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Il Super-pressure Balloon-borne Imaging Telescope (SuperBIT) è un telescopio altamente stabilizzato e ad alta risoluzione che opera nella stratosfera tramite il sistema Super-pressure Balloon (SPB) della NASA. A 40 km di altitudine sul livello del mare, il pallone delle dimensioni di uno stadio di calcio trasporta SuperBIT in un ambiente suborbitale al di sopra del 99,2% dell’atmosfera terrestre per ottenere immagini di qualità spaziale.

Il pallone a super pressione della NASA è completamente gonfiato e pronto per il decollo dall’aeroporto di Wānaka, in Nuova Zelanda, nel 2017.

Come strumento di ricerca, l’obiettivo scientifico principale di SuperBIT è fornire informazioni sulla distribuzione della materia oscura negli ammassi di galassie e in tutta la struttura su larga scala dell’Universo. Come dimostrato da numerosi voli di prova, i dati del sondaggio generati da SuperBIT dovrebbero avere una qualità e un’efficienza di raccolta dei dati simili a quelli del telescopio spaziale Hubble, integrando al contempo i sondaggi di altri osservatori emergenti come il James Webb Space Telescope (JWST), l’ Osservatorio Vera C. Rubin e il telescopio spaziale romano Nancy Grace (precedentemente WFIRST).

SuperBIT a settembre 2019 in preparazione per il lancio. Crediti: Steven Benton, Princeton University

SuperBIT è un telescopio da 0,5 m, ad ampio campo, a diffrazione limitata, che opera all’interno della stratosfera per ottenere condizioni operative e prestazioni simili allo spazio. Con la sensibilità ottica dal vicino infrarosso (900 nm) al vicino ultravioletto (300 nm), SuperBIT mira a effettuare misurazioni precise di lenti gravitazionali deboli di ammassi di galassie al fine di dedurre la presenza e la relativa quantità di materia oscura in questi ammassi come anche la struttura su larga scala dell’Universo.

Per ottenere misurazioni di alta precisione da un ambiente in mongolfiera SuperBIT stabilizza il suo telescopio con una precisione inferiore al secondo d’arco (simile a una Steadicam a tre gradi di libertà) mentre l’ottica sofisticata stabilizza ulteriormente la fotocamera SuperBIT a < 50 milli-secondi d’arco. Un’utile analogia per questo livello di stabilità consiste nell’infilare un ago in cima alla CN Tower dall’isola centrale di Toronto (a circa 2,5 km di distanza) e impedire al filo di toccare i lati dell’ago per un massimo di 60 minuti. Questo livello di precisione, unito all’ottica a diffrazione limitata e a un ampio campo visivo di 0,5 gradi, consente a SuperBIT di intraprendere rilevamenti astronomici con una cadenza e una qualità che rivaleggia con il telescopio spaziale Hubble. In questo senso, uno degli obiettivi generali di sviluppo scientifico e tecnologico di SuperBIT è rendere le piattaforme astronomiche suborbitali accessibili alla comunità astronomica a una frazione del costo di un’equivalente piattaforma spaziale.

La Nebulosa Tarantola ripresa dal Super Pressure Balloon Imaging Telescope (SuperBIT). Crediti: NASA/SuperBIT

A pochi giorni dal suo volo del 16 aprile 2023, da Wānaka, in Nuova Zelanda, il SuperBIT ha catturato le sue prime immagini della Nebulosa Tarantola e delle Galassie Antenne.

La Nebulosa Tarantola è una grande regione di formazione stellare di idrogeno gassoso ionizzato che si trova a 161.000 anni luce dalla Terra nella Grande Nube di Magellano, e le sue turbolente nubi di gas e polvere sembrano turbinare tra le luminose stelle appena formate. La Nebulosa Tarantola è stata precedentemente catturata sia dal telescopio spaziale Hubble che dal telescopio spaziale James Webb.

Le Galassie Antennae riprese dal Super Pressure Balloon Imaging Telescope (SuperBIT). Crediti: NASA/SuperBIT

Le galassie Antenne, catalogate come NGC 4038 e NGC 4039, sono due grandi galassie che si scontrano a 60 milioni di anni luce di distanza verso la costellazione meridionale del Corvo. Le galassie sono state precedentemente catturate dal telescopio spaziale Hubble , dall’osservatorio a raggi X Chandra e dal telescopio spaziale Spitzer, ora in pensione. Un’immagine composita delle galassie combina i dati presi da tutti e tre i telescopi.

Le prime immagini di ricerca di SuperBIT di questo volo sono state rilasciate dalla Durham University qui . Il team SuperBIT è una collaborazione tra la NASA; Università di Durham, Regno Unito; l’Università di Toronto, Canada; e l’Università di Princeton nel New Jersey.

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