DESI, un nuovo telescopio per studiare l’energia oscura

Il telescopio Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) entrerà in funzione entro la fine di quest’anno e inizierà la sua ambiziosa missione quinquennale. Il suo obiettivo è quello di realizzare una mappa 3D della distribuzione della materia nell’Universo con dettagli mai visti prima. La mappa consentirà agli astronomi di studiare aspetti fondamentali della cosmologia, tra cui l’energia oscura e il ruolo che riveste nell’espansione dell’Universo.
DESI nasce dopo 5 anni di lavoro grazie alla collaborazione tra Stati Uniti, Regno Unito, Francia, Spagna, Messico e diverse istituzioni e fondazioni, con il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti che è il principale finanziatore. DESI è un potente spettrografo, ed è stato costruito sull’attuale 4m Mayall Telescope presso il Kitt Peak Observatory in Arizona.
DESI è composto da 5.000 robot delle dimensioni di una matita. Ciascuno dei robot controlla un singolo occhio in fibra ottica e insieme catturano uno spettro su una lunghezza d’onda compresa tra 360 nm e 980 nm.
“Vedrà” dal vicino ultravioletto, attraverso la luce visibile e nella parte infrarossa dello spettro elettromagnetico. Una volta operativi, ciascuno dei 5.000 occhi osserverà una singola galassia alla volta completando, in condizioni ottimali, una serie di 5.000 osservazioni ogni due minuti, prima che l’intero telescopio ruoti il ​​suo piano focale verso il set di obiettivi successivo.
Questo straordinario telescopio mapperà ripetutamente la distanza sulle stesse 35 milioni di galassie e 2,4 milioni di quasar, coprendo circa un terzo del cielo nei cinque anni di attività prevista. Alla fine del suo programma di osservazione, avremo una mappa dell’espansione di quella parte dell’Universo per un periodo di cinque anni.
Il direttore di DESI, Michael Levi, in ​​un comunicato stampa ha dichiarato: “Dopo un decennio di pianificazione, ricerca e sviluppo, installazione e assemblaggio, siamo lieti che DESI possa presto iniziare la sua ricerca per svelare il mistero dell’energia oscura“.
Il programma Cosmic Frontiers del Dipartimento dell’Energia identificò alcuni anni fa la necessità di lavorare sulla spettroscopia ad ampio campo, e DESI finalmente risponde a questa richiesta.
Il nuovo telescopio, come scrivono sul sito web DESI, “fornirà nuove misurazioni che possono limitare le teorie della gravità e dell’inflazione modificate e fornirà limiti all’avanguardia sulla somma delle masse di neutrini“. Il compito di DESI è analizzare la luce raccolta da ognuno dei suoi occhi che giunge da una galassia o quasar distanti. La luce di questi oggetti cosmici è stata emessa molto tempo fa, quindi in un certo senso DESI sta guardando nel lontano passato dell’Universo. Alcuni dei suoi obiettivi risalgono a 12 miliardi di anni fa.
Su ciascuno degli obiettivi del telescopio DESI sono impresse le oscillazioni acustiche barioniche (BAO). Le BAO sono fluttuazioni di densità nella materia barionica che costituisce stelle, galassie e pianeti. Queste fluttuazioni possono essere usate allo stesso modo delle candele standard per misurare le distanze.
Tuttavia per accedere a queste informazioni è necessaria una misurazione approfondita degli spettri di ogni galassia o quasar. Gli spettri possono quindi essere utilizzati per costruire una grande mappa 3D di un terzo del cielo, che è l’obiettivo di DESI. Quella mappa rivelerà la storia dell’espansione dell’Universo, che è guidata dall’energia oscura.
“Congratulazioni al team DESI dei laboratori e università statunitensi e internazionali per lo sviluppo di questo straordinario strumento spettroscopico all’avanguardia“, ha dichiarato Kathleen Turner, responsabile del programma DESI presso l’Ufficio di fisica delle alte energie del Dipartimento dell’Energia. “Non vediamo l’ora di utilizzare la squisita precisione di DESI per mappare l’espansione dell’universo nel tempo“.
“Le galassie non sono sparse casualmente nello spazio, ma formano invece un modello complesso da cui possiamo imparare a conoscere la composizione e la storia dell’universo. Le mappe senza precedenti di DESI ci consentiranno di misurare il modo in cui l’universo si è espanso nel tempo, per vedere come la gravità e l’energia oscura competono per separare il materiale”, ha affermato il professor Daniel Eisenstein del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, che è il portavoce della collaborazione.
Fonte: https://www.universetoday.com/146390/a-new-telescope-is-ready-to-start-searching-for-answers-to-explain-dark-energy/