Nel cuore di questo paesaggio, vicino alla piccola città di Carnarvon, nel Capo settentrionale, l'Osservatorio radioastronomico sudafricano gestisce una meraviglia tecnologica che ha trasformato la nostra comprensione del cosmo. Il radiotelescopio MeerKAT ha svelato misteri cosmici. Ha favorito la collaborazione scientifica. Sta anche coltivando il talento locale.

MeerKAT, che è uno dei più grandi progetti infrastrutturali scientifici del Sud Africa degli ultimi 30 anni dalla democrazia, è emerso come un faro di innovazione e opportunità nel continente africano. Comprende 64 parabole, ciascuna di 13,5 metri di diametro, ed è un precursore del progetto Square Kilometer Array (SKA). Quando sarà completamente operativo, secondo le stime attuali nel 2028 o 2029, lo SKA sarà il radiotelescopio più potente del mondo.

Negli ultimi cinque anni, MeerKAT ha dato notevoli contributi alla scienza sudafricana e internazionale. Possiede una combinazione unica di sensibilità eccezionale e buona risoluzione, consentendo agli astronomi di studiare l'universo in modo più dettagliato che mai.

Ad esempio, la sua abilità nel rilevare deboli segnali radio ha portato a scoperte rivoluzionarie nel campo dell’astronomia transitoria. Questo ramo dell'astronomia si occupa di oggetti che hanno caratteristiche mutevoli su scale temporali relativamente brevi. Nel 2017 il telescopio è stato coinvolto in successive osservazioni della collisione di due stelle di neutroni. Studi multi-lunghezza d’onda di questa natura rappresentano la chiave per comprendere meglio questi eventi altamente energetici. Questa scoperta ha approfondito la nostra comprensione dei fenomeni più energetici dell'universo.

Sono un professore associato di astronomia in Sud Africa con un interesse generale per lo studio della formazione delle galassie e dei processi di evoluzione. Ecco solo quattro delle principali scoperte di MeerKAT in cui sono stato coinvolto e il motivo per cui i risultati sono importanti per la nostra comprensione dell'universo.

Risultati affascinanti

In un progetto, MeerKAT è stato utilizzato per osservare il centro della nostra galassia, la Via Lattea. Ciò ha permesso al nostro team di vedere per la prima volta i filamenti magnetici che circondano il buco nero supermassiccio nel cuore della nostra galassia. Un buco nero supermassiccio è un oggetto estremamente denso con la massa di un milione di soli. La sua gravità è così intensa che nemmeno la luce può sfuggire alla sua attrazione. La ricerca ha fornito preziose informazioni sui processi dinamici che modellano l'ambiente galattico.

MeerKAT ha anche guidato diverse indagini sulle galassie che stanno rimodellando la nostra comprensione dell'evoluzione cosmica. Le indagini Laduma, Mightee e Mhongoose mirano a mappare la distribuzione delle galassie e dell'idrogeno gassoso neutro. Sono progettati anche per studiare le proprietà delle galassie vicine e lontane. Queste indagini non si limitano ad ampliare la nostra conoscenza dell'universo:stanno anche aprendo la strada alla futura ricerca astronomica.

Una delle scoperte più straordinarie emerse dal progetto Mightee è l’identificazione di radiogalassie giganti, vaste strutture che si estendono per milioni di anni luce. Questi colossi cosmici, alimentati da buchi neri supermassicci al loro centro, generano intense emissioni radio. Ciò le rende visibili a strumenti come MeerKAT, le cui capacità uniche hanno consentito di trovare e studiare queste impressionanti galassie come mai prima d'ora.

Una scoperta interessante fatta dal progetto Laduma è il rilevamento di un megamaser OH. Si tratta di un amplificatore cosmico alimentato dall'intensa radiazione emessa dai centri attivi delle galassie. È tra le più potenti fonti di emissione maser nell'universo, capace di amplificare le onde radio di fattori milioni. Il megamaser OH rilevato da Laduma si trova in una galassia lontana. Offre preziose informazioni sulla dinamica dei nuclei galattici e sui meccanismi che guidano la loro evoluzione.

L’indagine Mhongoose, nel frattempo, ha rivelato una grande quantità di informazioni sulla distribuzione e le proprietà dell’idrogeno gassoso neutro nelle galassie vicine. La mappatura della distribuzione dell’idrogeno neutro consente agli astronomi di tracciare la dinamica delle strutture galattiche e scoprire i serbatoi nascosti di gas che alimentano la formazione stellare e la crescita delle galassie. Queste informazioni sono cruciali per comprendere la complessa interazione tra gas, stelle e materia oscura nel modellare l'evoluzione delle galassie nel tempo cosmico.

Crescita e apprendimento

Al di là del suo impatto scientifico, MeerKAT è diventato una forza trainante per lo sviluppo del capitale umano nell'astronomia africana.

I membri delle comunità locali intorno al sito sono stati impiegati sia durante le fasi di costruzione che di funzionamento. Gli impegni con queste comunità, e in particolare con le scuole della zona, stanno abbattendo le barriere alla partecipazione all’astronomia. Ciò crea percorsi tanto necessari affinché i gruppi sottorappresentati possano entrare nel campo.

Attraverso programmi di formazione e iniziative educative, MeerKAT sta coltivando una nuova generazione di scienziati e ingegneri africani, consentendo loro di intraprendere una carriera nei campi della scienza, della tecnologia, della matematica e dell'ingegneria in modo che possano contribuire alla comunità scientifica globale.

Il progetto funge da hub per la collaborazione internazionale. Ha attirato ricercatori da tutto il mondo in Sud Africa. Ad esempio, ho potuto collaborare con astronomi del Regno Unito, dell'Australia, dei Paesi Bassi e degli Stati Uniti.

Inoltre, grazie a iniziative come l'African Very Long Baseline Interferometry Network, MeerKAT sta sviluppando capacità nel campo della radioastronomia in tutto il continente e posizionando l'Africa come leader nel settore.

Date le numerose scoperte rivoluzionarie che MeerKAT ha già fatto, promette di continuare a fungere da macchina di scoperta che spingerà i confini dell'esplorazione astronomica nell'era SKA.