Il cielo notturno del sud del mondo sta per essere osservato come mai prima d’ora grazie al Vera C. Rubin Observatory, un ambizioso progetto finanziato dalla National Science Foundation (NSF) e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE). Nei prossimi anni, questo osservatorio raccoglierà una quantità senza precedenti di dati sul cielo in continuo mutamento, permettendo agli scienziati di studiare in dettaglio milioni di stelle variabili e di ridefinire i confini stessi della nostra Via Lattea. Anche se all’apparenza il cielo notturno può sembrare statico e silenzioso, in realtà è teatro di milioni di cambiamenti ogni notte. Tra i più affascinanti ci sono le stelle variabili, corpi celesti la cui luminosità aumenta e diminuisce nel tempo. Le cause di questa variabilità possono essere interne, come pulsazioni dovute a processi fisici nella stella, oppure esterne, come eclissi causate da un’altra stella o da un pianeta in orbita.
Dalla loro scoperta nel XVII secolo, le stelle variabili sono diventate strumenti fondamentali per comprendere l’evoluzione stellare e misurare le distanze cosmiche. Tuttavia, molto resta ancora da scoprire, specialmente riguardo i meccanismi interni che regolano queste variazioni. E’ quanto riferito da noirlab.
La rivoluzione Rubin
Il Rubin Observatory, frutto della collaborazione tra il NOIRLab della NSF e lo SLAC National Accelerator Laboratory del DOE, si appresta a trasformare radicalmente lo studio del cielo. Il cuore dell’osservatorio sarà la Legacy Survey of Space and Time (LSST), un’indagine decennale che utilizzerà la fotocamera LSST da 3200 megapixel, la più grande mai costruita, per fotografare una diversa regione del cielo meridionale ogni 40 secondi. Alla fine del progetto, ogni porzione del cielo sarà stata osservata circa 800 volte. Il risultato sarà una sorta di time-lapse ad altissima definizione del cielo, capace di rivelare dettagli finora inaccessibili su milioni di stelle variabili.
Dati inediti e nuovi orizzonti
Gli astronomi si preparano a ricevere una vera e propria valanga di dati: circa 100 milioni di stelle variabili saranno identificate durante il survey, e ogni notte verranno generati 20 terabyte di osservazioni, con 15 petabyte aggiuntivi prodotti dai processi di analisi automatizzata. A fine progetto, Rubin avrà accumulato circa 500 petabyte di dati. Secondo l’astronomo Adam Miller della Northwestern University, ciò che rende Rubin rivoluzionario non è solo la scala del progetto, ma anche la sua precisione: “potremo compiere studi che finora erano praticamente impossibili, specialmente per le stelle più massive”.
Uno sguardo dentro le stelle
Le stelle, spiega Miller, ci raccontano la loro storia attraverso la luce che emettono, ma questa proviene solo dagli strati esterni. Le reazioni nucleari che alimentano una stella avvengono nel suo nucleo, che non possiamo osservare direttamente. Tuttavia, analizzando con precisione le pulsazioni delle stelle variabili, gli astronomi potranno dedurre cosa accade al loro interno. Rubin sarà in grado di rilevare anche le variazioni più lievi in stelle molto deboli, non solo nella Via Lattea ma anche in galassie vicine, offrendo uno strumento senza pari per lo studio dell’evoluzione stellare.
Misurare l’universo con la legge di Leavitt
Le stelle variabili non sono solo affascinanti per la loro dinamica interna: sono anche strumenti fondamentali per misurare le distanze cosmiche. All’inizio del Novecento, l’astronoma Henrietta Swan Leavitt scoprì che le stelle Cefeidi mostrano una relazione diretta tra il loro periodo di variazione e la loro luminosità intrinseca. Questa relazione, nota come Legge di Leavitt, è ancora oggi alla base della cosmologia osservativa. Grazie a Rubin, sarà possibile identificare le stelle più lontane della nostra galassia.
Il futuro delle stelle variabili
Con ogni nuova release di dati da parte del Rubin Observatory, la scienza delle stelle variabili farà un balzo in avanti. “E’ probabile che Rubin scopra fenomeni che oggi non possiamo nemmeno immaginare”, afferma Miller. L’enorme archivio che sarà costruito permetterà analisi statistiche su larga scala e scoperte imprevedibili, dando vita forse a nuovi campi di ricerca astronomica. In definitiva, il Rubin Observatory non sarà solo un occhio sul cielo, ma una vera e propria macchina del tempo cosmica, in grado di scrutare le profondità dell’Universo attraverso la luce tremolante delle stelle.
