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Due decenni di scoperte con il Very Large Telescope Interferometer dell'ESO: buon compleanno VLTI!

29 Ottobre 2021

Vent'anni fa, oggi, la luce di due degli UT (Unit Telescopes) da 8,2 metri del VLT (Very Large Telescope) dell'ESO all'Osservatorio del Paranal in Cile è stata combinata per la prima volta. L'evento ha segnato il momento storico in cui questi telescopi hanno operato per la prima volta come un vero interferometro, dando inizio a una nuova era per l’astronomia.

Quando i fasci di luce dei due UT sono stati combinati la notte del 29 ottobre 2001, il VLTI non solo ha iniziato con successo le sue operazioni, ma ha anche fornito i suoi primi risultati scientifici: la misura delle dimensioni della stella meridionale Achernar, che è risultata essere circa dieci volte più grande del Sole. Nelle successive tre notti di osservazioni scientifiche, il VLTI ha mostrato il suo eccellente potenziale misurando altre dieci stelle, in particolare realizzando la prima osservazione interferometrica del bizzarro sistema stellare Eta Carinae.

Il concetto del VLTI era stato dimostrato con successo alcuni mesi prima, il 17 marzo 2001. Quella notte la luce di un'altra stella, la luminosa Sirio, fu raccolta e combinata con due piccoli telescopi (chiamati siderostati) costruiti appositamente per le prime fasi di test del VLTI.

La combinazione della luce dei siderostati e, successivamente, degli UT era solo l'inizio del cammino dell'interferometro. Il VLTI può funzionare anche utilizzando quattro AT (Auxiliary Telescopes) mobili da 1,8 metri di diametro, che sono stati completati tra il 2004 e il 2006. Nel febbraio 2005, la luce di due AT è stata combinata per la prima volta, segnando un'altra importante pietra miliare nella vita dell'interferometro. Gli AT combinano la loro luce in modo simile agli UT, con la differenza che gli AT possono essere spostati fino a 30 posizioni diverse lungo la piattaforma del Paranal. Questo offre una serie di diverse configurazioni interferometriche, permettendo al VLTI di raggiungere il suo pieno potenziale osservativo.

L'integrazione della luce raccolta dagli UT o dagli AT permette al VLTI di agire come un unico strumento "virtuale" con un diametro grande quanto la distanza tra i singoli telescopi (chiamata "linea di base"). L'interferometro è attualmente in funzione con linee di base che raggiungono i 140 metri, a seconda della posizione degli AT. Quando la luce di due UT è stata combinata per la prima volta nell'ottobre 2001, la linea di base era di circa 102 metri, consentendo al VLTI di vedere dettagli sulla superficie di Achernar con una risoluzione equivalente a quella di un camion lungo 4 metri sulla superficie della Luna. La risoluzione del VLTI, insieme alla capacità dei singoli telescopi di raccogliere la luce, fanno del VLTI uno dei più potenti interferometri ottici sulla Terra.

Grazie a questo eccezionale livello di dettaglio, il VLTI dell'ESO ha contribuito a gettare nuova luce su molti campi di ricerca in astronomia nei suoi due decenni di attività. La ricerca effettuata sui dati VLTI ha contribuito a più di 450 pubblicazioni scientifiche dal 2002. Queste includono risultati sensazionali, come le osservazioni del 2020, premiate con il Nobel, delle stelle che orbitano intorno al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, la prima osservazione diretta di un esopianeta usando l'interferometria ottica, l'immagine a più alta risoluzione del sistema stellare Eta Carinae, la rilevazione della luce eso-zodiacale, la migliore immagine in assoluto della superficie e dell'atmosfera di una stella e la visione più nitida di sempre di un disco di polvere intorno a una stella senescente.

Il VLTI dell'ESO non avrebbe potuto raggiungere tutti questi straordinari risultati senza la sua serie di strumenti di classe mondiale, compresi quelli attualmente in funzione - PIONIER, GRAVITY e MATISSE - che hanno visto la prima luce tra il 2010 e il 2018.