Boom! L’esplosione di stelle lontane è il più luminoso mai visto

Il Green Bank Observatory, situato nelle montagne Allegheny del West Virginia, ospita otto telescopi, tra cui il più grande telescopio completamente orientabile del mondo, il Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT). L'osservatorio è stato un pioniere della moderna radioastronomia da quando il suo primo telescopio, il radiotelescopio Tatel da 85 piedi (26 metri), è stato costruito nel 1959.

L'osservatorio si trova all'interno dei confini della National Radio Quiet Zone (NRQZ) di 13.000 miglia quadrate (34.000 chilometri quadrati), dove le trasmissioni radio sono fortemente limitate e regolate per limitare le interferenze con i telescopi. La vicina città di Green Bank è stata definita la città più tranquilla d'America , dove i dispositivi che emettono onde radio, inclusi telefoni cellulari, router Wi-Fi e persino forni a microonde sono fuorilegge. L'ambiente privo di radio consente agli astronomi di osservare sezioni dello spettro elettromagnetico altrimenti soffocate dal rumore radio costante che creiamo inavvertitamente durante l'utilizzo della tecnologia moderna.

"Non c'è nient'altro di simile in Nord America e non ci sarà mai", ha affermato Felix J. Lockman, scienziato principale del Green Bank Observatory. "[Il NRQZ] è assolutamente fondamentale. Rende la Green Bank particolarmente adatta per la radioastronomia".

Pionieri della radioastronomia

A metà degli anni '50, gli Stati Uniti erano indietro rispetto al resto del mondo in radioastronomia a causa della difficoltà a trovare finanziamenti. Il costo e la portata della costruzione e del mantenimento di un osservatorio radiofonico in grado di far avanzare il campo erano al di là dei mezzi di qualsiasi singola istituzione. Ma la National Science Foundation (NSF) ha ascoltato le richieste della comunità di radioastronomia. Nel 1957, la NSF ha dedicato una valle appartata a forma di triangolo vicino alla cittadina di Green Bank per diventare il primo National Radio Astronomy Observatory (NRAO) d'America, quello che ora è il Green Bank Observatory.

Poco dopo il completamento del telescopio Tatel nel 1958, nuove scoperte iniziarono a fuoriuscire dal primo osservatorio nazionale. Frank Drake, un astronomo fresco di dottorato ad Harvard, scoprì le potenti cinture di radiazioni che circondano Giove nel 1959. Nello stesso anno iniziò la prima ricerca dell'intelligenza extraterrestre ( SETI ) della storia, chiamata Progetto Ozma. Drake ascoltò i segnali radio artificiali di due stelle simili al sole vicine, Tau Ceti ed Epsilon Eridani.

"Per quanto ne sapevamo all'epoca, quasi tutte le stelle ricevevano forti segnali radio", ha ricordato Drake in un'intervista al National Geographic (si apre in una nuova scheda). "Potremmo guardare solo poche stelle e avere successo".

Rappresentazione artistica del vicino sistema Epsilon Eridani con un disco di detriti simile a una cintura di asteroidi disseminato di corpi rocciosi e ghiacciati, insieme al gigante gassoso Epsilon Eridani b in basso a destra. (Credito immagine: NASA/SOFIA/Lynette Cook) (si apre in una nuova scheda)

La ricerca si è rivelata vuota ma ha ispirato Drake a stimare le probabilità di trovare vita intelligente nella nostra galassia, e ha creato l'ormai famosa equazione di Drake . Il lavoro pionieristico di Drake sarebbe il primo di molti progressi nella ricerca della vita nell'universo alla Green Bank.

Nel 1965, l'osservatorio completò la costruzione del telescopio da 140 piedi (43 m), che rimane il più grande telescopio montato equatorialmente al mondo. I telescopi equatoriali sono allineati con l'asse di rotazione terrestre e seguono il percorso delle stelle attraverso il cielo.

"Questo strumento fa davvero parte della storia della scienza", ha affermato Karen O'Neil, direttrice del sito di Green Bank, in una nota . "Il telescopio da 140 piedi ha posto le basi per la moderna radioastronomia".

Nel 1969, gli astronomi utilizzando il telescopio hanno rilevato la prima molecola organica complessa nell'interstellare This Web: la formaldeide. La scoperta della sostanza chimica ha mostrato che sebbene la vita nell'universo rimanga invisibile, gli ingredienti per la vita sono ovunque. Secondo NRAO, il telescopio ha rilevato quasi la metà di tutte le molecole conosciute che irradiano naturalmente a lunghezze d'onda centimetriche.

Il telescopio della Banca Verde

Il segno distintivo del Green Bank Observatory oggi è il GBT, con un diametro di 330 piedi (100 m). E con un'area di raccolta di oltre 2 acri, il telescopio può ascoltare i più deboli sussurri del cosmo, studiando il fenomeno più antico e bizzarro dell'universo. L'enorme macchina pesa quasi 17 milioni di libbre (7,7 chilogrammi) e torreggia a 485 piedi (148 m) dal suolo, rendendola più alta della Statua della Libertà.

Originariamente finanziato dalla NSF, la costruzione del telescopio è costata quasi 95 milioni di dollari ed è entrata in funzione nel 2001. La parabola del telescopio presenta una superficie attiva composta da migliaia di pannelli autoazionanti che correggono le deformazioni gravitazionali. Nel tempo, la forza di gravità appiattisce la forma del piatto, deformandone la forma. I pannelli, controllati individualmente da motori, correggono queste deformazioni e consentono alla superficie di rimanere perfettamente liscia, entro 260 micron di deviazione, o circa la larghezza di cinque capelli umani. La precisione della superficie ha consentito al telescopio di raggiungere un'estrema sensibilità all'interno del suo intervallo operativo tra lunghezze d'onda di 2,6 mm e 3 m (0,1-116 GHz).

"Il GBT consente già progressi trasformativi nell'astronomia", ha affermato in una nota Harshal Gupta, responsabile del programma NSF per l'Osservatorio della Banca verde. "Usando il telescopio, gli astronomi del team di NANOGrav hanno recentemente rilevato la stella di neutroni più massiccia , una scoperta con implicazioni per la comprensione del limite al quale tali stelle collassano per formare buchi neri".

Il telescopio Green Bank in West Virginia. La parabola radiofonica è larga 330 piedi (100 metri). (Credito immagine: NRAO/AUI/NSF) (si apre in una nuova scheda)

Secondo Lockman, anche le due precedenti pulsar più massicce sono state scoperte alla Green Bank. Attribuisce queste scoperte al design unico del telescopio e alla capacità di rimanere all'avanguardia della scienza.

"Gran parte dell'astronomia che stiamo facendo oggi con il Green Bank Telescope non era nemmeno concepita quando il telescopio è stato progettato", ha detto Lockman. "Quindi, è una combinazione del fatto che è il design più flessibile, è in un buon ambiente e la scienza continua a cambiare, che penso lo renderà eccitante in un futuro indefinito".

Quel futuro include il ritorno dell'Osservatorio alle sue radici. La ricerca della vita aliena intelligente continua oggi alla Green Bank attraverso il progetto Breakthrough Listen. Finanziato dal miliardario russo-israeliano Yuri Milner, il progetto da 100 milioni di dollari è il più grande programma SETI della storia e il GBT gioca un ruolo chiave nella sua ricerca di civiltà oltre la Terra. Nel 2019, Breakthrough Listen ha rilasciato il più grande set di dati nella storia di SETI , quasi un petabyte, o 1 milione di gigabyte, di dati dalle osservazioni delle stelle e delle galassie più vicine. Non sono stati trovati segni evidenti di intelligenza extraterrestre, ma la ricerca continua.

Risorse addizionali:

  • Scopri i pianeti al di fuori del nostro sistema solare che potrebbero ospitare la vita aliena .
  • Osservatori come Green Bank potrebbero essere minacciati nel prossimo futuro, scopri perché .
  • Leggi le nostre esclusive domande e risposte con il pioniere di SETI Frank Drake .
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