Comunicato Stampa

Prima luce dello strumento MATISSE sul VLTI, l'interferometro del VLT dell'ESO

Lo strumento per interferometria nel medio infrarosso più potente di sempre

05 Marzo 2018

Il nuovo strumento MATISSE, montato sul VLTI (l'interferometro del Very Large Telescope) dell'ESO ha svolto con successo le prime osservazioni all'Osservatorio del Paranal nel Cile settentrionale. MATISSE è lo strumento interferometrico nella banda del medio infrarosso più potente al mondo. Userà immagini e spettroscopia ad alta risoluzione per indagare le regioni intorno alle giovani stelle, dove si formano i pianeti, così come le regioni intorno ai buchi neri supermassicci al centro delle galassie. Le prime osservazioni di MATISSE hanno usato i telescopi ausiliari del VLTI per esaminare alcune delle stelle più brillanti del cielo notturno, tra cui Sirio, Rigel e Betelgeuse e hanno dimostrato il buon funzionamento dello strumento.

MATISSE (dall'inglese Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment, cioè esperimento spettroscopio a multi-apertura nella banda del medio infrarosso) osserva la luce infrarossa - luce con una lunghezza d'onda nello spettro elettromagnetico tra il visibile e le microonde, a lunghezze d'onda tra 3-13 micrometri (µm) [1]. È uno strumento spettro-interferometrico di seconda generazione per il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO che può sfruttare più telescopi allo stesso tempo, oltre che la natura ondulatoria della luce. Produce così le immagini più dettagliate degli oggetti celesti che possano essere ottenute con un qualsiasi telescopio esistente o in progettazione a queste lunghezze d'onda.

Dopo 12 anni di sviluppo da parte di molti ingegneri e astronomi in Francia, Germania, Austria, Paesi Bassi e ESO e quindi un lungo e intenso periodo di installazione e verifica di questo complesso strumento, le osservazioni iniziali hanno ora confermato che MATISSE funziona come previsto [2].

Le prime osservazioni di MATISSE della supergigante rossa Betelgeuse, che dovrebbe esplodere come supernova tra poche centinaia di migliaia di anni, hanno mostrato che questa stella ha ancora segreti da rivelare [3]. Le nuove osservazioni suggeriscono che la stella appaia di dimensione diversa se osservata a diverse lunghezze d'onda. I dati permetteranno agli astronomi di studiare ulteriormente l'ambiente intorno all'enorme stella e come venga disperso il materiale nello spazio.

L'investigatore principale dello strumento MATISSE, Bruno Lopez (Observatoire de la Côte d’Azur (OCA), Nizza, Francia) spiega le sue potenzialità uniche: "I telescopi singoli possono ottenere una nitidezza di immagine limitata dalla dimensione dello specchio. Per ottenere risoluzioni maggiori combiniamo la luce - attraverso l'interferenza - che arriva da quattro diversi telescopi del VLT. Così facendo permettiamo a MATISSE di produrre le immagini più nitide di qualsiasi altro telescopio nella banda di lunghezza d'onda 3–13 μm, in cui fungerà da complemento alle future osservazioni del telescopio spaziale James Webb."

MATISSE contribuirà a diverse aree di ricerca fondamentali in astronomia, in particolare dedicandosi alle regioni interne dei dischi che circondano le giovani stelle, dove si formano i pianeti, allo studio delle stelle in diverse fasi della loro vita e all'ambiente dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie.

Thomas Henning, direttore del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) di Heidelberg, Germania e co-direttore di MATISSE commenta: "Osservando con MATISSE le regioni interne dei dischi protoplanetari speriamo di conoscere l'origine dei vari minerali in essi contenuti - minerali che più tardi andranno a formare il nucleo solido di pianeti come la Terra."

Walter Jaffe, responsabile scientifico e co-direttore del progetto per l'Università di Leida (Paesi Bassi) e Gerd Weigelt, co-direttore per il Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Bonn (Germania) aggiungono: "MATISSE produrrà immagini spettacolari di regioni di formazioni di pianeti, di stelle multiple e, quando lavorerà insieme con i Telescopi principali (UT) del VLT, anche i dischi di polvere che alimentano i buchi neri supermassicci. Speriamo di osservare anche i dettagli di oggetti esotici del Sistema Solare, come i vulcani su Io e le atmosfere degli esopianeti giganti."

MATISSE è un combinatore di fascio a quattro vie, cioè combina la luce raccolta dai telescopi UT da 8,2 metri, fino a quattro, o dai telescopi ausiliari (AT) che compongono il VLTI, sempre con un massimo di quattro, per osservazioni sia spettroscopiche che per la formazione di immagini. Così facendo, MATISSE e IL VLTI insieme ottengono la capacità di produrre immagini di un telescopio di 200 metri di diametro, in grado di produrre le immagini più dettagliate di sempre a lunghezze d'onda del medio infrarosso.

I primi test sono stati fatti con i Telescopi Ausiliari, mentre ulteriori osservazioni con i quattro UT del VLT sono previste per i prossimi mesi.

MATISSE ricompone la luce di un oggetto astronomico combinando la luce proveniente da molti telescopi, producendo così una figura di interferenza che contiene informazioni sull'aspetto dell'oggetto, da cui si può ricostruire l'immagine.

La prima luce di MATISSE è un passo avanti significativo per gli interferometri ottici/infrarossi del momento e permetterà agli astronomi di ottenere immagini interferometriche con dettagli sempre più minuti in una banda di lunghezze d'onda più ampia di quanto sia oggi possibie. MATISSE è anche un complemento degli strumenti previsti per il prossimo ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, in particolare METIS (in inglese: the Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph). MATISSE osserverà oggetti più brillanti di METIS, ma con risoluzione spaziale maggiore.

Andrea Glindemann, responsabile di progetto di MATISSE all'ESO conclude: "Rendere MATISSE una realtà ha richiesto il lavoro di molte persone per molti anni e ora è magnifico vedere lo strumento che funziona così bene. Non vediamo l'ora che produca scienza fantastica!"

Note

[1] MATISSE è stato progettato, finanziato e costruito, in stretta collaborazione con l'ESO, da un consorzio composto da istituti francesi (INSU-CNRS di Parigi e OCA di Nizza, con il gruppo del direttore principale), tedeschi (MPIA, MPIfR e University of Kiel), olandesi (NOVA e Università di Leida) e austriaci (Università di Vienna).

[2] Con MATISSE, l'ultimo della serie degli strumenti di seconda generazione per VLT e VLTI è arrivato a Paranal. Per il VLTI ciò significa che 17 anni (quasi esattamente) dopo aver ottenuto le prime frange di interferenza con VINCI e due siderostati, la prima generazione di strumenti è stata ora sostituita con PIONER, GRAVITY e MATISSE, tutti in grado di combinare quattro telescopi (UT o AT) e coprendo, tutti insieme, un ampio intervallo di lunghezze d'onda infrarosse (1,6–13 µm ). MATISSE è il primo interferometro nel medio infrarosso che può anche ricostruire immagini.

[3] Betelgeuse è la prima stella a essere stata risolta per mezzo dell'interferometria nel 1920 da Michelson e Pease. È stata usata anche come banco di prova da vari interferometri nel medio infrarosso - tra cui MIDI sul VLTI.

Ulteriori Informazioni

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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