Il modulo di ottica adattiva e calibrazione dello strumento Eris nei laboratori dell’Inaf di Arcetri pronto per la partenza verso la Germania. Crediti: R. Spiga/Inaf Arcetri
Il modulo per l’ottica adattiva dello spettrografo Eris (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph), dopo aver superato con successo i test di collaudo ha lasciato questa mattina i laboratori dell’Inaf di Arcetri con destinazione Garching, un sobborgo di Monaco di Baviera (Germania) nel quale si trova il Max Planck Institut für Extraterrestrische Physik.
Nato da una collaborazione internazionale tra il Max Planck tedesco, l’Eso, l’Uk-Atc britannico, l’Eth svizzero, la Nova olandese e l’Istituto nazionale di astrofisica, Eris è un nuovo strumento basato sulle tecnologie dell’ottica adattiva e destinato al telescopio Yepun, uno dei quattro telescopi che formano il Very Large Telescope (Vlt) dell’Eso a Cerro Paranal – l’osservatorio astronomico più d’avanguardia al mondo nella banda ottica. Il modulo italiano di Eris è composto dalle unità per la correzione adattiva delle immagini e di calibrazione interna, e a partire dai primi di marzo inizierà la fase di integrazione con la camera infrarossa Nix, anch’essa in arrivo a Garching, e lo spettrografo infrarosso Spiffier (già a Garching), dedicato alla spettroscopia 3D.
L’Inaf è impegnato in prima linea nella progettazione e nella realizzazione del modulo di ottica adattiva e calibrazione di Eris – un modulo completa firma italiana. È infatti all’Inaf di Arcetri che sono stati realizzati, sotto la guida degli astronomi Simone Esposito e Armando Riccardi, i due sensori di ottica adattiva: uno “a stella guida laser” (Lgs) e uno “a stella guida naturale” (Ngs). L’unità di calibrazione è stata invece realizzata da tecnologi e ricercatori dell’Inaf di Abruzzo coordinati da Mauro Dolci, e l’architettura generale del software di gestione di tutto lo strumento è sotto la guida dei ricercatori dell’Inaf di Padova coordinati da Andrea Baruffolo.
Le immagini degli oggetti astronomici, acquisite con i telescopi da terra, sono affette da una distorsione in continuo movimento a causa della turbolenza presente nell’atmosfera. Questo effetto, chiamato seeing dagli astronomi, confonde l’immagine riducendo la risoluzione, cioè la capacità di distinguerne i dettagli. Per ovviare a questo effetto è stata sviluppata la tecnologia delle ottiche adattive, in cui un dispositivo, chiamato sensore di fronte d’onda, osserva una stella e analizza la sua distorsione per capire come deformare uno specchio del telescopio al fine di ripristinare l’immagine della stella stessa e, conseguentemente, di tutti gli oggetti nei suoi dintorni. Il fatto che la turbolenza cambi rapidamente richiede sensori di fronte d’onda estremamente sensibili e capaci di campionare la distorsione in migliaia di punti, e un’elettronica capace di dare indicazioni allo specchio deformabile in una frazione di millesimo di secondo. Inoltre, se l’oggetto astronomico che si vuole studiare non ha una stella sufficientemente brillante nei dintorni, il Very Large Telescope può crearne una artificiale a circa cento chilomentri da terra, sparando un fascio laser in direzione dell’oggetto.
Il modulo italiano di Eris con il gruppo di ottica adattiva di Inaf Arcetri. Crediti: R.Spiga/Inaf Arcetri
«Per telescopi di classe 8 metri come il Vlt, dove Eris verrà installato, la risoluzione si riduce di decine di volte rispetto a quello che potrebbe raggiungere un telescopio di questa dimensione senza l’atmosfera. È come spendere soldi per comprare una macchina fotografica da trenta megapixel e poi ottenere foto da un megapixel», spiega a Media Inaf Armando Riccardi, responsabile della realizzazione tecnica del modulo di ottica adattiva di Eris, al quale abbiamo chiesto a cosa serva questo strumento. «Con Eris abbiamo accettato la sfida di spingere l’ottica adattiva agli estremi delle sue capacità tecnologiche per ottenere una risoluzione estremamente alta su una vasta area del cielo. Questa sua flessibilità permette di studiare una variegata classe di problematiche astronomiche, dall’evoluzione delle galassie nate agli albori del nostro universo ai pianeti extrasolari, dal buco nero al centro della nostra galassia alla formazione delle stelle, le popolazioni stellari e molto altro ancora».
Dopo i test finali, prevedibilmente entro il prossimo autunno, l’intero sistema verrà trasportato in Cile dove inizierà il suo lavoro, contribuendo a una nuova fase di osservazioni astronomiche da terra che, con i sistemi di ottiche adattive, sono in grado di fornire immagini con la stessa qualità dei telescopi spaziali.