Attrezzature schierate al Dome A in Antartide, un sito alto quanto Maunakea e 10 volte più secco, ha mostrato che sarebbe stato un luogo ideale per l'astronomia a frequenze radio terahertz. Credito:Xue-Fei Gong/Osservatorio della montagna viola
L'Antartide potrebbe essere una delle regioni più inospitali del pianeta, ma è una mecca per gli astronomi. Fa freddo, l'aria secca consente osservazioni che non possono essere fatte altrove sulla Terra. Il Polo Sud ha ospitato telescopi per decenni. Ora, i ricercatori stanno osservando una nuova posizione:la Cupola A, che offre un'opportunità unica per studiare l'universo a frequenze radio terahertz poco esplorate.
"Dome A è il miglior sito che abbiamo trovato:molto piatto, venti molto calmi, e il luogo più arido del pianeta, " afferma Qizhou Zhang dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), coautore di un nuovo studio apparso online sulla rivista Astronomia della natura .
La cupola A è il punto più alto dell'Antartide, con un'elevazione di oltre 13, 000 piedi (4, 000 metri), paragonabile a Maunakea alle Hawaii. A differenza del Polo Sud, non è visitato da aerei. Anziché, i ricercatori devono camminare nell'entroterra dalla costa antartica, un viaggio di circa 750 miglia (1, 200 km) che richiede fino a tre settimane per essere completata.
Come ricompensa per questi sforzi erculei, gli scienziati possono accedere a un tipo di luce nota come radiazione terahertz, che ha frequenze superiori a 1 trilione di hertz (1, 000 volte superiore alla frequenza utilizzata dai telefoni cellulari). Questa radiazione proviene da nuvole fredde di gas interstellare e polvere. Studiandolo, possiamo ottenere nuove intuizioni sulle origini delle stelle e delle galassie.
Poiché il vapore acqueo nell'atmosfera terrestre assorbe questa radiazione, pochi posti sulla Terra sono adatti per osservazioni terahertz. Invece gli astronomi hanno fatto affidamento su aerei e missioni spaziali, che sono più costosi e meno flessibili.
La soluzione è trovare un luogo estremamente asciutto. Il coautore di Zhang e CfA, Scott Paine, si è unito ai loro colleghi del Purple Mountain Observatory in Cina, guidato dall'investigatore principale Sheng-Cai Shi, creare e distribuire strumenti per misurare le condizioni della Cupola A in un arco di 19 mesi. I dati raccolti lì aiuteranno anche a informare i modelli climatici.
"Il vapore acqueo nell'atmosfera terrestre che oscura la nostra visione del cosmo blocca anche la radiazione infrarossa che fuoriesce dalla superficie terrestre verso lo spazio, che è l'essenza dell'effetto serra, "dice Paine, chi studia la radiazione atmosferica.
Il team ha scoperto che la Cupola A è spesso così arida che se tutto il vapore acqueo in una colonna stretta che si estende dal suolo al bordo dello spazio si condensasse, formerebbe una pellicola di spessore inferiore a 100 micron. È circa 1/250 di pollice, o due volte la larghezza di un capello umano, e circa 10 volte inferiore a quello di Maunakea, uno dei migliori siti di osservazione astronomica al mondo.
Inoltre, Dome A offre un laboratorio naturale per lo studio degli effetti del vapore acqueo sull'assorbimento atmosferico a temperature estremamente basse. La fredda atmosfera antartica fornisce un accesso diretto alle condizioni che normalmente si trovano nell'alta troposfera terrestre.
Lo sviluppo della Cupola A in un osservatorio permanente per l'astronomia e la scienza dell'atmosfera comporterà sfide significative. In cambio, i ricercatori stanno per ottenere una posizione unica per condurre ricerche scientifiche.