MeerKAT è un nuovo radiointerferometro sudafricano, precursore del più grande progetto internazionale "Square Kilometer Array" (SKA) di cui farà parte. È gestito dall'Osservatorio radioastronomico sudafricano (SARAO) ed è composto da 64 antenne paraboliche di 13,5 metri. La massima separazione tra coppie di antenne (detta "baseline") è di 8 km e questo ne determina la risoluzione angolare. Le parabole, con riflettore secondario fuori asse, hanno un design ad alta efficienza; ciascuna può ospitare quattro sistemi di ricezione criogenici operanti in diverse bande dello spettro radio (il primo gruppo di ricevitori installati opera tra 900 e 1670 MHz). Le enormi quantità di dati provenienti dai 64 piatti (fino a 275 Gbytes al secondo) vengono elaborati in tempo reale da un "correlatore", seguito da un "processore scientifico", entrambi costruiti appositamente. Dopo un'ulteriore analisi offline, vengono generate le immagini del cielo radio. Alla fine, MeerKAT sarà incorporato nella Fase 1 del sistema a media frequenza di SKA.
Mosaico di immagini del Meerkat - Credit: SKA-SA/SARAO - Processing: M. Di Lorenzo
In occasione della sua inaugurazione, dopo un decennio di progettazione e costruzione, è stato reso pubblico un panorama della regione attorno centro galattico che rivela dettagli straordinari. Si tratta di una regione ampia 2°x1° che, alla distanza del centro galattico, corrispondono a circa 1000x500 anni luce. Quella riportata in apertura è una versione processata dell'immagine, al fine di rendere più evidenti alcuni dettagli agendo sul contrasto globale e locale e sul bilanciamento dei falsi colori. Di seguito una versione al negativo, seguita da una serie di ingrandimenti tratti dall'immagine in piena risoluzione, gentilmente fornita da Lorenzo Raynard dello SKA South-Africa di Cape Town e processati in falsi colori.
La stessa immagine di apertura ma in negativo al fine di mostrare meglio alcune regioni - Credit: SKA-SA/SARAO/Lorenzo Raynard - Processing: M. Di Lorenzo
Una selezione dei più complessi filamenti alla massima risoluzione - Credit: SKA-SA/SARAO/Lorenzo Raynard - Processing: M. Di Lorenzo
"Anelli di fumo" e altre strutture filamentose legate a zone di formazione stellare, a ovest del centro galattico - Credit: SKA-SA/SARAO/Lorenzo Raynard - Processing: M. Di Lorenzo
Bolle dovute a esplosioni di supernove, sul bordo orientale dell'immagine. - Credit: SKA-SA/SARAO/Lorenzo Raynard - Processing: M. Di Lorenzo
"Volevamo mostrare le capacità scientifiche di questo nuovo strumento", afferma Fernando Camilo, capo scienziato dell'Osservatorio RadioAstronomico SudAfricano (SARAO), che ha costruito e gestisce MeerKAT nella regione semi-arida di Karoo. "Il centro della galassia era un obiettivo ovvio: unico, visivamente sorprendente e pieno di fenomeni inspiegabili - ma anche notoriamente difficile da visualizzare usando i radiotelescopi". Il centro della Via Lattea, a 27000 anni luce di distanza, è situato nel Sagittario e le dense nubi di gas e polvere, come noto, lo rendono invisibile dalla Terra usando normali telescopi. Tuttavia, i raggi infrarossi, raggi X e, in particolare, le onde radio penetrano nella polvere e aprono una finestra in questa regione caratteristica con il suo unico buco nero da 4 milioni di masse solari. "Anche se sono i primi tempi con MeerKAT, e molto resta da ottimizzare, abbiamo deciso di farlo e siamo rimasti sbalorditi dai risultati."
"Questa immagine è notevole", dice Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University di Evanston, Illinois, uno dei massimi esperti mondiali sulle misteriose strutture filamentose presenti vicino al buco nero centrale ma in nessun altro posto nella Via Lattea. Questi lunghi e stretti filamenti magnetizzati sono stati scoperti negli anni '80 utilizzando il radiotelescopio Very Large Array (VLA) nel New Mexico, ma la loro origine è rimasta un mistero. "L'immagine di MeerKAT ha una tale chiarezza", continua Yusef-Zadeh, "mostra così tante caratteristiche mai viste prima, incluse le fonti compatte associate ad alcuni dei filamenti, che potrebbe fornire la chiave per decifrare il codice e risolvere questo enigma trentennale".
Yusef-Zadeh aggiunge che "MeerKAT ora offre una visione insuperabile di questa regione unica della nostra galassia. È un risultato eccezionale, congratulazioni ai nostri colleghi sudafricani. Hanno costruito uno strumento che sarà l'invidia degli astronomi di tutto il mondo e sarà molto richiesto per gli anni a venire".
Riferimenti
https://aliveuniverse.today/immagine-del-giorno/3322-la-prima-antenna
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