TECNOLOGIE

Weave, lo spettrografo a caccia della “prima luce”

Pronto il nuovo e potente strumento che opererà nell’Osservatorio del Roque de Los Muchachos a La Palma e a cui collaborano oltre 80 ricercatori italiani per due degli otto progetti collegati: uno sulla struttura del disco della Via Lattea e un altro sulle proprietà delle galassie a redshift intermedio

13 Dic 2022

Nicola Desiderio

Weave

Un nuovo strumento per l’osservazione nel quale gli studiosi di astrofisica ripongono molte aspettative. È Weave (Wht Enhanced Area Velocity Explorer), il nuovo e potente spettrografo a multifibre che è stato montato al telescopio William Herschel Telescope (Wht) dell’Osservatorio del Roque de los Muchachos a La Palma, nelle Isole Canarie e che consentirà di osservare la cosiddetta “prima luce” attraverso l’unità a campo integrale Lifu (Large Integral-Field Unit fibre bundle).

Tutti i primati di Weave

Al progetto, gestito dall’Isaac Newton Group of Telescope (Ing), partecipano oltre 500 ricercatori di tutto il mondo tra cui più di 80 dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) i quali hanno anche collaborato alla costruzione dello strumento. “Wave è il primo degli spettrografi multifibre ad alta risoluzione a grande campo, e l’unico collocato nell’emisfero Nord. Come tale fornisce una visione privilegiata del disco Galattico, principalmente nelle regioni esterne. È fondamentale per capire come si sono formate la nostra Galassia e le galassie esterne e per rispondere a domande rilevanti sulla materia oscura e l’energia oscura”. afferma Antonella Vallenari, ricercatrice presso l’Inaf di Padova e rappresentante nel comitato esecutivo del team Weave Italia.

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Occhio puntato a 280 milioni di anni luce

Weave ha già dato i primi risultati, come racconta Daniela Bettoni, anche lei dell’Inaf di Padova. “Le osservazioni con Lifu si sono concentrate sulla coppia di galassie in collisione, NGC 7318a e NGC 7318b, a una distanza di 280 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione di Pegaso. In questa modalità di osservazione – afferma la ricercatrice – ben 547 fibre hanno registrato il colore della loro luce dall’ultravioletto al vicino infrarosso.

Le trasformazioni delle galassie

Le fibre sono raggruppate in una area esagonale che copre una porzione di cielo delle dimensioni tipiche delle galassie più vicine a noi. Con questi spettri si possono studiare sia il moto delle stelle che quello del gas, la composizione chimica delle stelle come pure le temperature e densità delle nubi di gas di queste due galassie. Queste osservazioni offrono preziosi indizi su come queste interazioni estreme (vere e proprie collisioni) modificano e trasformano le galassie coinvolte”.

La ionizzazione dell’idrogeno

Analizzando i dati raccolti con Weave, gli esperti hanno notato la presenza di gas ionizzato a Est e a Sud di entrambe le galassie, ben oltre il disco di ognuna di esse. Nubi di idrogeno, il carburante per la formazione di nuove stelle, sono spinte fuori dalla loro orbita dall’arrivo, ad una velocità stimata in 800 chilometri al secondo, della galassia NGC 7318b, che si sta muovendo verso la Terra attraversando il centro del “Quintetto di Stephan”. Confrontando le intensità delle linee dell’idrogeno e dell’azoto gli astronomi possono capire quale meccanismo ha ionizzato il gas: l’onda di shock legata alla collisione di nubi di gas oppure la formazione di nuove stelle. Weave ha misurato differenze di velocità dell’ordine di 12,8 chilometri al secondo, dato che evidenzia un’eccezionale livello di qualità.

Imbattibile per i prossimi 10 anni

Tutto questo grazie alla versatilità dello strumento che, oltre a quella di osservazione a campo integrale (Lifu), può utilizzare altre due modalità, ovvero il Mos, in grado di osservare contemporaneamente circa 960 stelle o galassie con un delicato sistema di fibre, e il miniIFU che permette di osservare a campo integrale fino a 20 oggetti contemporaneamente. Entrambi sono già montati al telescopio e a breve produrranno i primi dati scientifici. Weave ha caratteristiche così avanzate che, secondo la Vallenari, non avrà rivali per i prossimi 10 anni permettendo di osservare 30 milioni di spettri per 10 milioni di oggetti in 5 anni di progetti di ricerca.

Otto progetti, dei quali due italiani

Di questi ultimi ve ne saranno otto in tutto: tre che studiano la nostra Galassia e cinque le galassie esterne, che vanno dallo studio dell’evoluzione stellare, alla comprensione della Via Lattea, fino allo studio della evoluzione delle galassie esterne e della cosmologia. Due sono a guida italiana e coinvolgono la struttura del disco della Via Lattea tramite i suoi ammassi stellari (coordinata da Antonella Vallenari) e uno studio dettagliato delle proprietà delle galassie a redshift intermedio (coordinata da Angela Iovino, sempre dell’Inaf). I progetti, per i quali c’è grande attesa, saranno avviati già dai primi mesi del prossimo anno inoltre l’archivio pubblico che distribuisce i dati a tutta la comunità scientifica Internazionale risiederà presso il Telescopio nazionale Galileo (Tng) dell’Inaf.

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