Dopo vent’anni di lavoro, scienziati e ingegneri del Laboratorio Nazionale di Acceleratori SLAC del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti e i loro collaboratori celebrano il completamento della fotocamera LSST (Legacy Survey of Space and Time). Questa fotocamera da 3.200 megapixel, cuore dell’Osservatorio Vera C. Rubin finanziato dal DOE e dalla National Science Foundation, permetterà ai ricercatori di osservare l’universo con un dettaglio senza precedenti. Nel corso di dieci anni, genererà una grande quantità di dati sul cielo notturno meridionale che i ricercatori esamineranno per ottenere nuove intuizioni sull’universo. Questi dati aiuteranno nella ricerca per comprendere l’energia oscura, che sta guidando l’espansione accelerata dell’universo, e la caccia alla materia oscura, la misteriosa sostanza che costituisce circa l’85% della materia nell’universo. I ricercatori hanno inoltre in programma di utilizzare i dati di Rubin per comprendere meglio il meteo notturno in evoluzione, la galassia della Via Lattea e il nostro stesso sistema solare.
Una fotocamera unica per una mappatura dettagliata del meteo celeste
Per raggiungere questo obiettivo, il team SLAC e i suoi partner hanno costruito la più grande fotocamera digitale mai realizzata per l’astronomia. La fotocamera è grande quanto una piccola auto e pesa circa 3.000 chilogrammi, con una lente frontale di oltre un metro e mezzo di diametro – la più grande lente mai realizzata per questo scopo. Un’altra lente larga un metro è stata appositamente progettata per mantenere la forma e la chiarezza ottica, sigillando al contempo la camera a vuoto che ospita l’enorme piano focale della fotocamera. Questo piano focale è composto da 201 sensori CCD personalizzati e così piatto da variare di non più di un decimo della larghezza di un capello umano. I pixel stessi hanno una larghezza di soli 10 micron.
La risoluzione come chiave per svelare i segreti dell’universo
Tuttavia, la caratteristica più importante della fotocamera è la sua risoluzione, così elevata che sarebbero necessari centinaia di televisori ultra ad alta definizione per visualizzare solo una delle sue immagini a grandezza naturale. “Le sue immagini sono così dettagliate che potrebbero risolvere una pallina da golf da circa 24 chilometri di distanza, coprendo al contempo una porzione di cielo sette volte più ampia della luna piena. Queste immagini con miliardi di stelle e galassie aiuteranno a sbloccare i segreti dell’universo”, ha affermato il professor Aaron Roodman, professore SLAC e vicedirettore dell’Osservatorio Rubin e responsabile del programma della fotocamera.
Alla ricerca della materia oscura e dell’energia oscura
Ora che la fotocamera LSST è completa e testata a fondo presso SLAC, verrà imballata e spedita in Cile, per poi essere trasportata fino alla cima del Cerro Pachón, alto 2.700 metri nelle Ande, dove verrà installata sul telescopio Simonyi Survey entro la fine dell’anno. Una volta operativa, la fotocamera avrà lo scopo essenziale di mappare le posizioni e misurare la luminosità di un vasto numero di oggetti nel cielo notturno. Da questo catalogo, i ricercatori potranno dedurre una ricchezza di informazioni. In particolare, la fotocamera LSST cercherà segni di lente gravitazionale debole, in cui galassie massicce piegano sottilmente i percorsi che la luce dalle galassie di sfondo prende per raggiungerci. La lente gravitazionale debole rivela qualcosa sulla distribuzione della massa nell’universo e su come questa è cambiata nel tempo, il che aiuterà i cosmologi a comprendere come l’energia oscura stia guidando l’espansione dell’universo.
Un sforzo di squadra per una scoperta senza precedenti
La costruzione della fotocamera è stata anche una sfida gratificante per il team SLAC che l’ha costruita e guidata il progetto. “Sono molto orgoglioso di ciò che abbiamo costruito”, ha detto Travis Lange, vice responsabile del progetto della fotocamera e responsabile dell’integrazione della fotocamera. “Questo è stato un progetto così unico che mi ha esposto a esperienze incredibili – chi avrebbe potuto immaginare che il Segretario di Stato e il Presidente della Camera tenessero una conferenza stampa davanti alla sala pulita della fotocamera? Sarà difficile superare questo.”