Il Cosmo Sotto zero: Astronomia dall`Antartide

Il Cosmo Sotto zero:
Astronomia dall’Antartide
Luca Valenziano
TeSRE
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Se osserviamo il cielo, in una notte serena, ci accorgiamo del gran numero di oggetti che sono
presenti intorno a noi. La luce che i nostri occhi sono in grado di percepire è però solo una piccola
frazione di quella emessa da questi: una gran parte dei segnali provenienti dal Cosmo è al di fuori
della capacità di visione dell’occhio umano,
che è sensibile solo all’intervallo detto
visibile dello spettro elettromagnetico che,
come si vede dalla figura, ne occupa solo
una piccola parte.
Dalla figura stessa si può osservare anche
con quali strumenti e a quale quota è
possibile
compiere
osservazioni
astronomiche: molte regioni sono precluse
alle osservazioni dal suolo ed è necessario
utilizzare palloni, aerei, razzi o satelliti. In
particolare,
è
molto
difficile
osservare
Lo spettro elettromagnetico e la quota a cui è possibile
osservare segnali dal Cosmo: è evidente quanto
limitate siano le osservazioni da siti ordinari.
nell’infrarosso a causa delle molecole d’acqua
presenti nell’atmosfera, che assorbono fortemente questi segnali. L’Antartide è il continente più
remoto e isolato sul nostro pianeta e presenta delle caratteristiche peculiari che lo rendono il sito più
adatto per alcune osservazioni astronomiche. L’aria secca e fredda rende il cielo più trasparente
nell’infrarosso, permettendo di osservare oggetti più deboli e di scoprirne di nuovi; la stabilità
dell’atmosfera riduce fortemente il fenomeno del brillamento delle stelle e permette lunghi periodi
di cielo sereno; il moto apparente del cielo è quasi circolare intorno all’osservatore, per la vicinanza
al polo sud geografico, per cui è possibile osservare lo stesso oggetto, ad esempio il sole, senza
interruzioni (infatti ad esempio il sole non tramonta mai durante l’estate antartica); l’isolamento
dell’Antartide rende minime le interferenze delle attività umane, che limitano le osservazioni in altri
luoghi (si pensi, ad esempio, a come la luminosità delle città riduca il numero di stelle visibili ad
occhio nudo); la presenza di una grande calotta di ghiaccio puro permette, come vedremo nel
seguito, di rivelare delle particelle elementari, provenienti dal Cosmo remoto, che attraversano la
Terra.
Le attività astrofisiche in Antartide sono iniziate
intorno agli anni ’60 di questo secolo, e le
principali si svolgono attualmente presso le basi
degli Stati Uniti a South Pole, a Mc Murdo, presso
la base italiana di Baia Terra Nova, presso la
stazione italo-francese Dome C. Tra gli esperimenti
principali possiamo citare: il lancio di palloni
stratosferici, che portano esperimenti (ad esempio
di Cosmologia o per lo studio dei raggi cosmici) in
quota e sfruttano la circolazione dei venti intorno al
polo sud per una durata del volo fino a venti giorni;
la rivelazione di neutrini (particelle senza massa
provenienti dal Cosmo remoto) dalla debolissima
luce che lasciano nel loro passaggio attraverso la
L’Antartide con le posizioni dei siti astronomici.
Per molte osservazioni è necessario un luogo quote
elevate, sulla calotta glaciale del Plateau antartico.
calotta di ghiaccio purissimo (si veda nella figura
lo spessore di ghiaccio in rosso, fino a 3 km !);
l’osservazione delle aurore polari durante la notte
antartica; la misura delle oscillazioni del sole, possibile solo con osservazioni continuative nelle 24
ore; lo studio del Big Bang, mediante osservazioni nell’infrarosso, per il quale è fondamentale la
trasparenza dell’atmosfera antartica.
Compiere osservazioni in un luogo così remoto e isolato, con delle condizioni ambientali a volte
proibitive, è uno sforzo giustificato solamente dalla eccezionale qualità di questo sito per le
osservazioni astronomiche. Per alcuni settori è il migliore su tutto il Pianeta, paragonabile solo a
missioni spaziali. L’Italia è impegnata nelle osservazioni astrofisiche in Antartide fin dagli anni ’80
ed ha attualmente attivo un osservatorio presso la base di Baia Terra Nova. I ricercatori del CNR
partecipano inoltre a molti esperimenti in collaborazione internazionali e allo sviluppo di un
osservatorio presso la base italo-francese di Dome C, sull’alto Plateau antartico.
Il futuro dell’astronomia in Antartide prevede, fra l’altro, la realizzazione di telescopi di grandi
dimensioni, di strumentazione robotica (per evitare la presenza umana in condizioni proibitive), di
esperimenti su pallone stratosferico di lunghissima durata. In conclusione, anche per l’astrofisica
l’Antartide è da considerare un sito eccezionale e deve essere, pertanto, assolutamente preservato da
possibili contaminazioni delle attività umane. Solo in questo modo, proseguendo gli sforzi compiuti
dai pionieri, sarà possibile utilizzare a pieno le potenzialità di questo straordinario continente.