Telescopi più potenti per scrutare l'universo di Giorgio Abetti

Telescopi più potenti per scrutare l'universo Dal riflettore di Monte Pai ornar alla camera elettronica Telescopi più potenti per scrutare l'universo In pochi decenni le dimensioni spaziali osservate con i mezzi ottici sono state moltiplicate oltre le più ardite immaginazioni - Una sola barriera, la velocità della luce, arresterà i nostri sguardi Alla fine della prima guerra mondiale entrava in funzione, 3ulla vetta di Monte Wilson in California, il telescopio di 2,60 metri di apertura, il maggiore allora nel mondo e aveva inizio lo studio di quei meravigliosi oggetti celesti, dalle strane ed eleganti forme, i quali in grandissimo numero, paragonabile, certo, a quello delle stelle presenti nel nostro sistema, cioè nella Via Lattea o Galassia, sono raggiungibili soltanto con i maggiori telescopi. Benché fosse molto difficile stabilire le distanze di quegli oggetti da noi, tuttavia ben presto si poteva affermare che ai tratta di altrettante lontanissime galassie di varie dimensioni, da giganti a nane. Di più essendosi determinate le dimensioni della Via Lattea e quelle della così detta «nebulosa di Andromeda », appena visibile ad occhio nudo, si poteva concludere che la prima costituisce un sistema molto simile a quello della seconda, essendo ambedue di notevoli dimensioni rispetto alle altre, quindi due galassie giganti. Le osservazioni delle galassie, fuori della Via Lattea, provano che esse si allontanano tanto più rapidamente quanto più sono lontane e così avevano inizio le ricerche sulla espansione dell'universo. Ma la debole luce emessa dalle più lontane galassie, richiedeva uno strumento più potente di quello di Monte Wilson e fu così costruito, per merito precipuo di G. Hale, il telescopio di 5 metri di apertura col quale si poterono iniziare le osservazioni da Monte Palomar nel 1942. Recentemente dopo la morte immatura di E. Hubble, il pioniere di queste ricerche sulle galassie lontane, la Carnegie Instltution ha pubblicato un atlante sul quale sono riprodotte e commentate tutte le galassie da lui fotografate e studiate con t dite grandi telescopi. Consultandolo si resta ammirati per le suggestive varietà di forme, che fanno pensare ad uno sviluppo evolutivo dì quei sistemi. Come per le stelle, debbono esistere anche per essi un principio, uno sviluppo, una fine, certamente legati alla vita di tutto l'universo. L'insaziabile desiderio dell'uomo di esplorare sempre più 11 misterioso universo, non poteva fermarsi, dati i grandi progressi della tecnica, ai telescopi ottici ancorati al suolo, soggetti alla irrequietezza e perturbazioni sempre presenti della nostra atmosfera. SI sono quindi iniziati i lanci di telescopi ottici fuori dell'atmosfera, ma ancor più, 1 radiotelescopi e i telescopi elettronici, stanno allargando il campo delle nostre esplorazioni a radiazioni invisibili e a distanze dalla Terra superiori a quelle raggiunte dal telescopio Hale, crje. si stima raggiunga le galassie distanti da noi circa due miliardi di anni-luce. Il gigantesco specchio di acciaio di 75 metri di diametro, dell'ormai famoso telescopio di Jodrell BanU, staraccoglien do onde radio provenienti da misteriosi oggetti, presumibil mente ancora più lontani di due miliardi di anni-luce. Naturalmente gli astronomi sono molto curiosi di individuare tali oggetti e conoscerne la forma. Giunge quindi provvidenziale l'uso, ancora all'inizio, ma già molto promettente, dei te leecopl elettronici. In verità è sempre necessario, per questi, di servirsi del telescopio otti co, ma per comprenderne l'im portanza basterà dire che i risultati finora raggiunti fanno sperare di aumentare la potenza di un telescopio ottico di cento volte con l'adattamento elettronico. Per onorare la memoria del celebre astronomo inglese Sir Arthur Eddington, che fu fra 1 primi a predire, studiando le stelle, 1 fasti dell'energia nucleare, la Reale Società Astronomica inglese assegna an nualmente la < Eddington Me dal » ad un astronomo, che s sia particolarmente distinto con lavori sperimentali o teo rfci. Quest'anno la medaglia è stata assegnata al prof. André Lallemand, direttore del labo ratorio di astrofisica dell'Os servatorio di Parigi, pioniere nella costruzione e nell'uso del telescopio elettronico. La luce è quel ben noto meraviglioso e ancora misterioso fenomeno, che ci mette in comunicazione con gli astri; è una^piccola parte della grande gamma di radiazioni elettromagnetiche, che essi generosa- Noo stcaziosenoachamnechlatalachil chperoimche pideresobifededeensapenedoEriflselateranralutititicomtoelachvdscsionrmm2gdnficlinprofondono nelio spazio. ( Noi la riceviamo con l'occhio o con la lastra fotografica, questa anzi per la sua maggiore capacità di ricevere radiazioni ultraviolette e infrarosse invisibili all'occhio umano e per la possibilità di accumularle con lunghe pose, ha sostituito quasi completamente l'osservazione visuale nelle osservazioni astronomiche. Ma tanto l'occhio quanto la lastra fotografica non sono tanto sensibili da rivelare quella minima quantità di energia che è necessaria per produrre il fenomeno luce e che i Apici chiamano «fotone». Tanto per l'occhio, quanto per la lastra fotografica, occorrono molti fotoni prima che si impressioni la retina, dell'occhio o l'emulsione della lastra e quindi si è cercato un mezzo più sensibile per rivelare il più debole flusso luminoso, cioè di registrare anche l'arrivo di un solo fotone. Ciò è stato possibile con la scoperta dell'* effetto fotoelettrico » per mezzo del quale l'energia luminosa del fotone è trasformata in energia elettrica. L'effetto fotoelettrico è basato sulla proprietà di certe superfici metalliche di emettere nel vuoto degli elettroni quando siano investite da fotoni. Essendo il numero dei fotoni rigorosamente proporzionale al flusso luminoso senza soglia di sensibilità, come avviene per le lastre fotografiche, si ha un potente mezzo per individuarli, raccogliendo i fasci di elettroni come nell'ottica classica si raccolgono con le lenti i fasci luminosi. Si è creata così un'ottica elettronica, usando potenti cellule fotoelettriche a moltiplicatori di elettroni, le quali con buon rendimento trasformano i granelli di luce o fotoni in granelli di elettricità o elettroni. Con una cellula fotoelettrica a gran rendimento, già parec chi anni fa Lallemand riusciva a fotografare il filamento di una lampada ad incande scenza invisibile all'occhio in minuti, mentre nelle mede sime condizioni occorrevano 6 ore di posa con la fotografia normale. In questi primi esperimenti i fotoelettroni gli permisero di ottenere, con un modesto telescopio ottico di 26 cm. di apertura, un'imma gìne di Saturno in un quinto di secondo, mentre occorreva no 10 secondi con la fotografia diretta allo stesso cannocchiale. Si constatava una qua lità eccezionale delle Immagi ni elettroniche rispetto a quel¬ le dirette, perché le prime risultano senza velo ed essendo state ottenute in un tempo brevissimo, i nefasti effetti dell'agitazione atmosferica venivano quasi del tutto eliminati. Lallemand perfezionava successivamente la sua camera elettronica che è piuttosto complicata, perché deve funzionare nel vuoto e venire raffreddata ad aria liquida; è| ora utilizzata negli osservatori ! Ndi Saint-Michel nell'Alta Pro- i lgltdbslttntlnvenza, sul Pie du Midi nei Pirenei e al Lick sul Monte Hamilton in California. In questo terzo osservatorio, da non molto tempo è entrato in funzione un modernissimo telescopio con lo specchio di tre metri di diametro, particolarmente adatto per l'uso con la camera elettronica. Si è confermato un aumento di luminosità di cento volte con l'uso di questa rispetto a quello, con lo stesso strumento e la fotografia diretta usuale. Così che se la camera elettronica verrà adattata al telescopio Hale, la sua potenza corrisponderebbe all'uso di uno specchio di 500 m. di diametro invece che di 5! Notevoli sono i risultati finora ottenuti con la camera elettronica, specialmente foto- svcecSzrdtpcdlcpp Nella lattica che si trova nella co grafando gli spettri di nebulose galattiche ed extragalattiche. Per questi, essendo la debole luce emessa dalle nebulose, dispersa su tutto lo spettro dal violetto al rosso, l'impiego della camera elettronica è particolarmente vantaggioso. Dallo spettro della nebulosa di Andromeda è stato per esempio trovato che la parte centrale, cioè il suo nucleo, è in rapida rotazione, nebulosa irregolare ga- stellazione di Orione, si individuano i molti gas che la compongono e in quale grado essi sono eccitati dalle stelle caldissime in essa immerse. Si può misurare fino a distanze maggiori di quelle finora raggiunte la velocità di fuga delle galassie esterne e si potrà, dalle fotografie di quelle più lontane, arrivare a qualche maggiore conoscenza, sia della loro evoluzione, che dell'espansione dell'universo. Non dimentichiamo però che neppure con questi nuovi potenti e geniali mezzi tecnici potremo sorpassare la barriera della velocità della luce perché evidentemente non po tremo mai vedere quei mondi che si allontanano da noi con la stessa sua velocità. Giorgio Abetti dell'Osservatorio di Arcetri

Luoghi citati: California, Parigi