Spazio, è pronto il più grande telescopio “liquido”

A rifrazione, a riflessione, catadiottrici, radio. Terrestri e spaziali. E ora anche liquidi: un consorzio internazionale di cui fanno parte Belgio, Canada e India ha appena inaugurato, infatti, il più grande telescopio liquido mai costruito, il cui “specchio” è costituito, per l’appunto, da un disco rotante che contiene 50 litri di mercurio liquido. Si chiama International Liquid Mirror Telescope (Ilmt) e si trova a 2540 metri di altitudine, nel Devasthal Observatory, sull’Himalaya. Uno dei principali punti di forza di questo nuovo strumento sta nel fatto che è estremamente economico: come ricorda Science, infatti, è costato appena due milioni di dollari, un nono del suo vicino di casa, il Devasthal Optical Telescope (Dot), costruito più o meno contemporaneamente dallo stesso consorzio e costato diciotto milioni di dollari. Inoltre, a detta degli esperti, gli specchi a mercurio liquido sono un ottimo candidato per la futura costruzione di un telescopio gigante sulla Luna, che potrebbe aiutarci a studiare le stelle più vecchie dell’Universo: “Le cose più semplici – ha commentato in proposito Jean Surdej, esperto alla University of Liège e direttore del progetto Ilmt – sono spesso le migliori”.

Come funziona

Il principio di funzionamento di un telescopio liquido, sostanzialmente, è lo stesso di quello di un telescopio riflettore convenzionale, con l’unica differenza che nel primo caso lo specchio è costituito, per l’appunto, da una sostanza allo stato liquido. Il vantaggio sta nel fatto che modellare il vetro per ottenere una parabola (gli specchi dei telescopi sono di solito parabolici) richiede una lavorazione lunga e costosa, mentre un liquido posto in rotazione assume naturalmente la forma di una parabola, in virtù della combinazione tra forza di gravità e forza centrifuga. Il materiale d’elezione è il mercurio, dal momento che è la sostanza più riflettente che esiste: è grazie a questo principio, per esempio, che è stato costruito il Large Zenith Telescope, che si trova in Canada e contiene 28 litri di mercurio in un contenitore che ruota ogni otto secondi e mezzo.

La prima idea di costruire un grande telescopio liquido in India risale alla fine degli anni novanta, ma per la messa a punto del disco che contiene il mercurio c’è stato bisogno di aspettare fino al 2012. Poi, per varie ragioni, si sono accumulati altri ritardi; e infine è scoppiata la pandemia di Covid, che ha reso ancora più difficile completare i lavori e procurarsi i cinquanta litri di mercurio necessari al funzionamento dello strumento. Nell’aprile scorso, finalmente, gli scienziati sono riusciti ad avere la sostanza e a riempire il disco, creando uno strato parabolico di mercurio liquido spesso tre millimetri e mezzo. E ora “siamo tutti molto felici”, come ha commentato, sempre a Science, Paul Hickson, un altro membro del team, della University of British Columbia di Vancouver.

A cosa servirà

Il telescopio appena inaugurato riuscirà a “vedere” una porzione di cielo il cui diametro è approssimativamente quello di una Luna piena, e per scansionare la volta celeste non avrà bisogno di muoversi, dal momento che basterà sfruttare la rotazione terrestre: “Basta accenderlo e lasciarlo funzionare”, ha spiegato ancora Hickson. Sarà necessario, naturalmente, elaborare le immagini catturate, sommando per esempio le esposizioni di più notti successive per rendere visibili gli oggetti meno luminosi o sottraendole per scoprire oggetti transitori, come supernovae o quasar. I ricercatori di Ilmt, inoltre, sono interessati all’osservazione delle cosiddette lenti gravitazionali, ossia la deformazione della luce proveniente da stelle e galassie distanti dovuta al campo gravitazionale di un oggetto più vicino, la cui analisi può aiutare a stimare il tasso di espansione dell’Universo. Secondo uno studio preliminare, l’occhio di Ilmt potrebbe riuscire a individuare fino a 50 lenti gravitazionali.

È ancora presto per parlarne sul serio, ma l’inaugurazione dello Ilmt permette di sognare in grande. Se lo strumento dovesse funzionare come previsto, la stessa tecnologia potrebbe essere replicata, su scala maggiore, per costruire un grande telescopio sulla Luna, considerata un punto di osservazione privilegiato dal momento che non ha attività sismica, che non ha atmosfera e che soprattutto ruota più lentamente della Terra: sul nostro pianeta, infatti, è impossibile costruire specchi liquidi di diametro superiore a otto metri, dal momento che la velocità della rotazione terrestre (in virtù del cosiddetto effetto Coriolis) disturberebbe il moto del liquidi all’interno dello specchio, distorcendo così la parabola. Il problema è che bisognerebbe pensare a un materiale alternativo: il mercurio è troppo pesante per essere trasportato sulla Luna, e le temperature del nostro satellite ne provocherebbero l’evaporazione durante il giorno e il congelamento durante la notte. C’è una soluzione, forse: circa un decennio fa, Ermanno Borra, uno dei “padri” della tecnologia degli specchi liquidi, è riuscito a mostrare che esistono delle alternative al mercurio, i cosiddetti “liquidi ionici”, con temperature di congelamento molto più basse.

Fonte: Wired.it

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