Come costruire un Evryscope

Un problema con i telescopi è che possono scrutare solo un minuscolo pezzo di cielo alla volta. Gli astronomi hanno tentato di aggirare questo problema combinando molte immagini, ciascuna larga solo pochi gradi, che coprono diverse aree del cielo. Questi sistemi all'avanguardia possono produrre una mappa dell'intero cielo ogni giorno.

Ma gli astronomi sanno benissimo che molti eventi interessanti si verificano su scale temporali molto più brevi, come il transito di esopianeti attraverso altre stelle, stelle binarie che si eclissano, lampi di raggi gamma e così via. Catturare i cambiamenti associati a questi eventi richiede un modo molto più rapido di fotografare l'intero cielo.

Oggi, Nicholas Law e compagni dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, affermano che stanno sviluppando proprio un tale pezzo di kit. Il loro nuovo telescopio in scala gigapixel sarà in grado di fotografare l'intero cielo simultaneamente e continuamente a un costo relativamente basso. In effetti, questo strumento rappresenta un tipo completamente nuovo di cannocchiale che Law e compagni chiamano Evryscope, dal greco grandangolo.

Il design è semplice in linea di principio. Consiste di 23 piccoli telescopi montati su una cupola emisferica che può ruotare per seguire il cielo. Ogni piccolo telescopio ha un'apertura di 7 cm e un campo visivo di poche centinaia di gradi quadrati. Ognuno focalizza la luce su un chip da 29 megapixel.

La cupola è progettata in modo che i campi visivi di ciascuno dei piccoli telescopi si sovrappongano per coprire contemporaneamente circa 10.000 gradi quadrati di cielo e produrre immagini da 0,7 gigapixel. La cupola ruota sulla montatura equatoriale in modo che Evryscope possa registrare esposizioni fino a 3 ore prima di tornare indietro e inseguire l'area del cielo successiva.

Ciò produrrà immagini da 700 megapixel ogni due minuti a una velocità di trasmissione dati di 5 MB al secondo. Questo verrà archiviato su un'unità di archiviazione da 20 TB che dovrebbe aiutare a gestire tre mesi di dati, supponendo che il tempo sia buono per due terzi del tempo.

I piccoli telescopi stessi sono semplici obiettivi per fotocamere posizionati sopra i chip CCD. Law e co hanno sperimentato obiettivi Canon 50mm e 85mm F/1.2. E hanno avuto due telescopi con queste lenti che funzionano automaticamente nell'Artico negli ultimi due inverni. Dicono che gli strumenti abbiano funzionato più o meno perfettamente senza che gli esseri umani fossero presenti per la maggior parte del tempo.

È interessante notare che il Canon 85 mm F/1.2 costa circa $ 2000. Ma Law e co affermano di aver testato un obiettivo Rokinon 85 mm F/1.4 che produce risultati simili a un costo di soli 200 dollari circa, un ordine di grandezza in meno. Se questa si rivela un'opzione fattibile, potrebbe ridurre notevolmente il costo dell'Evryscope.

Ad ogni modo, dicono che dovrebbero avere un prototipo di Evryscope operativo l'anno prossimo. Con una sola parte in movimento, la trazione equatoriale, il sistema dovrebbe essere affidabile, un requisito essenziale per un dispositivo che funzionerà automaticamente senza la presenza umana.

Potrebbe fare un lavoro prezioso. Law e colleghi affermano che il loro Evryscope dovrebbe essere in grado di cercare esopianeti intorno a stelle luminose vicine e persino cercare pianeti rocciosi nelle zone abitabili intorno alle stelle nane M vicine.

E poiché Law e co intendono archiviare tutti i dati prodotti dall'Evryscope, dovrebbe essere utile anche per lo studio a posteriori di qualsiasi evento nel cielo notturno. Ciò consentirà agli astronomi di esaminare l'area di cielo rilevante nei giorni, settimane o addirittura mesi prima delle supernove o dei lampi di raggi gamma, alla ricerca di eventi precursori interessanti.

Sarà un pezzo interessante del kit. I sistemi Evryscope orono una nuova capacità: un'immagine registrata continuamente di un'ampia frazione del cielo visibile, con la capacità di seguire singoli eventi e oggetti su scale temporali minuto per minuto nei dati di archivio, affermano Law e co.

E dovrebbero farlo a un costo relativamente basso nel prossimo futuro. Prevediamo di distribuire un prototipo del sistema Evryscope all'inizio del 2015, seguito da un sistema completo, affermano.

Staremo a guardare per vedere cosa succede.

Rif: arxiv.org/abs/1407.0026 : L'Evryscope: il primo telescopio full-sky in scala Gigapixel

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