Scienza e tecnologia

Addio Arecibo – La fine del radiotelescopio più famoso al mondo

Arecibo

Arecibo era non solo uno dei radiotelescopi più grandi della Terra, ma anche uno dei più importanti. A poche settimane dal crollo, ripercorriamo insieme la sua storia e le scoperte che lo hanno visto protagonista.


Lo scorso 1° dicembre, nell’isola di Poto Rico, è crollato il radiotelescopio di Arecibo. L’osservatorio era stato chiuso nel settembre del 2017 per le devastazioni dell’uragano Irma. A seguito di ciò, la National Science Foundation, responsabile della struttura, aveva già considerevolmente tagliato i fondi destinati ad Arecibo. Dopo il forte terremoto del 7 gennaio di quest’anno, l’osservatorio ha subito l’ennesima chiusura precauzionale.

Lo squarcio della parabola riflettente, generato dalla caduta di uno dei cavi di sostegno ad agosto, aveva già pesantemente compromesso l’impianto. Il crollo definitivo della struttura sovrastante il riflettore ha ora decretato la fine di quello che è stato, fino al 2016, il radiotelescopio più grande del mondo.

Un po’ di radioastronomia

Il primo ad occuparsi sistematicamente di onde radio provenienti dallo spazio è stato l’ingegnere americano Karl Guthe Jansky, nei primi anni ’30’. A lui dobbiamo, ad esempio, le prime osservazioni radio del centro della Via Lattea e del Sole.

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Karl Guthe Jansky fu uno dei primi a occuparsi
di onde radio provenienti dallo spazio.

Gli sviluppi successivi della radioastronomia hanno portato all’identificazione di nuove classi di oggetti astronomici quali pulsar, quasar e galassie attive. Questi corpi celesti sono spesso caratterizzati da strutture a getto che emettono enormi quantità di onde radio. Queste “fontane ultra-energetiche” hanno un’estensione spaziale che spesso supera le dimensioni della nostra galassia. L’astronomia radio ha anche fornito una possibile prova dell’esistenza della materia oscura; osservazioni in banda radio della rotazione delle galassie suggeriscono infatti che deve esserci un eccesso di materia oltre a quella ordinaria, imputabile appunto alla presenza di dark matter.

I radiotelescopi, di fatto, sono enormi parabole in grado di riflettere e amplificare il segnale radio proveniente dallo spazio. Tali segnali vengono convogliati a un ricevitore capace di analizzarli. Avere un riflettore di grande diametro è fondamentale perché così si riesce ad aumentare la risoluzione delle immagini ottenute. Con risoluzione o potere risolutore si intende la distanza minima al di sotto della quale due oggetti non possono più essere distinti come separati.

Anche l’area effettiva del radiotelescopio è fondamentale, in quanto più si aumenta, più si riesce a captare segnali di debole intensità. Da qui l’esigenza di dover costruire strutture enormi. L’aspetto che ha reso Arecibo unico, è stata la sua costruzione. Per poter raggiungere un diametro di oltre 300 metri, infatti, si è sfruttato un avvallamento naturale del terreno. Chiaramente, non si sarebbe mai potuta realizzare una struttura di tali dimensioni collocata sopra ad una torre.

I contributi scientifici

Nei suoi sessant’anni di attività Arecibo ha contribuito attivamente a numerose scoperte scientifiche di rilievo. Il progetto iniziale, promosso dalla Cornell University di Ithaca (nello stato di New York), prevedeva la creazione di un osservatorio dedicato allo studio della ionosfera terrestre. Solo successivamente, grazie al contributo dell’ARPA (Advanced Research Project Agency) si eliminarono alcuni difetti tecnici e si procedette alla costruzione di un radiotelescopio più grande.

Poco dopo l’inaugurazione, il 7 aprile del 1964, grazie agli studi fatti ad Arecibo si determinò che il periodo di rotazione di Mercurio non era di 88 giorni ma di 59. Qualche anno dopo arrivò la prima evidenza sperimentale dell’esistenza delle stelle di neutroni. Erano infatti stati osservati dei particolari segnali periodici di 33 millisecondi provenienti dalla Nebulosa del Granchio, resto di supernova visibile nella costellazione del Toro.

Si comprese quindi che al centro della nebulosa ci fosse una neutron star, in particolare una pulsar, cioè una stella di neutroni in rapidissima rotazione su se stessa. Nel 1974 i fisici Hulse e Taylor (premio Nobel nel 1993), grazie ad Arecibo, scoprirono la prima pulsar in un sistema binario (coppia di oggetti astronomici “vicini”, in rotazione l’uno rispetto all’altro). Successivamente si riuscì ad ottenere la prima immagine di un asteroide nella storia: il 4769 Castalia.

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Un’immagine di 4679 Castalia

Tra le scoperte più recenti citiamo il lavoro dell’astronomo polacco Aleksander Wolszczan, che ha identificato la pulsar PSR B1257+12, situata nella costellazione della Vergine. Quest’ultima ha rappresentato un traguardo fondamentale in quanto sono stati trovati nella sua orbita i primi pianeti extrasolari mai individuati. Infine, nel 1994 John Harmon ha utilizzato il radiotelescopio per fare una mappatura della distribuzione di ghiaccio presente nei poli di Mercurio.

Il progetto SETI

Arecibo è stato anche il principale protagonista del celebre progetto SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), programma appunto dedicato alla ricerca di vita extraterrestre. L’obiettivo di SETI era dunque captare segnali radio provenienti dallo spazio attribuibili ad eventuali forme di vita intelligenti. Nel 1974, anno di fondazione dell’organizzazione che fa capo al progetto, si inviò nello spazio un particolare messaggio radio proprio da Arecibo.

Il segnale conteneva alcuni dati (espressi in codice binario) sulla nostra posizione nel sistema solare, la figura stilizzata di un essere umano, formule chimiche ed il contorno del radiotelescopio stesso. Lo scopo era di raggiungere l’ammasso globulare M13 (gruppo di stelle vicine nella costellazione di Ercole) a circa 25000 anni luce da noi, nella speranza di un futuro collegamento con qualche forma di vita.

La scoperta più recente in questo campo risale al 2004 e riguarda l’individuazione della sorgente radio SHGb02+14a. Si ritiene che possa essere di origine extraterrestre in quanto ha emesso per tre volte un segnale radio ad una frequenza di circa 1420 MHz. Tale frequenza è infatti molto vicina ad un valore attribuito all’idrogeno nel processo di assorbimento di fotoni.

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Il progetto SETI permette al dibattito su forme di vita extraterrestri di avanzare.

Potrebbe dunque esserci una possibile correlazione con forme di vita sconosciute. Chiaramente queste sono solo delle ipotesi. Molti studiosi hanno infatti considerato la possibilità che si tratti di un rumore cosmico di debole intensità di origine casuale. Altri pensano che questo segnale provenga da una pulsar particolare.

Arecibo nella cultura di massa

La celebrità di Arecibo deriva dalle sue numerose apparizioni in film e serie televisive. Compare nella scena finale del film di James Bond, GoldenEye, nel quale l’ex-agente Alec Trevelyan, diventato un malvivente, usa un telescopio simile (nella pellicola ubicato a Cuba) per comunicare con un satellite russo al fine di lanciare un distruttivo impulso elettromagnetico su Londra. Il radiotelescopio è protagonista anche del film Contact nell’ambito del progetto SETI; sono narrate le vicende di un primo incontro tra umani ed alieni.

Nell’episodio Little Green Man di X-Files, Fox Mulder si dirige ad Arecibo perché è avvenuto un contatto con una forma di vita extraterrestre. All’interno del videogioco sparatutto Battlefield 4 è l’ambientazione di una delle mappe base, sotto il nome di “Trasmissione Pirata”.

La fama e l’importanza dell’osservatorio di Arecibo sono destinate a rimanere per sempre nella storia, anche se probabilmente dopo il recente accaduto verrà definitivamente dismesso. Solo pochi anni fa il radiotelescopio FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) inaugurato nel 2016 in Cina, con i suoi 500 metri di diametro, ha superato i record infrastrutturali raggiunti da Arecibo.

Diego Bottoni


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