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Osservatorio Vera C. Rubin

Osservatorio astronomico situato in Cile
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L'Osservatorio Vera C. Rubin (anche noto come Osservatorio Vera Rubin o Osservatorio Rubin[4], precedentemente chiamato Large Synoptic Survey Telescope, o LSST), intitolato[5] alla nota astronoma statunitense Vera Rubin, è un progetto di telescopio riflettore in grado di effettuare una campagna osservativa (chiamata Legacy Survey of Space and Time, o LSST) fotografando l'intera volta celeste notturna dell'emisfero australe visibile dal settentrione del Cile nel corso di 10 anni, fornendo dettagliatissime informazioni del cielo notturno non soltanto nello spazio ma anche nel tempo. I lavori sono iniziati ufficialmente il 14 aprile 2015[6] con la posa cerimoniale della prima pietra e dovrebbero terminare nel 2022 con piena operatività prevista per il 2025[7].

Osservatorio Vera C. Rubin
EnteLSST Corporation
StatoCile (bandiera) Cile
LocalizzazioneCerro Pachón
Coordinate30°14′41.33″S 70°45′02.13″W
Altitudine2 662,75[1] m s.l.m.
Costruito nelinizio costruzione nel 2015
Prima luce nel2024
Caratteristiche tecniche
TipoPaul-Baker/Mersenne-Schmidt ampio-angolo[2]
Lunghezza d'onda320–1060 nm[3]
Diametro primario8,4 m[3]
Diametro secondario3,4 m
Diametro terziario5,0 m
Risoluzione angolare0,7″ mediana del "seeing"
pari a 0,2″ pixel[3]
Area35[3] m²
Distanza focale9,9 m
MontaturaAltazimutale
473 milioni di $
Sito ufficiale

Etimologia del nome

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A giugno 2019 è stato presentato al congresso statunitense un disegno di legge (HR3196) bipartisan da Eddie Bernice Johnson, presidente del Comitato scientifico della Camera e da Jenniffer González, delegata per Porto Rico, per intitolare l'osservatorio all'astronoma Vera Rubin.[8] L'ufficialità del nome, Vera Rubin Observatory, è stata confermata il 6 gennaio 2020 alla 235ª riunione dell'American Astronomical Society.[9]

La componente ottica dell'osservatorio, cioè il solo telescopio da 8,4 metri, è stato chiamato Simonyi Survey Telescope,[10] dal cognome di uno dei maggiori finanziatori privati del progetto, Charles Simonyi, che mediante la sua fondazione filantropica (gestita in collaborazione con la moglie Lisa), ha dispensato finanziamenti a numerose organizzazioni.[11]

Il termine sinottico, usato nella versione precedente del nome LSST, è un aggettivo proveniente dalla stessa radice di "sinossi", e significa "veduta d'insieme", oppure "relativo a storie o dati ottenuti quasi simultaneamente su di un'ampia area."

Localizzazione

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L'Osservatorio Rubin è in costruzione sul Cerro Pachón, una montagna alta 2682 metri nella regione di Coquimbo, nel nord del Cile, andando a fare parte dell'osservatorio di Cerro Tololo, che comprende già il Gemini South ed il Southern Astrophysical Research Telescope.[12]

Caratteristiche

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Schema degli specchi

Il progetto dell'Osservatorio Rubin è attualmente unico tra i maggiori telescopi (specchi primari della classe degli 8 metri) perché possiede un ampio campo di vista: 3.5 gradi di diametro, l'equivalente di 9.6 gradi quadrati. A confronto, sia il Sole che la Luna, visti dalla Terra, sono ampi 0.5 gradi, pari a 0.2 gradi quadrati. Combinando questo fatto con la sua grande apertura (e dunque la grande capacità di raccogliere la luce), questi aspetti tecnici si combinano fornendo una etendue eccezionale, fino a 319 m² per grado².[3]

Specchi

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Confronto tra i più grandi telescopi attualmente in funzione (alcuni ancora da costruire) e un campo da basket e da tennis

Per ottenere un campo visuale così ampio e senza distorsioni esso necessita di tre specchi, rispetto ai due specchi parabolici utilizzati da quasi tutti i maggiori telescopi esistenti: lo specchio primario avrà un diametro di 8.4 metri, lo specchio secondario avrà un diametro di 3.4 metri, e lo specchio terziario, che si trova dietro al foro del primario, avrà un diametro di 0.5 metri. Il foro ridurrà la quantità di luce raccolta dallo specchio primario fino a 35 m², equivalenti ad un cerchio con un diametro di 6.75 m.[3] (Moltiplicando questo per il campo visuale si produrrà una "etendue" di 336 m² grado²; ma il valore effettivo è ridotto dalla vignettatura.)

Gli specchi primario e terziario sono unità monolitiche.[13] La costruzione dello stampo iniziò nel novembre del 2007 nel "Mirror Lab" dell'Osservatorio Steward dell'Università dell'Arizona,[14] la fusione dello specchio iniziò nel marzo del 2008,[15] e il fuoco dello specchio venne dichiarato "perfetto" nel settembre del 2008.[16] I rilevatori digitali della camera formano una superficie ad antenna parabolica da 3,2 gigapixel ("prime focus")[17]. Il rilevatore digitale eseguirà un'esposizione della durata di 15 secondi ogni 20.[3]

Potenza di calcolo e gestione dei dati

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Struttura dell'edificio

La fotovideocamera digitale, del peso di circa tre tonnellate dovrebbe ottenere 15 terabyte di dati grezzi per notte, più di 200.000 immagini all'anno (per un totale di 30 petabyte per un arco di lavoro di dieci anni). Si ritiene che la gestione e l'efficace data mining dell'enorme mole di dati prodotta dall'Osservatorio Rubin sarà la parte tecnicamente più complicata del progetto.[18] Le richieste iniziali di potenza di elaborazione dei computer necessari (per compiti di registrazione d'immagini e di confronto di aree simili in diversi tempi), vengono stimate pari a 100 teraflops di potenza computazionale, e a 15 petabyte di capacità di memoria, con un aumento progressivo man mano che il progetto accumulerà ulteriori dati.[19] A dicembre 2020 il direttivo dell'osservatorio e Google hanno formalizzato un accordo triennale in base al quale i dati acquisiti durante la fase di Verifica Scientifica (Science Verification) verranno temporaneamente ospitati sulla piattaforma cloud di Google.[20]

Auxiliary Telescope

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Fa parte del complesso anche un telescopio ausiliario originariamente chiamato Calypso, e situato sul lato ovest dell'osservatorio di Kitt Peak. Il telescopio era stato costruito per iniziativa di Edgar O. Smith con l'intento di ottenere immagini più nitide, ed era l'unico di costruzione privata nell'osservatorio. Nel 2008, però, Smith l'ha donato all'associazione LSST, venendo poi trasferito sul monte Cerro Pachón nel 2017. Nella nuova ubicazione è situato ad un centinaio di metri dal telescopio principale, e nella prima metà del 2019 sono stati completati con successo dei test sulla corretta installazione di sistemi software e hardware montati su di esso.[21][22][23]

L'Auxiliary Telescope (chiamato anche AuxTel) è retto da una montatura a forcella e dispone di uno specchio primario del diametro di 1,2 m. Per l'Osservatorio Rubin, questo telescopio ha assunto la funzione di misurare la trasmissione atmosferica, ovvero come la luce attraversa l'atmosfera. Dato infatti che determinate molecole, come l'ozono o l'acqua, portano a dispersioni o assorbimenti della luce e, di conseguenza, a distorsioni delle immagini, le misurazioni di AuxTel serviranno al telescopio principale per le successive correzioni.[24]

Finanziatori

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L'Osservatorio Vera Rubin è un progetto federale della National Science Foundation (NSF) e del Dipartimento dell'Energia (DOE) degli Stati Uniti, in collaborazione con il Cile, paese dove si trova l'osservatorio. La NSF è l'agenzia federale principale che fornisce la maggior parte dei finanziamenti per la costruzione[25]. Oltre ai finanziamenti NSF e DOE, una parte dei costi di costruzione è stata supportata da investitori privati tramite la LSST Corporation. Il costo del progetto è pari a circa 473 milioni di dollari.[26]

Nel gennaio del 2008, i magnati del software Charles Simonyi e Bill Gates hanno donato rispettivamente 20 e 10 milioni di dollari, al progetto LSST. Ha donato fondi anche Eric Schmidt (CEO di Google).[27]

Obiettivi scientifici

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Costruzione nel marzo 2021

Gli obiettivi scientifici particolari dell'Osservatorio Rubin includono:

Si spera anche che l'enorme mole di dati possa portare ad inaspettate scoperte addizionali grazie alla casualità.

Astroinformatica

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Parte della mole dei dati provenienti dall'Osservatorio Rubin (fino a 30 Terabyte per notte[28]) verrà resa disponibile in rete da Google come una mappa del cielo notturna, interattiva e costantemente aggiornata.[29]

Note

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  1. ^ LSST Summit Facilities.
  2. ^ R. V. Willstrop, The Mersenne-Schmidt: A three-mirror survey telescope, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 210, n. 3, 1º ottobre 1984, pp. 597–609, ISSN 0035-8711 (WC · ACNP). URL consultato il 23 gennaio 2008.
  3. ^ a b c d e f g LSST Basic Configuration, LSST Corporation. URL consultato il 28 gennaio 2008 (archiviato dall'url originale il 7 febbraio 2007).
  4. ^ Welcome to Vera C. Rubin Observatory’s name usage guide | Vera C. Rubin Observatory Project, su project.lsst.org. URL consultato il 26 marzo 2021.
  5. ^ (EN) It's Official: Vera Rubin Observatory Named to Honor Dark Matter Scientist, su lsst.org. URL consultato il 20 novembre 2020.
  6. ^ The Large Synoptic Survey Telescope: Unlocking the secrets of dark matter and dark energy, su phys.org. URL consultato il 28 settembre 2016.
  7. ^ (EN) NSF-DOE Rubin Observatory will capture the unseen cosmos: Dark matter, dark energy and millions of exploding stars | NSF - National Science Foundation, su new.nsf.gov, 7 agosto 2024. URL consultato il 19 agosto 2024.
  8. ^ (EN) Giant Telescope in Chile Could Be Named for Pioneering Astronomer Vera Rubin, su space.com, 12 giugno 2019.
  9. ^ It's Official: Vera Rubin Observatory Named to Honor Dark Matter Scientist, su space.com, 7 gennaio 2020.
  10. ^ (EN) Will the telescope have a name?, su vro.org. URL consultato il dicembre 2020.
  11. ^ (EN) $100M Simonyi Fund for Arts and Sciences closes on schedule, su bizjournals.com, febbraio 2013. URL consultato il dicembre 2020.
  12. ^ LSST Observatory - News & Events (archiviato dall'url originale il 6 luglio 2010).
  13. ^ Steward Observatory Mirror Lab Awarded Contract for Large Synoptic Survey Telescope Mirror (archiviato dall'url originale il 1º settembre 2006).
  14. ^ LSST Observatory - Site Photos (archiviato dall'url originale il 14 settembre 2008).
  15. ^ LSST High Fire Event, su lsst.org. URL consultato il 12 dicembre 2010 (archiviato dall'url originale il 14 maggio 2008).
  16. ^ (EN) Giant Furnace Opens to Reveal 'Perfect' LSST Mirror Blank, su lsst.org, LSST Corporation, 2 settembre 2008. URL consultato il 29 dicembre 2015 (archiviato dall'url originale il 6 luglio 2010).
  17. ^ e si trovano nel fuoco dello specchio terziario, non in quello del primario, ma dal momento che stanno in un "fuoco intrappolato" di fronte allo specchio primario, i problemi tecnici associati diventano simili a quelli di una camera esplorativa convenzionale che si trova sul primo fuoco ("prime-focus survey").
  18. ^ (EN) How to host an astronomically large data set, su www6.slac.stanford.edu, 3 novembre 2021.
  19. ^ Miriam Boon, Astronomical Computing, in Symmetry Breaking, 18 ottobre 2010. URL consultato il 26 ottobre 2010.
  20. ^ (EN) Rubin Observatory turns to Google Cloud for data hosting, su spacenews.com, 7 dicembre 2020.
  21. ^ (EN) Kitt Peak Nightly Observing Program - Splendors of the Universe on YOUR Night!, su kittpeak.wordpress.com, 22 febbraio 2018.
  22. ^ (EN) Calypso telescope moves from Kitt Peak, su lsst.org, agosto 2014.
  23. ^ (EN) Software Success, su lsst.org, 17 giugno 2019.
  24. ^ (EN) LSST's Auxiliary Telescope, su lsst.org, 6 febbraio 2018.
  25. ^ (EN) NSF-supported observatory renamed for astronomer Vera C. Rubin, su nsf.gov. URL consultato il 26 marzo 2021.
  26. ^ (EN) U. S. Government Accountability Office, National Science Foundation: Cost and Schedule Performance of Major Facilities Construction Projects and Progress on Prior GAO Recommendations, su gao.gov. URL consultato il 26 marzo 2021.
  27. ^ Dennis Overbye, Donors Bring Big Telescope a Step Closer, The New York Times, 3 gennaio 2008. URL consultato il 3 gennaio 2008.
  28. ^ Matt Stephens, Mapping the universe at 30 Terabytes a night: Jeff Kantor, on building and managing a 150 Petabyte database, The Register, 3 ottobre 2008. URL consultato il 3 ottobre 2008.
  29. ^ Google Joins Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Project.

Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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  • Roberto Battiston, L'Occhio più grande del mondo - Dal 2011 sulle Ande cilene entrerà in funzione il Large Synoptic Survey Telescope, in Le Scienze. #508 Dic. 2010, p. 34.
  • (EN) Official home page, su lsst.org. URL consultato il 12 dicembre 2010 (archiviato dall'url originale il 13 ottobre 2008).
  • (EN) LSST reports and documentation, su lsst.org. URL consultato il 12 dicembre 2010 (archiviato dall'url originale il 23 ottobre 2008).
  • (EN) Science & Technology brief, su deccanherald.com.
  • (EN) New Scientist SPACE Article, su newscientistspace.com.
  • (EN) LSST Tutorials for Experimental Particle Physicists. URL consultato il 19 settembre 2023 (archiviato dall'url originale il 12 dicembre 2012). is a detailed explanation of LSST's design (as of February 2006) and weak lensing science goals that does not assume a lot of astronomy background.
  • (EN) The New Digital Sky (archiviato dall'url originale il 20 maggio 2011). is a video of a July 25, 2006 presentation at Google about the LSST, particularly the data management issues.
  • (EN) HULIQ Google participation announcement, su huliq.com.
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