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Al Vera C. Rubin la fotocamera digitale più grande mai costruita

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I ricercatori controllano la LSST Camera che presto verrà spedita in Cile. Credit: G. Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
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Completata la costruzione della più grande fotocamera digitale mai costruita per l’astronomia

SLAC celebra il completamento della fotocamera da 3200 megapixel dell’Osservatorio Vera C. Rubin

Dopo due decenni di lavoro, scienziati e ingegneri dello SLAC National Accelerator Laboratory del Dipartimento dell’Energia e i loro collaboratori celebrano il completamento della LSST Camera .

Una volta montata sul Simonyi Survey Telescope dell’Osservatorio Vera C. , la fotocamera da 3200 megapixel aiuterà i ricercatori a osservare l’Universo con un dettaglio senza precedenti. Nei prossimi due decenni la LSST Legacy Survey of Space and Time, genererà un’enorme quantità di dati sul cielo notturno meridionale che i ricercatori estrarranno per sviluppare nuove conoscenze sull’energia oscura, sulla materia oscura , sui cambiamenti del cielo notturno, sulla Via Lattea e sulla Terra.

L’Osservatorio Vera C. Rubin è finanziato congiuntamente dalla National Science Foundation (NSF) e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ed è un programma di NSF NOIRLab , che, insieme a SLAC, gestirà in modo cooperativo Rubin.

L’obiettivo ambizioso è comporre un enorme filmato approfondito del profondo cielo, e per raggiungerlo serviva la più grande fotocamera digitale mai costruita per l’astronomia. La fotocamera ha all’incirca le dimensioni di una piccola automobile e pesa quasi 3.000 chilogrammi. La sua lente anteriore è larga oltre 1,5 metri e si tratta dell’obiettivo più grande mai realizzato per questo scopo. Un secondo obiettivo, largo 90 centimetri, è stato invece progettato appositamente per sigillare la camera a vuoto che ospita l’enorme piano focale della fotocamera. Si tratta di un piano focale composto da 201 sensori CCD singoli progettati su misura ed è talmente piatto che la sua superficie varia di non più di un decimo della larghezza di un capello umano. I pixel stessi sono larghi solo 0,01 mm (10 micron).

LSST Camera Deputy Project Manager Travis Lange illumina l’interno della LSST Camera. Credit:
J. Ramseyer Orrell/SLAC National Accelerator Laboratory

Tuttavia, la caratteristica più importante della fotocamera è la sua capacità di catturare i dettagli su un campo visivo senza precedenti. È così eccezionale che ci vorrebbero centinaia di televisori ad altissima definizione per visualizzare solo una delle sue immagini a grandezza naturale. “Le sue immagini sono così dettagliate che potrebbero individuare una pallina da golf da circa 25 chilometri di distanza, coprendo una fascia di cielo sette volte più ampia della Luna piena.”, ha affermato Aaron Roodman, professore dello SLAC e vicedirettore dell’Osservatorio Rubin e responsabile del programma fotografico.

Ora che la fotocamera LSST è completa ed è stata accuratamente testata allo SLAC, verrà imballata e spedita in Cile e portata per 2.737 metri (8.980 piedi) sul Cerro Pachón nelle Ande, dove verrà successivamente issata sul Simonyi Survey Telescope entro l’anno.

Lo scopo essenziale della fotocamera LSST è quello di mappare le posizioni e misurare la luminosità di un vasto numero di oggetti del cielo notturno. Dal robusto catalogo costruito da Rubin, i ricercatori saranno in grado di dedurre una grande quantità di informazioni. Forse lo scopo più interessante sarà la ricerca di segni di lente gravitazionale debole, quando cioè le galassie massicce piegano leggermente la luce proveniente dalle galassie di fondo più distanti. Una lente debole che aiuta gli astronomi a studiare la distribuzione della massa nell’Universo e come è cambiata nel tempo.

Una riproduzione artistica mostra gli elementi principali della camera. Credit:
C. Smith/SLAC National Accelerator Laboratory

Gli scienziati vogliono anche studiare i modelli nella distribuzione delle galassie e come questi siano cambiati nel tempo, identificando ammassi di materia oscura e individuando supernove, che possono aiutare a migliorare la nostra comprensione sia della materia oscura che dell’energia oscura.

Ancora più vicino a casa, i ricercatori sperano di creare un censimento molto più accurato dei tanti piccoli oggetti del nostro Sistema Solare.

Tra i laboratori partner che hanno contribuito con competenze e tecnologia figurano il Brookhaven National Laboratory , che ha costruito la serie di sensori digitali della fotocamera, il Lawrence Livermore National Laboratory , che con i suoi partner industriali ha progettato e costruito obiettivi per la fotocamera, e il National Institute of Nuclear and Particle Physics di il Centro nazionale per la ricerca scientifica (IN2P3/CNRS) in Francia, che ha contribuito alla progettazione del sensore e dell’elettronica e ha costruito il sistema di scambio dei filtri della fotocamera, che insieme consentirà alla fotocamera di concentrarsi su sei bande di luce separate, dall’ultravioletto all’infrarosso.

La camera sarà posizionata sulla parte superiore dell’Osservatorio Vera C.Rubin. Credit:
Rubin Observatory/NSF/AURA

Fonte: NOIRLab