Come disse Carl Sagan, "Comprendere è estasi". Ma per capire l'Universo, abbiamo bisogno di modi sempre migliori per osservarlo. E questo significa una cosa: grandi, enormi, enormi telescopi.
In questa serie, vedremo sei Super Telescopi in costruzione:
- The Giant Magellan Telescope
- Il telescopio straordinariamente grande
- Telescopio da 30 metri
- Il telescopio estremamente grande europeo
- Grande telescopio sinottico di indagine
- James Webb Space Telescope
- Il telescopio ad ampio raggio a infrarossi
Il Thirty Meter Telescope (TMT) è stato costruito da un gruppo internazionale di paesi e istituzioni, come molti Super Telescopi. In realtà, sono orgogliosi di sottolineare che il consorzio internazionale dietro la TMT rappresenta quasi la metà della popolazione mondiale; Cina, India, Stati Uniti, Giappone e Canada. Il progetto ha bisogno di molti partner per assorbire i costi; circa $ 1,5 miliardi.
Il cuore di uno dei Super Telescopi del mondo è lo specchio principale e il TMT non è diverso. Lo specchio principale per il TMT ha, ovviamente, un diametro di 30 metri. È un design segmentato composto da 492 specchi più piccoli, ciascuno un esagono di 1,4 metri.
La capacità di raccolta della luce del TMT sarà 10 volte quella del telescopio Keck e più di 144 volte quella del telescopio spaziale Hubble.
Ma il TMT è molto più di un enorme "secchio leggero". Eccelle anche con altre capacità che definiscono l'efficacia di un super telescopio. Uno di questi è quello che viene chiamato risoluzione spaziale limitata dalla diffrazione (DLSR).
Quando un telescopio è puntato su oggetti distanti che appaiono vicini, la luce di entrambi può disperdersi abbastanza da far apparire i due oggetti come uno. La risoluzione spaziale limitata dalla diffrazione significa che quando un "ambito sta osservando una stella o un altro oggetto, nessuna luce di quell'oggetto viene dispersa da difetti nel telescopio. Il TMT distinguerà più facilmente gli oggetti vicini l'uno all'altro. Quando si tratta di DLSR, il TMT supererà il Keck di un fattore 3 e supererà l'Hubble di un fattore 10 ad alcune lunghezze d'onda.
Fondamentale per la funzione di grandi specchi segmentati come il TMT è l'ottica attiva. Controllando la forma e la posizione di ciascun segmento, l'ottica attiva consente allo specchio primario di compensare le variazioni di vento, temperatura o stress meccanico sul telescopio. Senza ottica attiva e ottica adattiva con tecnologia sorella, che compensa i disturbi atmosferici, qualsiasi telescopio di dimensioni superiori a circa 8 metri non funzionerebbe correttamente.
Il TMT opererà nelle lunghezze d'onda del vicino ultravioletto, visibile e del vicino infrarosso. Sarà più piccolo dell'European Extremely Large Telescope (E-ELT), che avrà uno specchio primario di 39 metri. L'E-ELT funzionerà nelle lunghezze d'onda ottica e infrarossa.
I Super Telescopi del mondo sono dei behemoth. Non solo nella dimensione dei loro specchi, ma nella loro massa. La massa mobile della TMT sarà di circa 1.420 tonnellate. Lo spostamento rapido della TMT fa parte del design della TMT, perché deve rispondere rapidamente quando viene individuato qualcosa come una supernova. Il caso scientifico dettagliato richiede che il TMT acquisisca un nuovo obiettivo entro 5-10 minuti.
Ciò richiede un sistema informatico complesso per coordinare gli strumenti scientifici, gli specchi, l'ottica attiva e l'ottica adattiva. Questa è stata una delle sfide iniziali del progetto TMT. Permetterà al TMT di rispondere a fenomeni transitori come le supernovae se individuato da altri telescopi come il Large Synoptic Survey Telescope.
Il TMT esaminerà oggi la maggior parte delle domande importanti in astronomia e cosmologia. Ecco una panoramica dei principali argomenti che il TMT affronterà:
- La natura della materia oscura
- La fisica degli oggetti estremi come le stelle di neutroni
- Galassie primitive e reionizzazione cosmica
- Formazione Galaxy
- Fori neri super-massicci
- Esplorazione della Via Lattea e galassie vicine
- La nascita e le prime vite di stelle e pianeti
- Time Domain Science: Supernovae e Gamma Ray Bursts
- Pianeti extrasolari
- Il nostro sistema solare
Questo è un elenco completo di argomenti, per essere sicuri. Lascia molto poco ed è una testimonianza della potenza e dell'efficacia del TMT.
La potenza pura del TMT non è in discussione. Una volta in funzione, avanzerà la nostra comprensione dell'Universo su più fronti. Ma l'effettiva posizione del TMT potrebbe essere ancora in discussione.
La location originale per il TMT era Mauna Kea, la vetta di 4.200 metri alle Hawaii. Mauna Kea è una posizione eccellente, ed è la casa di numerosi telescopi, in particolare l'Osservatorio Keck, il Gemini Telescope, il Subaru Telescope, il Canada-France-Hawaii Telescope e il James Clerk Maxwell Telescope. Mauna Kea è anche il sito dell'antenna più occidentale della Very Long Baseline Array.
La disputa tra alcuni del popolo hawaiano e la TMT è stata ben documentata altrove, ma la lamentela di base sulla TMT è che la cima di Mauna Kea è terra sacra e vorrebbero che la TMT fosse costruita altrove.
Le organizzazioni dietro la TMT vorrebbero ancora che fosse costruita a Mauna Kea e un processo legale si sta svolgendo intorno alla controversia. Durante questo processo, hanno identificato diversi possibili siti alternativi per il telescopio, tra cui La Palma nelle Isole Canarie. Space Magazine ha contattato lo scienziato dell'Osservatorio TMT Christophe Dumas, PhD., In merito al possibile trasferimento del TMT in un altro sito.
Il dott. Dumas ci ha detto che “Mauna Kea rimane il luogo preferito per la TMT a causa delle sue eccellenti condizioni di osservazione e della sinergia con altre strutture partner della TMT già presenti sulla montagna. La sua altitudine molto elevata di quasi 14.000 piedi lo rende il principale sito astronomico nell'emisfero settentrionale. Il cielo sopra Mauna Kea è molto stabile, il che consente di ottenere immagini molto nitide. Ha anche un'eccellente trasparenza, basso inquinamento luminoso e temperature fredde stabili che migliorano la sensibilità per le osservazioni nell'infrarosso. "
Il sito secondario preferito a La Palma ospita oltre 10 altri telescopi, ma il trasferimento nelle Isole Canarie influenzerebbe la scienza fatta dalla TMT? Dumas afferma che anche il sito delle Isole Canarie è eccellente, con caratteristiche atmosferiche simili a quelle del Mauna Kea, tra cui stabilità, trasparenza, oscurità e frazione delle notti limpide.
Come spiega la dott.ssa Dumas, “La Palma si trova in un sito a bassa quota e in media più calda di Mauna Kea. Questi due fattori ridurranno la sensibilità della TMT ad alcune lunghezze d'onda nella regione dello spettro infrarosso. "
Il Dr. Dumas ha dichiarato a Space Magazine che questa ridotta sensibilità all'infrarosso può essere in qualche modo superata programmando diversi compiti di osservazione. "Questo problema specifico può essere in parte mitigato implementando una programmazione adattativa delle osservazioni TMT, per abbinare l'esecuzione dei programmi a infrarossi più esigenti con le migliori condizioni atmosferiche sopra La Palma."
Il 3 marzo, si sono concluse 44 giorni di udienze giudiziarie nel TMT. A quel tempo, 71 persone hanno testimoniato a favore e contro la TMT in costruzione su Mauna Kea. Quelli contro il telescopio affermano che il sito è terra sacra e non dovrebbe avere più la costruzione del telescopio su di esso. Quelli per il TMT hanno parlato a favore della scienza che il TMT offrirà a tutti e alle opportunità di istruzione che offrirà agli hawaiani.
Sebbene la costruzione sia stata ritardata e la gente sia andata in tribunale per fermare il progetto, sembra che il TMT sarà sicuramente costruito, da qualche parte. Il finanziamento è in atto, il progetto è finalizzato e la produzione dei componenti è in corso. I ritardi significano che la prima luce del TMT è ancora incerta, ma una volta arrivati lì, il TMT cambierà il gioco, proprio come gli altri Super Telescopi del mondo.
