Radiotelescopi come grandi nasi puntati sullo spazio infinito
          Una visita all' Istituto Nazionale di Astrofisica di Bologna

Valeria Fieramonte

La stazione osservativa di Medicina ( Bologna), ha ben due radiotelescopi: la 'Croce del Nord', costruita nel '64, costo di 380milioni di lire, a forma di T ( i due rami perpendicolari tra di loro sono lunghi 564 metri da est a ovest e 640 da Nord a Sud) e la parabola costruita 20 anni dopo, nel 1983: si tratta di un grande disco concavo di 32 metri di diametro, la cui antenna centrale lavora assieme ad altre due antenne italiane, una a Noto in Sicilia e una appena terminata  vicino a Cagliari e alle altre antenne europee del consorzio EVN (European Very Long Baseline Interferometry Network), per produrre immagini molto dettagliate delle sorgenti radio dell'universo.

C'è poi un network mondiale, che si chiama appunto più semplicemente VLBI: connessi tra di loro tutti assieme, i radiotelescopi del mondo fanno un telescopio grande come tutta la terra con un altissimo potere di risoluzione per lo studio delle galassie e dello spazio profondo: di fatto sono    il più grande punto di domanda rivolto al cielo che la nostra  specie abbia costruito.

E' impressionante anche vedere la diversità delle forme di questi radiotelescopi via via che la ricerca progredisce col passare degli anni e la loro sempre maggiore potenza: sotto questi giganti di metallo bianco, comunque , ci si sente sempre piccolissimi, come si può vedere anche dalla foto.

L'istituto di radioastronomia (IRA) è diretto da una donna, Luigina Feretti, dal 2005 è stato conglobato nell'INAF ( Istituto Nazionale di Astrofisica) e ora collabora anche alla costruzione del progetto più ambizioso di tutti: si chiama SKA ( square  Kilometers Array) e prevede la costruzione di 250mila antenne in un'area di raccolta di un milione di metri quadrati posizionate nei remoti deserti inospitali di Sud Africa e Australia: perchè nel sud del mondo? Perchè il Sud del pianeta, a differenza del Nord, non vede solo appunto la 'Croce del Sud' ma anche il centro galattico e dunque è più favorevole alle osservazioni.
La prima fase è stata finanziata con 300 milioni raccolti tra dieci stati diversi ( dunque una spesa più che sopportabile). Si spera che venga completato nel 2024, è un capolavoro di ingegneria e ci aiuterà  a capire qualcosa anche della misteriosissima materia oscura.

“ Nessuno dei nostri sensi percepisce le onde radio – dice Luigina Feretti, - gli astronomi vedono gli oggetti celesti quando la radiazione elettromagnetica interagisce con i rivelatori dei telescopi. Questo avviene su tutto lo 'spettro elettromagnetico', ovvero radioonde, microonde, infrarossi, il visibile, i raggi UV, X e gamma.  A seconda del tipo di onde il fenomeno fisico che si osserva è diverso e lo si può studiare.”

Anche i fantasmi, si fa per dire,  avrebbero a questo punto qualche difficoltà nel nascondersi... con questa abbinata di formidabili  nasi e ultraocchi speciali! Scherzi a parte, tutto questo apparato serve  sia per lo studio dello spazio profondo che per capire come è nato e poi cresciuto il nostro universo: l'evoluzione delle galassie, le prime stelle e buchi neri, il magnetismo cosmico, le pulsar e le quasar, la ricerca dei pianeti dove forse esistono forme di vita, il tracciamento di oggetti spaziali pericolosi per la terra, la materia e l'energia scure dette anche oscure perchè non solo non si vedono neppure con gli ultraocchi, ma non se ne sa neanche proprio niente, se non il fatto che esistono.

E pensare che nel 1932, una data tutto sommato abbastanza vicina nel tempo, - due studiosi del New Jersey che lavoravano per i Bell Laboratories negli USA allo sviluppo di 'normali' telecomunicazioni – scoprirono che c'era un segnale che sorgeva e tramontava con una periodicità di 23 ore e 56 minuti, e dato che non si trattava né del sole né della luna, intuirono che il segnale proveniva nientedimeno che dal centro della nostra  galassia!

Non poterono tuttavia proseguire lo studio, perchè la grande crisi economica scoppiata nel '29 lo impedì. Da alcuni anni l'IRA si è dotata di un centro visite – che si può contattare per poter vedere, nell'ampio salone multimediale con proiezioni in 3D,  le meraviglie dello spazio. Ecco l'indirizzo: www.centrovisite.ira.inaf.it  tel. 333/ 1999845.

           FIAT LUX

Il satellite Planck è stato un progetto dell'ESA ( Agenzia Spaziale Europea) cui hanno partecipato più di cento istituti di ricerca nel mondo. Circa un mese fa ( ottobre 2013) è stato mandato in pensione dopo aver concluso una carriera molto brillante nel campo dell'archeologia spaziale.
Il suo compito era osservare la radiazione di fondo dell'universo, cioè la prima luce emessa dall'universo dopo il big-bang.
Pare che, dopo il Big-Bang, alla velocità di dieci alla meno cinquanta secondi l'universo abbia avuto una fase inflazionaria, espandendosi in modo esponenziale. 379mila anni dopo, il brodo di particelle  per ora non ancora viste ma solo immaginate, si è raffreddato, si fa per dire, a 3000 gradi.
“A quella temperatura i nuclei di idrogeno e gli elettroni che vagavano in disordine nella melassa originaria  – dice Reno Mandolesi,  ex direttore dello IASF  ( Istituto di Astrofisica Spaziale) – si sono uniti formando gli atomi dell'idrogeno e materia e luce si sono disaccoppiati.”
      Ecco perchè il 'Fiat Lux' originario ha una sua eterna validità: c'è stato un momento in cui l'universo si è acceso!
Con i tempi dell'universo, s'intende, che si calcolano in milioni e miliardi di anni.
Le prime stelle si sono formate 200 milioni di anni dopo il Big- Bang , e forse erano delle lucine fioche prima che iniziasse la gran sarabanda della materia barionica: quel 4% di universo di cui siamo in grado di sapere qualcosa.
Ma per il restante sconosciuto 96%, il satellite Planck ci ha dato qualche indicazione:

1. la materia nota è salita al 4,9%
2. per quanto riguarda materia e energia oscure le percentuali sono cambiate: prima di Planck si pensava che ci fosse il 22, 7% di materia oscura, oggi invece si pensa che sia il 26,8% ( ma come faranno a fare dei calcoli tanti pignoli?). E aumentata, ma comunque dato che non si sa che cos'è, per ora non è che faccia molta differenza.
3. L'energia oscura è scesa al 68,3%: insieme fanno comunque un bel 95,1% di spazio cosmico di cui non capiamo proprio niente...

Comunque pare che quando è uscita la notizia del cielo visto da Planck col suo fondo di fotoni che inizia a pervadere tutto l'universo, ne abbiano parlato tutte le prime pagine dei giornali nel mondo, pubblicando la foto nitida della prima luce dell'universo 380mila anni dopo il Big-Bang. Solo in Italia la notizia è passata quasi inosservata, e sì che i ricercatori che hanno fatto l 'annuncio erano italiani!

 
                    A PROPOSITO DI SPAZZATURA

Ci sono trentamila satelliti in giro per lo spazio: dal 1965 al 2000 sono stati prodotti oltre 330 milioni di detriti spaziali che girano tranquillamente – salvo incontri ravvicinati con altri oggetti spaziali,  attorno alla terra. Tutto questo può diventare pericoloso, specie quando cadono. Per ora è successo nel mare o nei deserti, senza creare grossi danni. Persino l'antenna del più meraviglioso telescopio del mondo, il telescopio Hubble, a cui dobbiamo la rivoluzione visiva della nostra idea di universo, è stata perforata più di una volta dalla spazzatura spaziale. Per non parlare delle navicelle spaziali: per ora i coraggiosi astronauti  i loro incontri ravvicinati sembrano farli, piuttosto che con ET, con mucchi di spazzatura volante...
 

          CHE FINE HA FATTO ET?

La ricerca di eventuali nostri simili è per fortuna a costo zero. Le onde radio naturali sono diverse dai segnali prodotti intenzionalmente, perciò qualora si udisse qualcosa sarebbe facile accorgersene. Almeno le ultraorecchie sono gratis... Il problema è riuscire a puntare, per fortuna e per caso, nel posto giusto al momento giusto...qualcosa di sicuramente più complicato che cercare l'ago del famoso  pagliaio.

11-11-13