Con una spettacolare serie di galassie e nebulose, l’ambizioso telescopio inizia la sua indagine decennale del cosmo.
Le prime spettacolari immagini scattate dall’Osservatorio Vera C. Rubin sono state rese note al mondo intero: una panoplia di galassie iridescenti e nebulose scintillanti. “Questa è l’alba dell’Osservatorio Rubin”, afferma Meg Schwamb, scienziata planetaria e astronoma presso la Queen’s University di Belfast, nell’Irlanda del Nord.
Molto è stato scritto sulla grande promessa dell’osservatorio: rivoluzionare la nostra comprensione del cosmo rivelando una popolazione un tempo nascosta di galassie lontane, stelle in eruzione, oggetti interstellari e pianeti sfuggenti. E grazie alla sua impareggiabile abilità tecnica, pochi dubitavano della sua capacità di realizzare questo obiettivo. Ma nell’ultimo decennio, durante il lungo periodo di costruzione, “tutto è stato in astratto”, dice Schwamb.
Oggi, quella promessa è diventata una realtà incredibilmente bella.
La visione di Rubin dell’universo è diversa da qualsiasi altra precedente: una visione espansiva del cielo notturno ricca di dettagli, tra cui vaporosi involucri di materia che si snodano intorno alle galassie e ponti stellati che si inarcano tra di esse. “Queste immagini sono davvero sbalorditive”, afferma Pedro Bernardinelli, astronomo dell’Università di Washington.
Durante la sua breve esplorazione del cielo notturno, Rubin è riuscito a individuare anche più di 2.000 asteroidi mai visti prima, dimostrando che dovrebbe essere in grado di mettere in luce anche gli abitanti più subdoli e gli angoli più bui del nostro sistema solare.
Una piccola sezione della vista dell’Osservatorio Vera C. Rubin sull’ammasso della Vergine. Tre galassie in fusione sono visibili in alto a destra. La vista comprende anche due sorprendenti galassie a spirale (in basso a destra), galassie lontane e molte stelle della Via Lattea.
OSSERVATORIO NSF-DOE VERA C. RUBIN
La rivelazione di oggi è un mero divertimento rispetto a ciò che verrà: Rubin, finanziato dalla National Science Foundation e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, ha in programma almeno 10 anni di osservazioni. Ma questo momento, e queste gloriose immagini inaugurali, meritano di essere celebrati per ciò che rappresentano: il culmine di oltre un decennio di lavoro accurato.
“Questa è la dimostrazione diretta che Rubin non è più nel futuro”, afferma Bernardinelli. “È il presente”.
L’osservatorio prende il nome dalla defunta Vera Rubin, un’astronoma che ha scoperto una forte evidenza della materia oscura, un qualcosa di misterioso e ancora non individuato che lega le galassie tra loro più fortemente di quanto la gravità della materia ordinaria e visibile possa spiegare. Cercare di dare un senso alla materia oscura – e alla sua cugina altrettanto misteriosa, che si estende per l’universo, chiamata energia oscura – è un compito monumentale, che non può essere affrontato con una sola linea di studio o con l’esame di un solo tipo di oggetto cosmico.
Ecco perché Rubin ha progettato per documentare tutto ciò che si muove o brilla nel cielo notturno. Seduto in cima alla catena montuosa del Cerro Pachón, in Cile, vanta una fotocamera digitale da 3.200 megapixel, del peso di 7.000 chili, in grado di scattare istantanee dettagliate di un’ampia porzione di cielo notturno; una culla di specchi grande come una casa, in grado di assorbire la luce di stelle estremamente lontane e deboli; e un labirinto di giunti e pistoni che gli consentono di ruotare con incredibile velocità e precisione. Una rete di computer multinazionale consente di automatizzare in larga misura le rilevazioni del cielo, di elaborare rapidamente le immagini, di individuare facilmente eventuali nuovi oggetti e di allertare rapidamente i gruppi di astronomi interessati.
Tutto questo magheggio tecnico permette a Rubin di scattare una foto dell’intero cielo notturno visibile ogni pochi giorni, riempiendo gli spazi d’ombra e l’attività invisibile tra le galassie. “Il cielo non è statico. Ci sono asteroidi che sfrecciano e supernove che esplodono”, spiega Yusra AlSayyad, responsabile di Rubin per l’elaborazione delle immagini. Conducendo un’indagine continua nel corso del prossimo decennio, la struttura creerà un filmato tridimensionale del caos in continua evoluzione dell’universo che potrebbe aiutare a rispondere a ogni tipo di domanda astronomica. Com’erano le primissime galassie? Come si è formata la Via Lattea? Ci sono pianeti nascosti nel cortile del nostro sistema solare?
Il primo sguardo di Rubin al firmamento è prevedibilmente pieno di galassie e stelle. Ma la risoluzione, l’ampiezza e la profondità delle immagini hanno sorpreso gli astronomi. “Sono molto colpito da queste immagini. Sono davvero incredibili”, afferma Christopher Conselice, astronomo extragalattico dell’Università di Manchester in Inghilterra.
Uno scatto, creato da 678 esposizioni individuali, mostra le nebulose Trifid e Lagoon, due oceani di gas e polveri luminescenti dove nascono le stelle. Altri ritraggono una piccola porzione della vista di Rubin dell’Ammasso della Vergine, uno zoo di galassie. Le tonalità di blu provengono da vortici di stelle relativamente vicini, mentre le tinte rosse emanano da galassie primordiali e notevolmente distanti.
La ricchezza di dettagli di queste immagini si sta già rivelando illuminante. “Man mano che le galassie si fondono e interagiscono, le galassie si allontanano l’una dall’altra”, spiega Conselice. Questo comportamento è visibile nei pennacchi di luce diffusa che erompono da diverse galassie, creando aloni intorno a esse o ponti illuminati tra di esse, che sono i ricordi del passato di queste antiche galassie.
È probabile che immagini come queste contengano anche diverse supernove, i momenti finali esplosivi di stelle di grandi dimensioni. Le supernove non solo riempiono il cosmo di tutti gli elementi pesanti su cui si basano i pianeti e la vita, ma possono anche indicare come l’universo si sia espanso nel tempo.
Anais Möller, astrofisica presso la Swinburne University of Technology di Melbourne, Australia, è una cacciatrice di supernove. “Cerco stelle che esplodono in galassie molto lontane”, dice. I vecchi rilevamenti del cielo ne hanno trovate molte, ma possono mancare di contesto: si vede l’esplosione, ma non la galassia da cui proviene. Grazie alla risoluzione di Rubin – ampiamente dimostrata dalla serie di immagini dell’Ammasso della Vergine – gli astronomi possono ora “trovare dove vivono quelle stelle che esplodono”, dice Möller.
Un’altra piccola sezione della vista dell’osservatorio sull’ammasso della Vergine. L’immagine comprende molte galassie lontane insieme a stelle della nostra Via Lattea.
OSSERVATORIO NSF-DOE VERA C. RUBIN
Mentre scattava queste immagini dell’universo lontano, Rubin ha anche scoperto 2.104 asteroidi che si muovevano nel nostro sistema solare, tra cui sette le cui orbite si avvicinavano a quella della Terra. Questo numero può sembrare impressionante, ma per Rubin si tratta di un’attività ordinaria. In pochi mesi, troverà più di un milione di nuovi asteroidi, raddoppiando il numero di quelli attualmente conosciuti. Nel corso della sua indagine decennale, Rubin dovrebbe identificare 89.000 asteroidi vicini alla Terra, 3,7 milioni di asteroidi nella fascia tra Marte e Giove e 32.000 oggetti ghiacciati oltre Nettuno.
Trovare più di 2.000 asteroidi precedentemente nascosti in poche ore di osservazioni, quindi, “non è stato nemmeno difficile” per Rubin, dice Mario Jurić, astronomo dell’Università di Washington. “Gli asteroidi sono davvero saltati fuori”.
L’inventario completo del sistema solare di Rubin ha due vantaggi. Il primo è scientifico: tutti quei grumi di rocce e ghiaccio sono i resti della formazione del sistema solare, il che significa che gli astronomi possono usarli per capire come è stato messo insieme tutto ciò che ci circonda.
Il secondo vantaggio è la sicurezza. Da qualche parte là fuori potrebbe esserci un asteroide in traiettoria verso la Terra, il cui impatto potrebbe devastare un’intera città o addirittura diversi Paesi. Gli ingegneri stanno lavorando su tecnologie difensive progettate per deviare o distruggere tali asteroidi, ma se gli astronomi non sanno dove si trovano, queste difese sono inutili. Trovando rapidamente così tanti asteroidi, Rubin ha dimostrato chiaramente che rafforzerà le capacità di difesa planetaria della Terra come nessun altro telescopio terrestre.
Nel complesso, il debutto di Rubin ha confermato le speranze di innumerevoli astronomi: l’osservatorio non sarà solo un miglioramento incrementale di ciò che è stato fatto prima. “Penso che si tratti di un salto generazionale”, afferma Möller. Si tratta di un colosso spietatamente efficiente e capace di fare scoperte, e un fiume di delizie astronomiche sta per inondare la comunità scientifica. “È molto spaventoso”, dice Möller. “Ma allo stesso tempo molto eccitante”.
Sarà un decennio molto movimentato. Come dice Schwamb: “Le montagne russe iniziano ora”.
Foto di copertina: l’immagine della nebulosa Trifida (in alto a destra) e della nebulosa Laguna combina più di 600 singole immagini scattate dall’Osservatorio Vera C. Rubin. Osservatorio Vera C. Rubin NSF-DOE
