L'osservatorio ALMA: a un passo dal cielo

Il deserto di Atacama, in Cile, è uno dei siti prediletti dove gli astronomi costruiscono da decenni gli osservatori più all'avanguardia per scrutare le profondità del cielo. Oltre ai celeberrimi telescopi situati presso La Silla e Cerro Paranal, gestiti dall'European Southern Observatory (ESO), la principale organizzazione intergovernativa di astronomia in Europa, in un raggio di poche centinaia di km sorgono anche diversi osservatori appartenenti a istituti di ricerca nordamericani, come, ad esempio, il Gemini Observatory. A oltre 2400 metri di altezza, questi telescopi beneficiano di uno dei climi più secchi che si possono trovare sul nostro pianeta, che minimizza ogni possibile effetto negativo della turbolenza atmosferica sulle osservazioni.

Ancora più in alto, un nuovo osservatorio è attualmente in costruzione nella regione: si chiama ALMA, acronimo di Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, e sarà completato nel 2012. Il luogo designato per quello che sarà il più imponente progetto astronomico mai realizzato è l'altopiano del Chajnantor, a oltre 5000 metri sul livello del mare. La scelta di un sito così alto e secco è necessaria perché ALMA non è un telescopio come tutti gli altri: per studiare in dettaglio la luce proveniente dalle nubi più fredde dell'universo, dove si formano nuove stelle, oppure dalle galassie più vecchie e lontane del cosmo, occorre osservare in una regione dello spettro elettromagnetico con lunghezza d'onda di circa un millimetro, compresa tra le onde radio e la luce infrarossa. Questa radiazione viene chiamata millimetrica e sub-millimetrica - in confronto, la luce visibile ha una lunghezza d'onda diecimila volte più piccola! La radiazione millimetrica e sub-millimetrica viene assorbita dal vapore acqueo presente nell'atmosfera terrestre: per questo motivo si è scelto un luogo alto e secco per costruire ALMA, dove l'elevata altitudine e l'estrema aridità del clima riducono al minimo la quantità di vapore acqueo presente nell'aria.

Per osservare a queste lunghezze d'onda, non si usano specchi o lenti, come nei telescopi tradizionali, bensì grandi antenne simili a quelle utilizzate per le trasmissioni radio. A causa della lunghezza d'onda molto più grande di quella della luce visibile, le dimensioni dell'antenna devono essere molto maggiori di quelle dei più grandi telescopi usati in astronomia, per ottenere immagini con la stessa risoluzione. In teoria, si dovrebbe costruire un'antenna con un diametro di qualche chilometro per ottenere prestazioni simili a quelle del telescopio spaziale Hubble, il che è evidentemente impossibile. Fortunatamente, è sufficiente coprire una regione molto estesa con tante antenne collegate tra loro per avere lo stesso effetto: una tecnica che va sotto il nome di interferometria. ALMA sarà quindi uno schieramento (Array) di 66 antenne, dal diametro di 7 o 12 metri, distribuite a distanze che variano da 150 metri a 16 chilometri, che possono essere mosse durante le operazioni di osservazione per ottenere l'effetto di uno zoom.

La realizzazione di un simile progetto è una sfida tecnologica non indifferente, che ha richiesto una enorme collaborazione internazionale tra ESO ed altri istituti di ricerca in Giappone e Nord America. In particolare, la ridotta pressione che si trova a 5000 metri rende estremamente difficile ogni operazione, sia quelle tecniche di costruzione degli strumenti stessi, che quelle che avverranno in futuro, quando l'osservatorio sarà pronto per essere utilizzato dagli astronomi: per questo motivo, la maggior parte delle attività viene svolta in un campo base situato a 2900 metri, anche questa un'altitudine decisamente elevata, ma ancora accettabile per lavorare.

Per ulteriori informazioni: www.almaobservatory.org

L'osservatorio ALMA è protagonista di un nuovo, esclusivo show per planetari realizzato in diverse lingue e disponibile qui.

CLAUDIA MIGNONE

Quest'immagine rende l'idea di come sarà l'osservatorio ALMA, quando sarà pronto, nel 2012. Immagine di ESO/H.Zodet