Spazio: il radiotelescopio europeo Noema raggiunge la piena potenza

Due delle dodici antenne del Noema Radio Telescope. © Jeff Gravy/Iram

Installato nelle Alpi francesi, il Noema Radio Telescope ha appena raggiunto la piena potenza, diventando così il radiotelescopio più potente dell’emisfero settentrionale. È il risultato di una collaborazione tra CNRS, Max-Planck-Gesellschaft (MPG, Germania) e Instituto Geográfico Nacional (IGN, Spagna). Costruito e gestito dall’Institute for Millennium Radio Astronomy (Iram) e all’origine delle maggiori scoperte, Noema è ora pronto per effettuare osservazioni senza precedenti.

L’Osservatorio Noema è dotato di una rete di dodici antenne radio. © Jérémie Boissier / Iram / CNRS Fototeca

Otto anni dopo l’apertura della sua prima filiale nel 2014, questo importante progetto è ora completato. Con dodici antenne da 15 metri che possono essere trasportate su binari fino a 1,7 chilometri, [1] È un nuovo strumento unico per la ricerca astronomica. Il suo potere analitico combinato con la sensibilità del reticolo consentono agli scienziati di raccogliere la luce che ha viaggiato fino a 13 miliardi di anni per raggiungere la Terra.

È il culmine di oltre 40 anni di cooperazione scientifica europea. Fondata nel 1979 dal CNRS francese e dal tedesco MPG, e affiancata nel 1990 dalla spagnola IGN, Iram è leader mondiale nella radioastronomia millimetrica. [2] E Noema è ormai il suo strumento di eccellenza. Ora è il radiotelescopio millimetrico più potente dell’emisfero settentrionale.

Le antenne di Noema sono dotate di ricevitori altamente sensibili, vicini al confine quantico. Lavorano in rete, utilizzando una tecnica chiamata interferometria: dopo che tutte le antenne sono puntate nella stessa regione dello spazio, i segnali che ricevono vengono combinati grazie a un supercomputer e il loro potere risolutivo è quindi quello di un enorme telescopio che avrebbe il stesso diametro come se li includesse tutti.

Modificando la composizione delle antenne, gli astronomi possono “zoom in” un oggetto celeste per osservarne i dettagli. Le formazioni possono coprire distanze da poche centinaia di metri a 1,7 km ora, e quindi la rete funge da telecamera a obiettivo variabile. Più ampia è la configurazione, più potente è lo zoom: la risoluzione spaziale massima di Noema è così alta da poter distinguere un cellulare a una distanza di oltre 500 km.

Dotato di tecnologie pionieristiche, è uno dei pochi radio osservatori al mondo in grado di misurare contemporaneamente un gran numero di firme di molecole e atomi – gli scienziati chiamano queste osservazioni multilinea. Queste nuove capacità di osservazione, combinate con la sua elevata sensibilità e risoluzione spettrale e spaziale molto elevata, rendono Noema uno strumento unico per comprendere la complessità della materia interstellare e gli elementi costitutivi dell’universo.

Noema offre agli scienziati francesi, tedeschi e spagnoli un accesso privilegiato e un potenziale di ricerca senza precedenti. In totale, Iram supporta più di 5.000 ricercatori di tutto il mondo per condurre le loro ricerche con questo radiotelescopio. Consente loro di studiare la materia fredda nell’universo, solo pochi gradi sopra lo zero assoluto. Utilizzando le loro antenne, possiamo studiare la formazione, la formazione e la dinamica di intere galassie, ma anche stelle in fase di formazione e alla fine della loro vita, comete o l’ambiente dei buchi neri, per risolvere le questioni più importanti. Fondamenti di astronomia moderna.

Galassia a spirale IC342 nella costellazione della giraffa. Noema ha rivelato la presenza di gas molecolare attraverso le molteplici spirali e filamenti, prova che la galassia è piena di intense esplosioni di formazione stellare. © Iram / VLA / Mayall / DSS2 / A. Shrupa

Inoltre, Noema è all’origine di importanti scoperte e ha già fornito risultati entusiasmanti. Ad esempio, ha osservato la galassia più conosciuta fino ad oggi, che si è formata poco dopo il Big Bang e ha recentemente misurato la temperatura della radiazione cosmica di fondo a microonde in una fase molto precoce dell’universo, la prima volta che lo renderà possibile per seguirlo e raggiungerlo. Meglio frenare gli effetti dell’energia oscura. Anche quest’anno, Noema ha scoperto il primo esempio di buco nero in rapida crescita nel nucleo polveroso di una galassia stellare, all’epoca del più antico buco nero supermassiccio conosciuto nell’universo. L’osservatorio è anche alla base delle recenti scoperte di particelle nei dischi attorno alle giovani stelle, la vera culla della formazione dei pianeti.

Del consorzio fa parte anche Noema telescopio dell’orizzonte degli eventi (EHT) che nel 2019 ha pubblicato la prima immagine di un buco nero e all’inizio del 2022 un’immagine del buco nero al centro della nostra galassia. Ha effettuato le sue prime osservazioni in collaborazione nel 2021 e poi nel 2022. Con le sue dodici antenne altamente sensibili, offre una risoluzione spaziale e una sensibilità senza precedenti per la rete EHT globale. In combinazione con il secondo radiotelescopio di Eram, il telescopio da 30 metri installato in Spagna, Noema consentirà a EHT di realizzare animazioni con dettagli più precisi. Entrambe le strutture sono importanti per la collaborazione EHT e per lo studio e la comprensione della fisica dei buchi neri.

L’Osservatorio è stato inaugurato il 30 settembre 2022 alla presenza di Antoine Petit, Presidente e CEO del Comitato Nazionale per la Ricerca Scientifica, Martin Stratmann, Presidente dell’MPG, Rafael Bacheler, Direttore dell’Astronomico Nacional de Lijn, Karl Schuster, Direttore di ERAM, Stefan Gilotto, Presidente del Comitato Direttivo di Eram e Reinhard Genzel, Premio Nobel per la Fisica 2020 e membro del Comitato Direttivo IRAM.
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