AEROSPAZIO

Andare nel futuro con un telescopio che vede il passato

La ricetta? 100 metri di diametro e specchio liquido lunare

Rewind, tornare indietro per portarsi avanti. Il nastro riavvolto? La costruzione di telescopi astronomici in grado di raggiungere l’esordio dell’universo, o almeno i suoi primi passi…le stelle primordiali di Popolazione III.

Correva l’anno 2008, quando la spasmodica corsa verso la conoscenza dell’universo spinse la NASA a formulare l’idea, solo apparentemente accantonabile e, al tempo, piuttosto innovativa, del telescopio a specchio liquido lunare (lunar liquid-mirror telescope), proposta originariamente da Roger Angel e suoi collaboratori. Una struttura dalla grandezza non indifferente, ben 20 metri di diametro; d’altronde ci avevano visto bene, ma troppo in piccolo per un gruppo di astronomi della University of Texas di Austin.

Il team, composto da Anna Schauer, Niv Drory, e Volker Bromm, ha recentemente scoperto che questa idea accantonata della NASA, se ben calibrata –puntano infatti su misure decisamente più ampie- potrebbe riuscire là dove altri telescopi non potrebbero minimamente aspirare, come il James Webb Space Telescope, ancora da lanciare, e l’Extremely Large Telescope. A far tremare con trepidazione ci si mette anche il nome, già pronto: “Ultimately large telescope”, il telescopio definitivo, da 100 metri di diametro, quelli necessari a convogliare al meglio la “primissima luce” di Popolazione III.

In gergo tecnico ci riferiamo alle varie categorie di stelle come a delle popolazioni, distinte per composizione chimica e avvento. Se a Popolazione I vengono attribuite le stelle più giovani e relativamente più ricche di materiali metallici, come il Sole, e a Popolazione II quelle più vecchie e povere di metalli, formatesi dopo il big bang, la ricerca di Popolazione III, una delle aree di ricerca più attiva in astronomia, introdotta solo nel 1978 come spiegazione della presenza di metalli nelle generazioni successive, potremmo descriverla come una vera e propria caccia al morto. Tecnicamente queste stelle sono estinte, e a prova di ciò, oltre al fatto che non sono ancora state individuate, vi sono i dati sperimentali che hanno stimato che fossero molto più massicce di quelle attuali e che quindi avrebbero bruciato il loro combustibile in pochi milioni di anni. Quindi, cosa si ricerca oggi? Una loro traccia, indelebile, poiché nulla scompare, che sia dei metalli da esse prodotte ed ereditate da popolazione II, o della luce che, intrappolata nelle galassie più lontane, deve ancora raggiungerci.

Vi sono stati anche dei precedenti che, per quanto piccoli, hanno iniziato a sondare il terreno per il loro utilizzo dimostrandone l’efficacia, come il Large Zenith Telescope, un telescopio liquido da 6 metri di diametro alla University of British Columbia, dismesso nel 2019, ma nulla in confronto al telescopio definitivo.

L’Ultimately Large Telescope sarà in grado di funzionare in modo autonomo dalla superficie lunare, situato all’interno di un cratere al polo nord o sud, alimentato ad energia solare, e in contatto diretto con un satellite in orbita lunare a cui trasmetterà i dati. Se ne starà fisso, sensibile all’infrarosso, ad inquadrare sempre la stessa volta celeste, pronto a convogliare quanta più luce possibile con la sua lente speciale. Piuttosto che vetro rivestito, lo specchio del telescopio sarebbe costituito di liquido, poiché più leggero, e quindi più economico da trasportare sulla Luna. Lo specchio non sarebbe altro che una vasca di liquido, mantenuto in continua rotazione in modo da imprimergli una curvatura parabolica, sormontata da un liquido metallico riflettente. (I precedenti telescopi a specchio liquido avevano utilizzato il mercurio).

Così commenta Bromm: “Viviamo in un universo di stelle. È una questione chiave come la formazione stellare sia iniziata all’inizio della storia cosmica. L’emergere delle prime stelle segna una transizione cruciale nella storia dell’universo, quando le condizioni primordiali stabilite dal Big Bang hanno lasciato il posto ad un cosmo dalla complessità sempre crescente e portato eventualmente alla vita nei pianeti, e agli esseri intelligenti come noi. Questo momento di prima luce va oltre le capacità dei telescopi attuali o del prossimo futuro. È quindi di primaria importanza pensare al telescopio “definitivo”, in grado di osservare direttamente quelle prime stelle sfuggenti ai margini del tempo”.

La ricerca verrà pubblicata in un prossimo numero dell’Astrophysical Journal…non ci resta dunque che aspettare.

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