In tutto il mondo, vengono costruiti alcuni telescopi davvero rivoluzionari che inaugureranno una nuova era dell'astronomia. I siti includono la montagna di Mauna Kea nelle Hawaii, in Australia, in Sudafrica, nella Cina sudoccidentale e nel deserto di Atacama, un altopiano remoto nelle Ande cilene. In questo ambiente estremamente secco, vengono costruiti più array che consentiranno agli astronomi di vedere più lontano nel cosmo e con una maggiore risoluzione.
Uno di questi è l'Osservatorio europeo meridionale (ESO) Telescopio estremamente grande (ELT), un array di nuova generazione che presenterà un complesso specchio primario che misura 39 metri (128 piedi) di diametro. In questo preciso momento, sono in corso le costruzioni in cima alla montagna andina di Cerro Armazones, dove i team di costruzione sono impegnati a gettare le basi per il più grande telescopio di ogni edificio.
La costruzione dell'ELT è iniziata nel maggio del 2017 ed è attualmente prevista per il completamento entro il 2024. In passato, l'ESO ha indicato che la costruzione dell'ELT costerà circa 1 miliardo di euro ($ 1,12 miliardi), in base ai prezzi del 2012. Aggiustato per l'inflazione, che nel 2018 ha raggiunto 1,23 miliardi di dollari e circa 1,47 miliardi di dollari (ipotizzando un tasso di inflazione del 3%) entro il 2024.
Oltre alle condizioni di alta quota necessarie per un'astronomia efficace, in cui l'interferenza atmosferica è bassa e non c'è inquinamento luminoso, l'ESO aveva bisogno di un enorme spazio piatto per gettare le basi dell'ELT. Poiché tale posizione non esisteva, l'ESO ne costruì una appiattendo la cima del monte Cerro Armazones in Cile. Come mostra l'immagine in alto, il sito è ora coperto da una serie di basi.
La chiave delle capacità di imaging dell'ELT è lo specchio primario a nido d'ape, che a sua volta è composto da 798 specchi esagonali, ognuno dei quali misura 1,4 (4,6 piedi) di diametro. Questa struttura a mosaico è necessaria visto che attualmente non è possibile costruire un singolo specchio di 39 metri in grado di produrre immagini di qualità.
Per fare un confronto, il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO - attualmente il più grande e avanzato telescopio del mondo - si affida a quattro telescopi unitari con specchi di diametro 8,2 m (27 piedi) e quattro telescopi ausiliari mobili con specchi da 1,8 m (5,9 piedi) di diametro. Combinando la luce di questi telescopi (un processo noto come interferometria), il VLT è in grado di ottenere la risoluzione di uno specchio che misura fino a 200 m (656 piedi).
Tuttavia, l'ELT da 39 metri avrà notevoli vantaggi rispetto al VLT, che vanta un'area di raccolta che è cento volte più grande e la capacità di raccogliere cento volte più luce. Ciò consentirà l'osservazione di oggetti molto più deboli. Inoltre, l'apertura dell'ELT non sarà soggetta ad alcuna lacuna (come nel caso dell'interferometria) e le immagini acquisite non dovranno essere elaborate rigorosamente.
Tutto sommato, l'ELT raccoglierà circa 200 volte più della luce Telescopio spaziale Hubble, rendendolo il più potente telescopio nello spettro ottico e infrarosso. Con il suo potente specchio e sistemi di ottica adattiva per correggere le turbolenze atmosferiche, si prevede che l'ELT sarà in grado di rappresentare direttamente gli esopianeti attorno a pianeti distanti, cosa che raramente è possibile con i telescopi esistenti.
Per questo motivo, gli obiettivi scientifici dell'ELT includono l'imaging diretto di esopianeti rocciosi che orbitano più vicini alle loro stelle, il che consentirà finalmente agli astronomi di essere in grado di caratterizzare le atmosfere dei pianeti "simili alla Terra". A questo proposito, l'ELT cambierà il gioco nella caccia a mondi potenzialmente abitabili oltre il nostro Sistema Solare.
Inoltre, l'ELT sarà in grado di misurare direttamente l'accelerazione dell'espansione dell'Universo, il che consentirà agli astronomi di risolvere una serie di misteri cosmologici - come il ruolo dell'Energia Oscura nell'evoluzione cosmica. Lavorando all'indietro, gli astronomi saranno anche in grado di costruire modelli più completi di come l'Universo si è evoluto nel tempo.
Ciò sarà rafforzato dal fatto che l'ELT sarà in grado di condurre rilievi spettroscopici spazialmente risolti di centinaia di galassie di massa che si sono formate alla fine del "Medioevo" - circa 1 miliardo di anni dopo il Big Bang. In tal modo, l'ELT acquisirà le immagini dei primi stadi della formazione della galassia e fornirà informazioni che finora erano disponibili solo per le galassie vicine.
Tutto ciò rivelerà i processi fisici dietro la formazione e la trasformazione delle galassie nel corso di miliardi di anni. Condurrà anche la transizione dai nostri attuali modelli cosmologici (che sono in gran parte fenomenologici e teorici) a una comprensione molto più fisica di come l'Universo si è evoluto nel tempo.
Nei prossimi anni, l'ELT sarà affiancato da altri telescopi di prossima generazione come il Telescopio da trenta metri (TMT), il Giant Magellan Telescope (GMT), il Matrice quadrata di chilometri (SKA) e il Telescopio sferico ad apertura di cinquecento metri (VELOCE). Allo stesso tempo, i telescopi spaziali come il Satellite in transito per l'esopianeta (TESS) e il Telescopio spaziale James Webb (JWST) dovrebbero fornire innumerevoli scoperte.
Una rivoluzione in astronomia sta arrivando, e presto!
