LA STELLA UTILIZZATA PER IL TEST È 60 SGR A

ESPRESSO vede la luce in fondo al “tunnel”

Collaudo pienamente riuscito per il sistema di ottiche che unisce uno dei telescopi del VLT dell’ESO, a Paranal, e il Coudé Combined Laboratory, dove nel 2017 verrà installato lo spettrografo ESPRESSO. Un risultato raggiunto grazie al contributo di ricercatori dell’INAF di Trieste e di Milano

Immagine ottenuta durante il primissimo puntamento del telescopio sui due rivelatori. A sinistra si può notare l’immagine di una stella, 60 Srg A: la bontà del puntamento si può apprezzare dalla vicinanza dell’oggetto alla posizione della fibra ottica (il buco circolare più scuro leggermente in alto a sinistra). A destra, invece, l’immagine della “pupilla”: lo specchio secondario e la struttura che lo sostiene hanno ombre molto nette, indice di una qualità dell’immagine ottimale.

Immagine ottenuta durante il primissimo puntamento del telescopio sui due rivelatori. A sinistra si può notare l’immagine di una stella, 60 Srg A: la bontà del puntamento si può apprezzare dalla vicinanza dell’oggetto alla posizione della fibra ottica (il buco circolare più scuro leggermente in alto a sinistra). A destra, invece, l’immagine della “pupilla”: lo specchio secondario e la struttura che lo sostiene hanno ombre molto nette, indice di una qualità dell’immagine ottimale.

Gli astronomi la chiamano “prima luce”, ed è un po’ il battesimo del fuoco d’un telescopio, o più in generale di un dispositivo ottico. Per il coudé train dello spettrografo ESPRESSO – un complesso sistema di specchi pensato per trasportare i fotoni raccolti dal Very Large Telescope (VLT) dell’ESO verso lo stesso spettrografo – la notte della “prima luce” è stata lo scorso 25 settembre. Ed è stato un successo.

«La notte del 25 può essere pensata come un collaudo tecnico pienamente riuscito dell’installazione relativa al telescopio UT4», dice, riferendosi a uno dei quattro telescopi che formano il VLT, Paolo Di Marcantonio, ricercatore presso l’INAF di Trieste e software system engineer di ESPRESSO. «Si sono puntati vari oggetti, fra quali la stella 60 Sgr A, la cui immagine è visibile qui sopra nel riquadro a sinistra. Si tratta di una stella di quinta magnitudine nella costellazione del Sagittario, appena visibile ad occhio nudo ma estremamente brillante per strumenti di questo tipo, su cui si sono potute effettuare tutte le misure di verifica».

ESPRESSO, acronimo per Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, è lo spettrografo echelle a fibre ottiche caratterizzato da altissima stabilità, precisione e risoluzione attualmente in fase di integrazione finale presso l’Osservatorio Astronomico di Ginevra (Svizzera, OGE). Nel 2017, una volta installato presso l’Osservatorio Australe VLT Paranal dell’ESO, sarà in grado di produrre spettri con precisione mai raggiunta prima da spettrografi analoghi, offrendo tutte le potenzialità per fornire contributi scientifici significativi in varie aree dell’astronomia moderna: in particolare, per la rilevazione e caratterizzazione degli esopianeti e per la misura di una possibile variazione (o non) nel valore delle costanti fondamentali della fisica. ESPRESSO è costruito da un consorzio formato da istituti di ricerca svizzeri, portoghesi e spagnoli, oltre che dell’ESO, e vede una partecipazione significativa di ricercatori dell’INAF, in particolare degli Osservatori astronomici di Trieste e Milano.

«Lo scopo di questa prima installazione e delle successive nei prossimi mesi», spiega Di Marcantonio, «è quello di convogliare la luce raccolta dai quattro telescopi giganti da 8 metri ciascuno – distanti anche fino a 70 metri – nel Coudé Combined Laboratory (CCL). Combined perché la luce viene combinata in un unico punto comune, noto come punto di convergenza. Coudé identifica invece un particolare tipo di fuoco, dove l’immagine che si forma rimane fissa indipendentemente dalla movimentazione del telescopio. L’unione fa la forza: usando questa postazione e il relativo fuoco, quando nel 2017 entrerà in funzione, sarà come se ESPRESSO, in modalità simultanea, analizzasse la luce raccolta da un unico telescopio di ben 16 metri di diametro».

Una delle condotte sotterranee del VLT attraverso cui passa la luce nel suo percorso dal telescopio al Coudé Combined Laboratory

Una delle condotte sotterranee del VLT attraverso cui passa la luce nel suo percorso dal telescopio al Coudé Combined Laboratory

I quattro cammini ottici necessari per convogliare la luce dai singoli telescopi al CCL sono denominati coudé trains. Ogni coudé train è costituito da nove elementi ottici (prismi, specchi e lenti) di grandi dimensioni e altissima qualità, installati all’interno di tunnel su un cammino medio dell’ordine di 60 metri, tali da garantire un’ottimale trasmissione in termini di efficienza e limitando al massimo le aberrazioni.

A settembre di quest’anno sono state installate e allineate tutte le ottiche del coudé train sul telescopio UT4 del VLT. L’allineamento è una fase molto delicata e ha richiesto estrema cura, data la precisione da raggiungere nel posizionamento delle ottiche e la distanza da coprire. Nel frattempo, nel CCL è stata installata una delle front-ends: il dispositivo che riceve la luce dai coudé trains per poi inoltrarla allo spettrografo ESPRESSO. Tutte le front-ends, sia per la parte opto-meccanica che per il controllo elettronico e software, sono responsabilità dell’INAF di Milano e Trieste.

Ora che il collaudo ha avuto successo, si potranno installare i coudé trains per i tre telescopi rimanenti, così da avere tutto pronto per permettere ad ESPRESSO di ricevere la luce proveniente dagli oggetti celesti. E di vedere, è proprio il caso di dirlo, la luce in fondo ai tunnel.

Per saperne di più:

  • La notizia sul sito web dell’ESO