche implementato il primo sistema di ottica adattiva con stella guida laser su un grande telescopio, che crea uno spot stellare artificiale come punto di riferimento per correggere le distorsioni atmosferiche durante la visualizzazione del cielo.

Gran Telescopio Canarie (GTC)

Gran Telescopio CANARIAS (GTC)

Un telescopio di 34 piedi (10,4 metri) situato a La Palma, nelle Isole Canarie spagnole, ha conquistato il primo posto come telescopio ottico terrestre più grande del mondo nel 2009. Uno specchio principale composto da 36 segmenti esagonali contiene alcune delle superfici più lisce mai viste fatto.

Il telescopio ha anche diversi strumenti di supporto come CanariCam, una fotocamera in grado di esaminare la luce infrarossa a medio raggio emessa da stelle e pianeti. La CanariCam ha anche la capacità unica di capire la direzione della luce polarizzata e utilizzare la coronagrafia per bloccare la luce brillante delle stelle e rendere più visibili i pianeti più deboli.

Osservatorio di Arecibo

NAIC – Osservatorio di Arecibo, una struttura del NSF

Dal 1963 uno dei telescopi terrestri più riconoscibili al mondo risiede come un'enorme parabola radioriflettente di 305 metri vicino ad Arecibo, Porto Rico. Il radiotelescopio di Arecibo rappresenta ancora il più grande telescopio ad apertura singola mai costruito, con il suo riflettore sferico composto da 40.000 pannelli di alluminio ciascuno 3 piedi per 6 piedi.

L'enorme riflettore contribuisce a rendere Arecibo un radiotelescopio incredibilmente sensibile, in grado di puntare su una debole sorgente radio in pochi minuti dall'osservazione. Tali sorgenti radio includono quasar e galassie distanti che emettono onde radio che raggiungono la Terra solo 100 milioni di anni dopo.

Array Atacama Large Millimeter/Submillimeter (ALMA)

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA)

Uno dei più grandi strumenti di astronomia a terra si presenta sotto forma di antenne radio da 39 piedi (12 metri) che saranno in totale 66 entro il 2012, per costituire l'array principale di ALMA. Ogni antenna pesa più di 100 tonnellate ciascuna e richiede enormi veicoli cingolati per spostarla nella pianura cilena di Chajnantor a un'altitudine di 3 miglia più in alto. Ciò alla fine contribuirà a rendere ALMA il radiotelescopio più grande e sensibile di sempre, almeno fino a quando non emergerà un nuovo contendente.

L'array di antenne può anche subire diverse configurazioni spostando le singole antenne. Una configurazione compatta collocherebbe tutte le antenne all'interno di un'area di larghezza inferiore a 1.000 piedi o all'interno di una configurazione estesa con una distanza massima di separazione tra le antenne di quasi 10 miglia. Ciò consentirà all'array di studiare tutto, dai "secoli bui" cosmici miliardi di anni fa ai processi di formazione di stelle e pianeti.

Telescopio gigante di Magellano (GMT)

Osservatorio del telescopio Magellano gigante

Uno dei prossimi telescopi ottici da terra assumerà la forma del Giant Magellan Telescope da 1,1 miliardi di dollari con uno specchio principale di 24,5 metri composto da sette segmenti. Un segmento di 8,4 metri starebbe nel mezzo, circondato dagli altri sei segmenti che hanno una forma curva unica non dissimile da quella di una patatina.

Il grande specchio principale farebbe impallidire l'attuale generazione di telescopi da 26 a 33 piedi (da 8 a 10 metri) e produrrebbe immagini circa 10 volte più nitide del telescopio Hubble This Web. Se interamente finanziato, il telescopio potrebbe trovare una casa presso l'Osservatorio Las Campanas a La Serena, in Cile, e iniziare a funzionare a pieno regime entro il 2024.

Telescopio da trenta metri (TMT)

Telescopio da trenta metri

Un altro dei contendenti di nuova generazione per il più grande telescopio ottico sulla Terra è il Thirty Meter Telescope. L'apertura di 98 piedi (30 metri) del telescopio da 1,4 miliardi di dollari consentirebbe un'area di raccolta più di 9 volte superiore ai più grandi telescopi ottici come i telescopi Keck e potrebbe fornire una risoluzione 12 volte più nitida rispetto a Hubble This Web Telescope.

Ma TMT e altri telescopi ottici estremamente grandi non sostituirebbero i telescopi This Web. Il successore di Hubble, James Webb This Web Telescope della NASA, avrebbe trovato obiettivi per i giganti della Terra come TMT da studiare in modo più dettagliato. Il Thirty Meter Telescope si unirà ai Keck Telescopes e ad altri strumenti su Mauna Kea alle Hawaii e inizierà le operazioni complete entro il 2025-2030.

Array di chilometri quadrati (SKA)

Produzioni astronomiche SPDO/TDP/DRAO/Swinburne.

Un seguito ai radiotelescopi come ALMA è un telescopio in grado di raccogliere dati su un chilometro quadrato. Lo Square Kilometer Array, giustamente chiamato, sarebbe diventato il chiaro re dei radiotelescopi, con una sensibilità 50 volte superiore a qualsiasi radiotelescopio mai costruito. Tale potere potrebbe esaminare i segnali dell'universo più giovane di 12 miliardi di anni fa.

I piani attuali prevedono 30 stazioni con un'area di raccolta di 656 piedi (200 metri) ciascuna o 150 stazioni ciascuna equivalente a un telescopio da 295 piedi (90 metri). Il Sud Africa e l'Australia hanno già iniziato a spingersi nel tentativo di ospitare il colosso da 2 miliardi di dollari, il cui completamento è previsto intorno al 2020. Si è classificato come il progetto con la priorità più alta nell'European Astronet Decadal Survey, insieme allo European Extremely Large Telescope.

Telescopio europeo estremamente grande (E-ELT)

ESO

Nessun concorrente di un telescopio ottico da terra può attualmente eguagliare la proposta progettuale per l'European Extremely Large Telescope. Il suo specchio da 138 piedi (42 metri) lo collocherebbe facilmente oltre il telescopio dei trenta metri e il telescopio gigante di Magellano, con una lunghezza che raggiunge quasi la metà di un campo da calcio. Cinque specchi costituiti da quasi 1.000 segmenti esagonali costituirebbero lo specchio principale e darebbero agli astronomi legati alla Terra la visione più nitida mai vista del cosmo nello spettro della luce visiva.

Cerro Armazones in Cile sarà la futura casa del più grande telescopio ottico del mondo. L'E-ELT da 1,3 miliardi di dollari vedrà la prima luce più o meno nello stesso periodo dei suoi cugini di nuova generazione più piccoli nel 2018.

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