Come si formano i pianeti? Come si evolvono le galassie? E in definitiva, come ha avuto inizio l’universo stesso? Un osservatorio astronomico unico che i ricercatori sperano possa svelare alcuni dei più grandi misteri là fuori verrà inaugurato il 30 aprile 2024.
Ad un'altitudine di 5.640 metri, l'Osservatorio Atacama (TAO) dell'Università di Tokyo, costruito sulla sommità di una montagna desertica nel nord del Cile, è l'osservatorio astronomico più alto del mondo, il che dovrebbe conferirgli capacità ineguagliabili, ma presenta alcune nuove sfide .
Gli astronomi faranno di tutto per ottenere una visione migliore dell'universo. Risalendo a centinaia di anni fa, alcune delle prime lenti furono realizzate per i telescopi per avvicinare il cielo alla Terra. Da allora ci sono stati telescopi ottici con specchi grandi quanto edifici, radiotelescopi con antenne che si estendevano tra le cime delle montagne, e c’è persino un telescopio spaziale, il James Webb Space Telescope, più lontano della luna. E ora, l'Università di Tokyo ha aperto un altro telescopio rivoluzionario.
TAO è finalmente operativo dopo 26 anni di progettazione e costruzione. È ufficialmente l'osservatorio più alto del mondo e per questo è stato insignito del Guinness World Record. Situato nel deserto di Atacama in Cile, non lontano da un altro importante osservatorio frequentemente utilizzato dagli astronomi delle istituzioni giapponesi, il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Ma perché il TAO deve essere così in alto e quali vantaggi e svantaggi offre questo fattore?
"Sto cercando di chiarire i misteri dell'universo, come l'energia oscura e le prime stelle primordiali. Per questo, è necessario vedere il cielo in un modo che solo TAO rende possibile", ha detto il professore emerito Yuzuru Yoshii, che ha guidato il progetto TAO per 26 anni come ricercatore principale dal 1998. "Naturalmente, contiene ottica, sensori, elettronica e meccanismi all'avanguardia, ma l'altitudine unica di 5.640 metri è ciò che dà a TAO una tale chiarezza di visione . A quell'altezza, c'è poca umidità nell'atmosfera che può influenzare la sua visione a infrarossi.
"La costruzione della cima del Cerro Chajnantor è stata una sfida incredibile, non solo dal punto di vista tecnico, ma anche politico. Ho collaborato con le popolazioni indigene per garantire che i loro diritti e le loro opinioni fossero presi in considerazione, con il governo cileno per ottenere il permesso, con le università locali per la collaborazione tecnica e anche il Ministero della Sanità cileno per garantire che le persone possano lavorare a quell'altitudine in modo sicuro. Grazie a tutti i soggetti coinvolti, la ricerca che ho sempre sognato potrà presto diventare realtà e non potrei essere più felice."
L'incredibile altitudine del TAO rende difficile e pericoloso per gli esseri umani lavorare lì. Il rischio di mal di montagna è alto, non solo per i lavori di costruzione, ma anche per gli astronomi che vi lavorano, soprattutto di notte quando alcuni sintomi possono peggiorare. Quindi la domanda è:ne varrà la pena? Che tipo di ricerca offrirà alla comunità astronomica e, per estensione, alla conoscenza umana?
"Grazie all'altezza e all'ambiente arido, TAO sarà l'unico telescopio terrestre al mondo in grado di visualizzare chiaramente le lunghezze d'onda del medio infrarosso. Quest'area dello spettro è estremamente buona per studiare gli ambienti attorno alle stelle, comprese le regioni di formazione dei pianeti ," ha affermato il professor Takashi Miyata, direttore dell'Osservatorio di Atacama dell'Istituto di Astronomia e responsabile della costruzione dell'osservatorio.
"Inoltre, poiché il TAO è gestito dall'Università di Tokyo, i nostri astronomi avranno accesso illimitato ad esso per lunghi periodi di tempo, il che è essenziale per molti nuovi tipi di ricerca astronomica che esplorano fenomeni dinamici impossibili da osservare con osservazioni poco frequenti da telescopi condivisi . Sono coinvolto nel TAO da oltre 20 anni; come astronomo, sono davvero molto entusiasta e il vero lavoro, quello delle osservazioni, sta per iniziare", ha aggiunto il professor Miyata.
Esiste un'ampia gamma di questioni astronomiche alle quali TAO può contribuire, quindi i ricercatori avranno usi diversi per i suoi strumenti unicamente privilegiati. Alcuni ricercatori stanno addirittura contribuendo al TAO sviluppando strumenti specifici per le loro esigenze.
"Il nostro team ha sviluppato lo spettrografo multioggetto infrarosso ad ampio campo a colori simultanei (SWIMS), uno strumento in grado di osservare una vasta area del cielo e osservare simultaneamente due lunghezze d'onda della luce. Ciò ci consentirà di raccogliere in modo efficiente informazioni su diversi gamma di galassie, strutture fondamentali che compongono l'universo. L'analisi dei dati di osservazione di SWIMS fornirà informazioni sulla formazione di queste, inclusa l'evoluzione dei buchi neri supermassicci nei loro centri," ha affermato il professore assistente Masahiro Konishi.
"Nuovi telescopi e strumenti aiutano naturalmente a far progredire l'astronomia. Spero che la prossima generazione di astronomi utilizzi il TAO e altri telescopi terrestri e spaziali, per fare scoperte inaspettate che mettono alla prova la nostra attuale comprensione e spiegano l'inspiegabile", ha continuato il professor Konishi. .
Grazie alla relativa disponibilità del TAO, dovrebbero poterlo utilizzare più giovani astronomi rispetto alle generazioni precedenti di telescopi. Essendo un telescopio di nuova generazione, TAO può offrire ai talenti della ricerca emergente la possibilità di esprimere le proprie idee in modi mai possibili prima.
"Utilizzo vari esperimenti di laboratorio per comprendere meglio la natura chimica della polvere organica nell'universo, che può aiutarci a saperne di più sull'evoluzione dei materiali, compresi quelli che hanno portato alla creazione della vita. Le migliori osservazioni astronomiche della realtà possono Tuttavia, quanto più accuratamente riusciamo a riprodurre ciò che vediamo con i nostri esperimenti sulla Terra, TAO può essere di grande aiuto quando osserviamo la polvere organica nella gamma del medio infrarosso", ha affermato lo studente laureato Riko Senoo.
"Anche se in futuro sarò in grado di utilizzare TAO da remoto, sarò sul posto per aiutare nella costruzione del nostro strumento specializzato, l'imager multicampo nel medio infrarosso per osservare l'universo sconosciuto (MIMIZUKU). TAO si trova in una regione remota che non potrei mai visitare nella vita di tutti i giorni, quindi non vedo l'ora di trascorrere del tempo lì," ha concluso Senoo.
Con il passare del tempo, senza dubbio gli astronomi attuali e futuri troveranno sempre più modi per effettuare osservazioni rivoluzionarie con TAO. Il team spera che le caratteristiche che lo rendono così innovativo – il funzionamento remoto, gli strumenti altamente sensibili e, naturalmente, il fatto che un telescopio ad alta precisione sia stato sviluppato con successo per funzionare in un ambiente a bassa pressione – informeranno e ispireranno i progettisti, ingegneri e ricercatori che contribuiscono alle strutture di osservazione astronomica ovunque.
Fornito dall'Università di Tokyo
