L'ITALIA NELLA MISSIONE SPICA

Un SAFARI nell’universo infrarosso

SPICA è una missione a guida giapponese con il contributo dell'Agenzia Spaziale Europea per studiare l'universo nell'infrarosso. Se verrà approvata, diventerà l'erede naturale del telescopio spaziale Herschel dell'ESA. Un workshop presso la Sede centrale dell'INAF fa il punto sugli obiettivi scientifici e sullo stato di avanzamento della missione, a cui l'Italia e l'INAF partecipano per la realizzazione dello spettrometro SAFARI e in altri settori chiave.

Visione artistica del telescopio spaziale SPICA. Crediti: ESA, JAXA

Visione artistica del telescopio spaziale SPICA. Crediti: ESA, JAXA

La pensione per il telescopio spaziale Herschel è tutt’altro che vicina, vista la sua eccellente attività osservativa che sta permettendo agli scienziati di tutto il mondo di studiare l’universo nell’infrarosso con un livello di dettaglio elevatissimo. Ma si sa, nella ricerca e in particolare quella astrofisica, è necessario pensare e realizzare strumenti che spingano sempre più avanti il nostro sguardo e le nostre conoscenze del cosmo. Ecco allora che da qualche anno è stata presentata ed è in corso di sviluppo una nuova missione che si propone come l’erede naturale di Herschel. E sulla carta promette di non farlo rimpiangere, anzi. La sua strumentazione e il sistema ottico rivoluzionario permetteranno di guardare il cielo nelle bande di radiazione del medio e lontano infrarosso con una sensibilità fino a cento volte superiore a quella dei suoi predecessori. Lo Space Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics (SPICA) – questo il nome del nuovo osservatorio spaziale –  dovrebbe decollare nel 2018. In attesa dell’auspicato via libera dell’agenzia spaziale giapponese JAXA (alla guida della missione a cui partecipa anche l’ESA), la comunità astrofisica italiana ha organizzato presso la Sede centrale dell’INAF a Roma un workshop dedicato a SPICA, in cui si è parlato dello stato di avanzamento della missione e sono stati discussi gli obiettivi scientifici ad essa legati. Obiettivi che spaziano in molti dei campi dell’astrofisica contemporanea, come la ricerca delle prime stelle nell’universo, la scoperta di dischi protoplanetari, lo studio dell’evoluzione delle galassie primordiali fino alle indagini sui pianeti extrasolari.

“Ci sono dei processi che dominano l’evoluzione delle stelle e delle galassie che sono completamente oscurati dalla polvere. Per poterli vedere bisogna andare a osservare nel lontano infrarosso, radiazione che viene bloccata dall’atmosfera terrestre. Metà dell’energia dell’universo viene emessa nell’infrarosso” sottolinea Luigi Spinoglio, dell’INAF-IAPS, che coordina la partecipazione italiana alla missione SPICA. “Ci sono due processi fondamentali che creano l’energia nell’universo: uno è la formazione stellare, l’altro è un po’ il suo contrario, ossia l’accrescimento della materia attorno a buchi neri supermassivi. Questi due fenomeni si dividono il gioco evolutivo delle galassie. La spettroscopia nell’infrarosso ci permette di studiare fino a epoche molto lontane questi due processi misurando direttamente le loro ‘firme’ nei segnali che arrivano fino ai nostri strumenti. Ci auguriamo quindi che questa missione dalle grandi potenzialità scientifiche sia finanziata e sia sviluppata nei prossimi anni”.

L’Italia e l’INAF partecipano alla missione SPICA all’interno di un consorzio di istituti di ricerca europei coinvolto nella realizzazione dello spettrometro ad immagini SAFARI, uno degli strumenti a bordo del telescopio spaziale, che sarà dieci volte più sensibile di quello oggi operativo con Herschel. Scienziati italiani con l’esperienza maturata sugli strumenti di Herschel, partecipano al progetto con un contributo assai variegato, tra cui la responsabilità degli amplificatori criogenici a basso rumore (LNA) associati al micro-calorimetro a transizione di fase superconduttiva TES (delle cui caratteristiche d’avanguardia avevamo già parlato su Media INAF), dell’unità di controllo dello strumento (ICU), del software di bordo (OBS), e la partecipazione alla preparazione alla riduzione dei dati nell’Instrument Control Center (ICC) e alla definizione degli obiettivi scientifici.

Oltre all’IAPS-INAF, gli istituti italiani che partecipano allo studio della missione includono l’Università di Roma “La Sapienza”, il Dipartimento di Astronomia dell’Università di Padova, l’Osservatorio Astronomico INAF di Bologna e il Dipartimento di Astronomia della locale Università, il Politecnico di Milano e gli istituti IFN e ISAC del CNR. La collaborazione prefigura anche un importante contributo industriale, sia per la realizzazione dell’ICU, che integra unità fornite da tre istituti di ricerca stranieri, che per la progettazione e realizzazione degli amplificatori a basso rumore.

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