Maggio 2001
Un telescopio delle dimensioni della Terra
(Daniela Villani)

Un telescopio da "record", quello realizzato dagli astronomi inglesi nel 1998, per scrutare nel cuore di Messier 82 (M82), una galassia distante da noi solo 10 milioni di anni luce. Un telescopio delle dimensioni della Terra, con un diametro di 12.000 chilometri, che ha fornito, per la prima volta, immagini molto dettagliate di resti di stelle, esplose nelle regioni più interne di M82.

Come è stato possibile realizzare un telescopio di siffatte dimensioni?

Iniziamo col dire che, in realtà, stiamo parlando di un radio-telescopio, uno strumento che esplora il cielo alle lunghezze d'onda radio, "invisibili" all'occhio umano, tipicamente un milione di volte più lunghe di quelle ottiche. A queste lunghezze d'onda, straordinariamente grandi in confronto a quelle della luce visibile, il problema della risoluzione, ossia della rivelazione dei particolari più piccoli degli oggetti celesti, diventa molto importante.
Per ottenere risoluzioni soddisfacenti, i radiotelescopi devono essere molto più grandi dei telescopi ottici. Ad esempio, un radiotelescopio, che osservi a lunghezze d'onda dell'ordine del centimetro, deve possedere un paraboloide con un diametro di ben 20 chilometri (!!) per raggiungere la risoluzione di un piccolo telescopio ottico, dotato di uno specchio del diametro di 1 metro. E all'aumentare della lunghezza d'onda, le dimensioni del paraboloide devono aumentare di conseguenza !

L'evidente impossibilità di costruire paraboloidi di tali dimensioni, ha spinto i radioastronomi a utilizzare le tecniche interferometriche. La combinazione dei segnali ricevuti da due (o più) radiotelescopi aumenta il potere risolutivo dello strumento al punto tale da superare la risoluzione angolare dei telescopi ottici e permettere l'acquisizione di immagini del cielo molto dettagliate.

Il "Very Large Array"
Gli astronomi inglesi del Jodrell Bank Observatory (Università di Manchester) hanno realizzato le loro osservazioni utilizzando ben 20 radiotelescopi, sparsi tra i 5 continenti: all'atto pratico, un radiotelescopio grande come il nostro pianeta! In questo modo hanno ottenuto mappe del cielo così dettagliate (circa 30 volte più dettagliate di quelle ottenute con il telescopio spaziale Hubble) da poter individuare, alla distanza di M82, oggetti delle dimensioni di appena 0,2 anni luce. In altre parole, come leggere dall'Olanda un giornale che si trova a Londra!

L'obiettivo delle loro osservazioni: una nostra "vicina di casa", la galassia starburst M82. Le starburst sono galassie contraddistinte da un'intensa attività di formazione stellare. Tra le giovani stelle, molte delle quali paragonabili per massa e luminosità al nostro Sole, ve ne sono alcune particolarmente massicce, che evolvono molto rapidamente, vivendo solo per pochi milioni di anni. E la loro "morte" avviene in un modo quanto mai spettacolare, attraverso una deflagrazione, sfolgorante come miliardi di soli: l'esplosione di una supernova. Nell'esplosione, gli strati di gas più esterni della stella vengono violentemente espulsi verso l'esterno ad altissime velocità, risultando particolarmente luminosi alle lunghezze d'onda radio.

M82, come ogni galassia starburst che si rispetti, contiene grandi quantità di polveri, le quali rendono del tutto inaccessibili, anche agli "occhi" del telescopio ottico più potente, quali sono quelli di Hubble, le violente regioni centrali della galassia, ma, al contrario, non ostacolano la propagazione delle onde radio. Di conseguenza, le osservazioni radio, realizzate nel 1998 utilizzando "il più grande dei telescopi", hanno permesso di scrutare nel cuore di M82 e seguire dettagliatamente, nel corso degli anni, l'evoluzione dei resti di un'esplosione di supernova, in espansione a velocità superiori ai 20.000 km/s.

Resti di supernovae in M82
Per la prima volta, gli astronomi possono studiare, da vicino, i complessi meccanismi di espulsione dei gas verso l'esterno e la loro interazione con l'ambiente circostante.
Referenze:

"An Earth-sized telescope observes exploding stars in another galaxy" - Press Release PR9903 - "Jodrell Bank Observatory" (University of Manchester)





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