Strumento ULTRACAM montato sul Very Large Telescope. Credito d'immagine: ESO. Clicca per ingrandire.
Gli scienziati britannici hanno aperto una nuova finestra sull'Universo con la recente messa in servizio dello strumento visitatore ULTRACAM sul Very Large Telescope (VES) dell'European Southern Observatory (ESO) in Cile.
ULTRACAM è una fotocamera ultra veloce in grado di catturare alcuni degli eventi astronomici più rapidi. Può scattare fino a 500 immagini al secondo in tre colori diversi contemporaneamente. È stato progettato e costruito da scienziati delle Università di Sheffield e Warwick (Regno Unito), in collaborazione con il Centro di tecnologia astronomica del Regno Unito a Edimburgo.
ULTRACAM utilizza la più recente tecnologia di rivelatore con dispositivo accoppiato carico (CCD) per acquisire, archiviare e analizzare i dati alle sensibilità e alle velocità richieste. I rilevatori CCD si trovano nelle fotocamere digitali e nelle videocamere, ma i dispositivi utilizzati in ULTRACAM sono speciali perché sono più grandi, più veloci e, soprattutto, molto più sensibili alla luce rispetto ai rilevatori utilizzati nei prodotti di elettronica di consumo di oggi.
Nel maggio 2002, lo strumento ha visto la "prima luce" sul 4.2-m William Herschel Telescope (WHT) alla Palma. Da allora allo strumento è stato assegnato un totale di 75 notti di tempo sulla WHT per studiare qualsiasi oggetto nell'Universo che eclissi, transiti, occulti, sfarfallio, razzi, pulsazioni, oscillazioni, esplosioni o esplosioni.
Queste osservazioni hanno prodotto una buona dose di risultati nuovi ed entusiasmanti, portando a 11 pubblicazioni scientifiche già pubblicate o in stampa.
Per studiare le stelle più deboli alle velocità più elevate, tuttavia, è necessario utilizzare i telescopi più grandi. Così, il lavoro è iniziato 2 anni fa per preparare ULTRACAM per l'uso sul VLT.
"Gli astronomi che utilizzano il VLT ora dispongono di uno strumento appositamente progettato per lo studio dei fenomeni ad alta velocità", ha dichiarato Vik Dhillon, dell'Università di Sheffield (Regno Unito) e lo scienziato del progetto ULTRACAM. "L'uso di ULTRACAM insieme all'attuale generazione di grandi telescopi rende ora possibile studiare fenomeni celesti ad alta velocità come eclissi, oscillazioni e occultazioni in stelle che sono milioni di volte troppo deboli per essere viste ad occhio nudo".
Osservando i buchi neri
Lo strumento vide la prima luce sul VLT il 4 maggio 2005 e fu quindi utilizzato per 17 notti consecutive sul telescopio per studiare pianeti extrasolari, sistemi binari buco nero, pulsar, nane bianche, asteroseismologia, variabili cataclismiche, nane brune, gamma esplosioni di raggi X, nuclei galattici attivi e oggetti della cintura di Kuiper.
Uno degli oggetti deboli studiati con ULTRACAM sul VLT è GU Muscae. Questo oggetto è costituito da un buco nero in un'orbita di 10 ore con una normale stella solare. Il buco nero è circondato da un disco di materiale trasferito dalla stella normale. Mentre questo materiale cade sul buco nero, l'energia viene rilasciata, producendo bagliori di grande ampiezza visibili nella curva della luce. Questo oggetto ha magnitudine 21,4, cioè è un milione di volte più debole di quello che si può vedere ad occhio nudo. Tuttavia, per studiarlo in dettaglio e rilevare gli impulsi più brevi possibili, è necessario utilizzare tempi di esposizione brevi di 5 secondi. Ciò è possibile con l'ampia apertura e la grande efficienza del VLT.
Queste osservazioni uniche hanno rivelato una serie di punte acuminate, separate da circa 7 minuti. Un segnale così stabile deve essere legato a una struttura relativamente stabile nel disco di materia che circonda il buco nero. Gli astronomi stanno ora analizzando questi risultati in modo molto dettagliato al fine di comprendere l'origine di questa struttura.
Un'altra serie di osservazioni è stata dedicata allo studio dei pianeti extrasolari, in particolare di quelli che transitano di fronte alla loro stella ospite. Le osservazioni ULTRACAM hanno permesso agli astronomi di ottenere curve di luce simultanee, in diverse bande di colore, di quattro esopianeti di transito noti scoperti dal sondaggio OGLE, e questo con una precisione di un decimo di percento e con una risoluzione temporale di 4 secondi. Questo è un fattore dieci migliore rispetto alle misurazioni precedenti e fornirà masse e raggi molto precisi per questi cosiddetti "Giove caldi". Poiché ULTRACAM effettua osservazioni in tre diverse bande d'onda, tali osservazioni consentiranno anche agli astronomi di stabilire se il raggio dell'esopianeta è diverso a diverse lunghezze d'onda. Ciò potrebbe fornire informazioni cruciali sull'atmosfera dei possibili esopianeti.
La fotocamera è il primo strumento che utilizza il Focus sul visitatore su Melipal (UT3) e il primo strumento costruito nel Regno Unito da montare sul VLT. Il Focus sui visitatori consente di aggiungere al telescopio tecnologie e strumenti innovativi per brevi periodi di tempo, consentendo di realizzare studi non disponibili con l'attuale suite di strumenti.
"Queste poche notti con ULTRACAM sul VLT hanno dimostrato le scoperte uniche che possono essere fatte combinando una tecnologia innovativa con una delle migliori strutture astronomiche del mondo", ha dichiarato Tom Marsh dell'Università di Warwick e membro del team. "Speriamo che ULTRACAM diventerà ora un visitatore abituale del VLT, dando agli astronomi europei l'accesso a un nuovo strumento unico con cui studiare l'Universo."
Maggiori informazioni
Il team ULTRACAM è composto da Vik Dhillon, Stuart Littlefair e Paul Kerry (Sheffield, Regno Unito), Tom Marsh (Warwick, Regno Unito), Andy Vick e Dave Atkinson (UKATC, Edimburgo, Regno Unito). Per l'installazione sul VLT, hanno ricevuto il supporto di Kieran O’Brien e Pascal Robert (ESO, Cile). La pagina del progetto ULTRACAM è disponibile all'indirizzo http://www.shef.ac.uk/~phys/people/vdhillon/ultracam.
Fonte originale: Comunicato stampa ESO
