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Ha uno specchio innovativo, il sensore fotografico più grande al mondo, un sistema velocissimo di puntamento. Raccoglierà 20 terabyte di dati ogni notte fotografando il cielo con una risoluzione pari a 400 TV ultraHD. Ed i dati saranno raccolti in cloud e condivisi con gli scienziati di tutto il mondo.

Di cosa stiamo parlando? Del nuovo osservatorio Rubin che registrerà il cielo australe ad una risoluzione mai vista e con un time-frame lungo dieci anni per capire come cambia l’universo nel tempo e nel tentativo di studiare il nostro sistema solare, la via lattea e capire meglio la materia oscura. Benvenuti ad una nuova puntata di Xanadu!
 

Tecnicamente si chiama Large Synoptic Survey Telescope (LSST) ma  è conosciuto come Osservatorio Vera Rubin. Costruito in Cile sulla Cima El Peñón del Cerro Pachón a 2682 metri di altitudine da un consorzio di circa 40 enti,  l’osservatorio Rubin presenta un telescopio avanzatissimo per tecnologia e concezione.

Ma andiamo per gradi o meglio per componenti…

Partiamo dallo specchio. Ha un diametro di 8 metri, il che non lo rende il più grande in assoluto ma il più grande del suo genere. La sua fusione è iniziata nel 2007 presso il Mirror Lab dell'Università dell’Arizona a Tucson ed è stata completata dopo sette anni di lavoro quando è stata posato lo strato argenteo riflettente a Deggendorf in Germania.

La sua tecnologia è particolarmente innovativa perché presenta contemporaneamente lo specchio primario e terziario su una stessa superficie. Questa innovazione tecnologica lo rende molto più compatto e maggiormente manovrabile. Ha anche  un campo visivo larghissimo di  9,6 gradi. Riesce quindi a scrutare ampie parti del cielo stellato australe.

Ma le peculiarità tecniche non finiscono qui.

Rubin è dotato di una fotocamera non proprio compatta…E’ grande come una utilitaria, ha un peso di 2800kg ed ha una risoluzione  spaziale! E’ stata prodottta dallo SLAC di Stanford - E’ dotata di un sensore da 3200 megapixel cioè l’equivalente di 260 sensori di un moderno cellulare. Questo permetterà di ottenere fotografie mai viste prima con una qualità  ed un ingrandimento  impressionanti…tanto per farsi una idea della risoluzione: una fotografia del Vera Rubin potrà essere vista su 400 TV ultra HD. Per ottenere queste risoluzioni con il minimo di pixel difettosi il sistema dovrà essere mantenuto a circa -100°C.

Veniamo alla gamma di onde registrate. Il  sensore registra su una scala di grigi in base alla intensità della luce. Per ottenere una immagine a determinate lunghezze d’onda devono essere utilizzati dei filtri. Il Rubin è dotato di sei filtri da 75 cm che vengono sostituiti da un carosello con  una velocità elevata e che riduce al minimo il rischio di danni. Questa serie di filtri permette di vedere una gamma di onde ampissima: dall’ultravioletto, passando per visibile e fino all’infrarosso. In pratica il Rubin ha un occhio sovraumano!

A questo punto abbiamo capito che il supporto hardware del Rubin è di una qualità assoluta.
Ma il telescopio non sarà solo estremamente di qualità ….sarà anche velocissimo! 

La telecamera e gli specchi sono posizionati su una struttura in acciaio la  Simonyi Survey Telescope che può  muoversi rapidamente, ed impiega solo 5 secondi per spostarsi nella nuova posizione per scrutare la nuova porzione di cielo. Tutto questo grazie a potenti motori che permettono di spostare gli specchi con il minimo di vibrazione.

Riassumendo grazie a queste caratteristiche il telescopio potrà studiare lo spazio con un campo visivo larghissimo,  più spettri elettromagnetici in serie e con una risoluzione ed una velocità mai viste prima. Ogni notte sarà in grado di raccoglire 20 terabyte di dati. E scansionera  l’intero cielo australe ogni 3 notti. Guarderà il cielo per  10 anni, creando un lungometraggio cosmico noto come Legacy Survey of Space and Time. In pratica un film di come l’universo cambia nel tempo…

Per capirsi: Hubble ha la capacità di osservare lo spazio in profondità. Le caratteristiche  di Ruby invece lo rendono il telescopio adatto per l “survey” dello spazio ovvero osservare come le varie porzioni della volta celeste australe cambiano, per il monitoraggio di oggetti variabili, transitori come per esempio le supernovae.

A questo punto sorge spontanea la domanda. Ma dove vengono inviati i dati raccolti?
E qui arriviamo ad un’altra innovazione di tipo logistico nel campo della ricerca astronomica. 
I pixel della fotocamera LSST convertono le informazioni in dati digitali. 

Dalla cima del Cerro Pachón i dati viaggiano lungo la montagna fino alla città di La Serena poi verso gli Stati Uniti per raggiungere lo SLAC National Accelerator Laboratory in California. Tempo di trasferimento? 60 secondi. Presso lo SLAC verrà eseguita una rapida elaborazione dei dati ed in particolare verranno confrontate le nuove immagini con le vecchie e per ogni cambiamento nelle immagini verrà emesso un avviso. Si calcola che ogni notte saranno emessi 10 milioni di avvisi equivalenti ad altrettante variazioni. 

E’ facile capire che verranno generate una mole enorme di dati. E per processare questa montagna di bit è stato progettato un sistema condiviso di analisi sul cloud accessibile da ogni scienziato attraverso una piattaforma dedicata.

Questa modalità di immagazzinamento su cloud è una innovazione perche permette di  di archiviare e accedere ai dati astronomici in modo più condiviso, rendendo disponibile il processo scientifico a un gruppo di persone molto più ampio. 

Ed attraverso la piattaforma Zooniverse anche voi potrete diventare volontari nella ricerca. Infatti, questa piattaforma connetterà ricercatori professionisti con milioni di volontari che si cimenteranno nella ricerca.

Ora starete pensando: Ok il telescopio è molto bello e funzionale e tecnologicamente avanzato. Ma quali saranno gli obiettivi?

E qui arriva il bello…e le aspettative sono più alte di quelle ipotizzabili!

Infatti l'Osservatorio è stato progettato per promuovere quattro aree scientifiche:

La Creazione di un inventario del Sistema Solare

La Mappatura della Via Lattea

Esplorare il cielo ottico transitorio, ovvero studiare oggetti che si muovono o cambiano di luminosità

Comprendere la natura della materia oscura e dell’energia oscura…ed è per questo che è stato chiamato Osservatorio Vera Rubin, dal nome della Scienziata statunitense che ha per prima scoperto la materia oscura…ma di questa storia forse ne parlaremo in un’altra puntata.

Per adesso godiamoci le prime immagini del Rubin vi lascio il link in descrizione insieme agli altri che ho citato nel corso della puntata.

Alla prossima e….buona scienza a tutti!