Comunicato Stampa

Prima luce per la prossima sonda per buchi neri

Successo per le verifiche di GRAVITY al VLTI

13 Gennaio 2016

Ottenere immagini ingrandite dei buchi neri è la missione principale per lo strumento GRAVITY, appena installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO in Cile. Durante le prime osservazioni, GRAVITY ha combinato con successo la luce di tutti e quattro i telescopi ausiliari (AT). L'equipe di astronomi e ingegneri europei, con a capo l'istituto Max Planck per la fisica extraterrestre di Garching, che ha progettato e costruito GRAVITY, è elettrizzata dalla sua resa. Durante le verifiche iniziali, lo strumento ha già raggiunto una serie di primati importanti. È lo strumento più potente finora installato sul VLTI (Interferometro del VLT).

Lo strumento GRAVITY combina la luce che proviene da diversi telescopi per formare un telescopio virtuale di circa 200 metri di diametro, usando una tecnica nota come interferometria. Ciò permette agli astronomi di rivelare dettagli degli oggetti astronomici molto più minuti di quanto non sia possibile con un singolo telescopio.

Dall'estate del 2015, un'equipe internazionale di astronomi e ingegneri sotto la guida di Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Germania) ha lavorato per installare lo strumento in una galleria adattata appositamente sotto al VLT (Very Large Telescope) all'Osservatorio dell'ESO al Paranal, nel Cile settentrionale [1]. È la prima fase del percorso di verifica di GRAVITY nel VLTI (Very Large Telescope Interferometer). Una pietra miliare cruciale è stata raggiunta: per la prima volta lo strumento ha combinato con successo la luce stellare raccolta dai quattro telescopi ausiliari (AT) [2].

"Durante la prima luce, e per la prima volta nella storia dell'interferometria ottica a larga base, GRAVITY ha potuto effettuare esposizioni di parecchi minuti, almeno un centinaio di volte più lunghe di quanto fosse finora possibile", ha commentato Frank Eisenhauer. "GRAVITY permetterà di osservare con un interferometro oggetti molto più deboli e spingerà la sensibilità e l'accuratezza della risoluzione angolare in astronomia a nuovi limiti, molto al di là di quanto sia possibile oggi".

Durante la prima osservazione l'equipe ha osservato attentamente le stelle giovani e brillanti che formano l'ammasso del Trapezio, nel cuore della zona di formazione stellare di Orione. Già da questi primi dati di test, GRAVITY ha fatto una piccola scoperta: una delle componenti dell'ammasso è una stella doppia [3].

La chiave di questo successo è stata stabilizzare il telescopio virtuale per un tempo sufficientemente lungo, usando la luce di una stella di riferimento, in modo da poter realizzare un'esposizione profonda di un secondo oggetto, molto più debole. Inoltre, gli astronomi sono anche riusciti a stabilizzare la luce dei quattro telescopi simultaneamente - un'impresa mai riuscita prima [3].

GRAVITY può misurare la posizione degli oggetti astronomici su scale minutissime e può anche realizzare immagini e spettri per mezzo dell'interferometria [4]. Se ci fossero degli edifici sulla Luna, GRAVITY sarebbe in grado di trovarli. Questa capacità risolutiva così elevata ha molte diverse applicazioni, ma l'obiettivo principale delle future osservazioni sarà di studiare l'ambiente che circonda i buchi neri.

In particolare, GRAVITY esplorerà cosa accade nel campo gravitazionale estremo vicino all'orizzonte degli eventi del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea - il che spiega la scelta del nome dello strumento - una zona in cui i movimenti sono dominati dalla teoria di Relatività Generale di Einstein. Inoltre la sonda scoprirà i dettagli dell'accrescimento di massa e dei getti - processi che si verificano sia intorno alle stelle neonate (oggetti stellari giovani) che in queste regioni che circondano i buchi neri supermassicci al centro di altre galassie. Lo strumento potrà anche studiare in dettaglio il moto delle stelle binarie, gli esopianeti e i dischi stellari giovani, oltre a rendere in immagini la superficie delle stelle.

Finora, GRAVITY è stata testata con i quattro telescopi ausiliari (AT) da 1,8 metri di diametro. Le prime osservazioni che useranno GRAVITY con i quattro UT da 8 metri del VLT sono previste per la fine del 2016.

Il consorzio GRAVITY è guidato dall'Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre di Garching, Germania.  Gli altri istituti partner sono:

• LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, Francia
• Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germania
• 1. Physikalisches Institut, University of Cologne, Cologne, Germania
• IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, Francia
• Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisbon and Oporto, Portogallo
• ESO, Garching, Germania

Note

[1] I tunnel del VLTI e la sala in cui si combina il fascio sono state sottoposte recentemente a pesanti lavori di costruzione per accogliere GRAVITY, nonché per ospitare altri strumenti futuri.

[2] Sarebbe più corretto chiamare questo passo "prime frange", poichè la vera pietra miliare è stata la prima riuscita combinazione di luce dai vari telescopi in modo che i raggi interferissero e si formassero le frange di interferenza che sono state registrate.

[3] La stella doppia appena scoperta è Theta¹ Orionis F. Le osservazioni sono state effettuate utilizzando la stella vicina più brillante Theta¹ Orionis C come riferimento.

[4] GRAVITY mira a verificare le posizioni degli oggetti su scale dell'ordine dei dieci microsecondi d'arco ed eseguire l'imaging con risoluzione di quattro millisecondi d'arco.

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 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. 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 principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri 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.

Links

• Informazioni su GRAVITY al Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
• Fotografie del VLT: http://www.eso.org/public/images/archive/category/paranal/

Contatti

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Anna Wolter (press contact Italia)
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