Prima luce di MUSE
Installato con successo sul VLT il potente spettrografo in 3D.
05 marzo 2014
Uno nuovo strumento innovativo, chiamato MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), è stato installato con successo sul telescopio VLT (Very Large Telescope) dell’ESO all’Osservatorio del Paranal nel Cile settentrionale. MUSE ha osservato galassie lontane, stelle brillanti e altri oggetti di prova durante il primo periodo di osservazioni di grande successo.
A seguito del collaudo e accettazione preliminare in Europa nel settembre 2013, MUSE è stato spedito all’Osservatorio del Paranal dell’ESO in Cile. È stato rimontato al campo base prima di essere trasportato con cautela alla sua nuova sede al VLT, dove è ora installato sull’UT 4. MUSE è il più recente della seconda generazione di strumenti per il VLT (i primi due sono stati X-shooter e KMOS, mentre l’ultimo, SPHERE, verrà installato tra breve).
Il capo della squadra e ricercatore principale per lo strumento, Roland Bacon (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Francia) ha espresso il suo sentire: “Ci è voluto tanto lavoro da parte di molte persone e per molti anni, ma ce l’abbiamo fatta! Sembra strano che questa raccolta di ottica, meccanica ed elettronica da sette tonnellate sia ora una fantastica macchina del tempo per sondare l’Universo primordiale. Siamo molto orgogliosi del risultato – MUSE rimarrà uno strumento unico nel suo genere per molti anni a venire.”
Gli scopi scientifici di MUSE vanno dall’indagine delle prime epoche di vita dell’Universo per studiare i meccanismi della formazione delle galassie all’analisi del moto della materia nelle galassie vicine e delle loro proprietà chimiche. Avrà molti altri impieghi, dallo studio dei pianeti e satelliti nel Sistema Solare alle proprietà delle regioni di formazione stellare nella Via Lattea fino all’Universo distante.
Come mezzo di indagine potente e unico nel suo genere, MUSE utilizza 24 spettrografi per separare la luce nei suoi colori componenti per creare sia immagini che spettri di regioni scelte del cielo. Produce visioni 3D dell’Universo con uno spettro per ogni pixel come terza dimensione [1]. Durante le successive analisi gli astronomi possono muoversi tra i dati e studiare diversi punti di vista dell’oggetto a diverse lunghezze d’onda, proprio come si può sintonizzare un televisore su un diverso canale usando una frequenza diversa.
MUSE unisce il potenziale per le scoperte a un dispositivo per produrre immagini con la funzionalità di misura di uno spettrografo, nello stesso tempo sfruttando anche la nitidezza delle immagini prodotta dalle ottiche adattive. Lo strumento è montato sull’UT 4 del VLT, che è in fase di trasformazione in telescopio completamente adattivo.
MUSE è il risultato di dieci anni di progettazione e sviluppo da parte del consorzio MUSE – con il Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Francia come capofila e gli istituti partner Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP, Germania), Institut für Astrophysik Göttingen (IAG, Germania), Institute for Astronomy ETH Zurich (Svizzera), L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, Francia), Nederlandse Onderzoekschool voor de Astronomie (NOVA, Paesi Bassi) e l’ESO.
Dall’inizio del 2014, Bacon e il resto dell’equipe per l’integrazione e messa in servizio di MUSE al Paranal hanno registrato la storia di MUSE in una serie di post che si possono vedere su questo blog. L’equipe presenterà i primi risultati di MUSE al prossimo seminario “3D2014” all’ESO a Garching bei München, Germania.
“Una musa serve per l’ispirazione. E davverso MUSE ci ha ispirato per molti anni e così continuerà a fare“, dice Bacon in un post sulla prima luce. “Non c’è dubbio che molti astronomi da tutto il mondo saranno incantati da MUSE“.
Note
[1] Questa tecnica, nota come spettroscopia a campo integrale, permette agli astronomi di studiare simultaneamente le proprietà di diverse regioni di un oggetto, come ad esempio una galassia, per vedere come sta ruotando e misurarne la massa, così come di determinare la composizione chimica e altri parametri fisici delle diverse zone dell’oggetto. La tecnica è stata usata per molti anni ma ora con MUSE ha fatto un vero salto in quanto a sensibilità, efficienza e risoluzione. Un modo di descrivere la situazione è che MUSE combina immagini e spettri ad alta risoluzione nello stesso momento.
Ulteriori Informazioni
L’ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L’ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L’ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d’avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO al momento sta progettando l’European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell’ottico e infrarosso vicino e che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo“.
La traduzione dall’inglese dei comunicati stampa dell’ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell’ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell’ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.
http://www.eso.org/public/italy/news/eso1407/
Prima carta climatica di una nana bruna
Il VLT dell’ESO mappa la superficie della nana bruna più vicina a noi
29 gennaio 2014
Il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO è stato impiegato per produrre una mappa climatica, la prima in assoluto della superficie della nana bruna più vicina alla Terra. Un’equipe internazionale ha prodotto una mappa delle strutture chiare e scure di WISE J104915.57-531906.1B, nota anche colloquialmente come Luhman 16B, una delle due nane brune recentemente scoperte in coppia a soli sei anni luce dal Sole. I nuovi risultati sono pubblicati nel numero del 30 gennaio 2014 della rivista Nature.
Le nane brune colmano il divario tra i pianeti giganti gassosi, come Giove e Saturno, e le deboli stelle fredde. Non contengono abbastanza massa per dare inizio alla fusione nucleare nel nucleo e possono emettere solo debolmente alle lunghezze d’onda della luce infrarossa. Il primo oggetto confermato come nana bruna è stato trovato solo vent’anni fa e anche ora si conosce solo qualche centinaio di questi oggetti sfuggenti.
Le nane brune più vicine al Sistema Solare formano una coppia nota come Luhman 16AB[1] che si trova a sei anni luce dalla Terra nella costellazione australe della Vela. Questa coppia è il terzo sistema più vicino alla Terra, dopo Alfa Centauri e la stella di Barnard, ma è stato scoperto solo all’inizio del 2013. La componente più debole, Luhman 16B, aveva già dato indicazioni che la sua luminosità mutasse ogni poche ore durante la rotazione – un indizio che segnalava la presenza di caratteristiche particolari della superficie.
Ora alcuni astronomi hanno sfruttato le potenzialità del VLT (Very Large Telescope) dell’ESO non solo per ottenere un’immagine di queste nane brune, ma anche per costruire una mappa delle zone chiare e scure sulla superficie di Luhman 16B.
Ian Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germania), l’autore principale del nuovo articolo, riassume i risultati: “Le osservazioni precedenti suggerivano che le nane brune potessero avere una superficie a chiazze, ma ora possiamo di fatto costruirne una mappa. Presto saremo in grado di osservare le nubi che si formano, evolvono, e si dissipano su questa nana bruna – alla fine i meteorologi degli esopianeti potranno prevedere se un visitatore di Luhman 16B potrebbe aspettarsi un cielo limpido o nuvoloso.”
Per ottenere la mappa della superficie gli astronomi hanno usato un’abile tecnica: hanno osservato le nane brune con lo strumento CRIRES montato sul VLT. Questo ha permesso non solo di vedere i cambiamenti di luminosità durante il periodo di rotazione di Luhman 16B, ma anche di vedere se le strutture chiare e scure si spostavano allontanandosi o avvicinandosi all’osservatore. Combinando tutte queste informazioni hanno potuto ricreare la disposizione delle zone chiare e scure sulla superficie.
L’atmosfera delle nane brune è molto simile a quella degli esopianeti caldi giganti, perciò studiando le nane brune, relativamente facili da osservare [2], gli astronomi possono anche imparare di più sull’atmosfera dei pianeti giovani e giganti – molti dei quali verranno trovati in futuro con il nuovo strumento SPHERE che verrà installato sul VLT nel 2014.
Crossfield conclude con un commento personale: “La nostra mappa delle nane brune ci porta un passo avanti verso l’obiettivo di comprendere i modelli meteorologici negli altri sistemi solari. Fin dall’infanzia sono stato educato ad apprezzare la bellezza e l’utilità delle mappe: mi sembra emozionante che stiamo iniziando a produrre mappe di oggetti che stanno al di là del Sistema Solare“.
Note
[1] Questa coppia è stata scoperta dall’astronomo americano Kevin Luhman su immagini ottenute dal satellite per survey infrarosse WISE. Il nome ufficiale è WISE J104915.57-531906.1, ma una forma più breve del nome è stata suggerita come più conveniente. Poichè Luhman aveva già scoperto altre quindici stelle doppie, è stato usato il nome Luhman 16. Seguendo la convenzione per le stelle doppie, Luhman 16A è la più brillante della coppia, mentre la stella secondaria è chiamata Luhman 16B e la coppia viene indicata come Luhman 16AB.
[2] Gli esopianeti detti pianeti gioviani caldi si trovano molto vicini alla stella madre, molto luminosa. Questo rende quasi impossibile osservare il debole bagliore del pianeta che viene inondato completamente dalla luce della stella. Nel caso della nane brune, invece, nulla sovrasta il debole bagliore dell’oggetto stesso che diviene così più facile da osservare anche con misure precise e delicate.
Ulteriori Informazioni
Questo lavoro è stato presentato nell’articolo, “A Global Cloud Map of the Nearest Known Brown Dwarf”, di Ian Crossfield et al. che verrà piubblicato dalla rivista Nature.
L’equipe è composta da I. J. M. Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy [MPIA], Heidelberg, Germania), B. Biller (MPIA; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Regno Unito), J. Schlieder (MPIA), N. R. Deacon (MPIA), M. Bonnefoy (MPIA; IPAG, Grenoble, Francia), D. Homeier (CRAL-ENS, Lyon, Francia), F. Allard (CRAL-ENS), E. Buenzli (MPIA), Th. Henning (MPIA), W. Brandner (MPIA), B. Goldman (MPIA) e T. Kopytova (MPIA; International Max-Planck Research School for Astronomy e Cosmic Physics at the University of Heidelberg, Germania).
L’ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L’ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L’ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d’avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO al momento sta progettando l’European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell’ottico e infrarosso vicino e che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo“.
La traduzione dall’inglese dei comunicati stampa dell’ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell’ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell’ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.