Il telescopio Subaru, simbolo del Giappone negli USA: fondamentale per svelare i segreti dell'Universo

Con il telescopio Subaru si conclude la nostra panoramica dei più grandi osservatori astronomici al mondo.

Siamo partiti dal Cile con l’European Southern Observatory, ma sede anche dell’Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo, e di uno dei due telescopi Gemini, per poi passare alle Hawaii dove sorge l’altro telescopio gemello Gemini Nord. Sempre alle Hawaii abbiamo visitato i due telescopi Keck I e II.

Siamo poi andati in Arizona a conoscere il Large Binocular Telescope, per poi passare alle Isole Canarie all'Osservatorio del Roche de los Muchachos dove si trova il Gran Telescopio Canarias; ritornati negli USA, in Texas, con il telescopio Hobby-Eberly. Penultima tappa è stata l’Africa al South African Astronomical Observatory per finire di nuovo alle Hawaii con il Subaru.

Ma non finisce qui. Continueremo con una nuova serie di articoli con i più grandi Osservatori o telescopi già in costruzione e che diventeranno operativi nei prossimi anni.

L’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone

Il telescopio Subaru è il gioiello dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone e degli Istituti Nazionali (giapponesi) di Scienze Naturali. Così come per numerosi altri telescopi, strategicamente è stato realizzato non in territorio nazionale (altamente urbanizzato e penalizzato dall’inquinamento luminoso), piuttosto sulla cima del Mauna Kea alle isole Hawaii.

Queste località dalle eccezionali qualità osservative, come appunto il Mauna Kea alle Hawaii o alle Canarie, nel corso degli anni sono state scelte da organizzazioni di tutto il mondo come sede operativa per i loro maggiori telescopi.

Considerando l’investimento economico nella costruzione di un telescopio, quale il Subaru, e di tutta la sua strumentazione, l’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone ha ben pensato realizzarlo non in Giappone ma in uno dei migliori siti osservativi.

Il telescopio Subaru

Questo telescopio si trova ad un’altitudine di 4163 metri sul livello del mare. Di fatto, a questa altitudine ci si trova sopra lo strato di inversione termica, per cui la formazione ed evoluzione delle nuvole avviene a quote più basse e le nuvole non riescono a salire fino in cima (come ad esempio mostrato nell'immagine di copertina), garantendo notti serene. Essendo circondato dagli oceani anche i venti non sono mai intensi.

Il telescopio ha uno specchio primario dal diametro di 8.2 metri e, a differenza dei maggiori telescopi di simili dimensioni, non è composto di segmenti esagonali, ma da un monoblocco di vetro.

Curiosità. Tutti i grandi telescopi, essendo progettati per fare scienza, quindi per registrare la luce dei corpi celesti (sia con camere o spettrografi) sono privi di oculare da cui guardare l'oggetto astronomico che si sta osservando. In via eccezionale, il telescopio Subaru, nei primi giorni di funzionamento, fu appositamente dotato di oculare così da permettere alla principessa Sayako di vedervi attraverso. Dopo poche notti fu sostituito dagli strumenti scientifici.

La costruzione iniziò nel 1991 e la prima immagine astronomica fu ottenuta nel 1999. L’anno scorso sono stati festeggiati i primi 25 anni di attività.

Il telescopio è dotato di “ottica attiva”, cioè di un sistema di pistoni che riescono a evitare che sotto il suo stesso peso lo specchio possa deformarsi, mantenendo "attivamente" la giusta curvatura.

Gli strumenti

Sono generalmente due i tipi di osservazione che si possono effettuare con un telescopio: imaging e spettroscopia. Nel caso dell’imaging si utilizzano camere che permettono di registrare immagini dell’oggetto astronomico che si sta osservando. Nel caso della spettroscopia si utilizzano spettrografi in grado di separare la luce nelle sue componenti alle diverse lunghezze d’onda.

Il Subaru è allora dotato di camere per l’imaging, di spettrografi per la spettroscopia e di strumenti che fanno sia imaging che spettroscopia.

Avendo il Subaru un ampio campo di vista, le immagini che questo riesce a registrare coprono un’ampia porzione di cielo. Ad esempio la Hyper Suprime-Cam (HSC) registra immagini di regioni pari a 8 volte il diametro della luna piena.

MOIRCS (Multi-Object Infrared Camera and Spectrograph) è una camera/spettrografo a grande campo in grado di registrare gli spettri di 40 oggetti simultaneamente.

FOCAS (Faint Object Camera And Spectrograph) permette l’imaging e la spettroscopia fino a 50 oggetti particolarmente deboli (in galassie remote) simultaneamente e la polarimetria (per la misura dei campi magnetici).

Come per altri telescopi, anche il Subaru, oltre alla manutenzione ordinaria, è soggetto a periodiche migliorie o upgrades.

Nel 2022 è entrato in fase operativa il progetto Subaru 2.0 grazie al quale il telescopio Subaru migliorerà le sue capacità con uno nuovo spettrografo multi-oggetto e uno strumento a infrarossi ad ampio campo e ad alta risoluzione. Con questi strumenti, il telescopio Subaru consente un livello senza precedenti di osservazione ottica e infrarossa dell'Universo.

Le osservazioni al Subaru hanno contribuito grandemente all’avanzamento della conoscenza dell’Universo: dalla scoperta di nuove lune, e nuovi asteroidi, alla mappatura dell’evoluzione delle atmosfere dei pianeti giganti. Sono numerosi gli esopianeti scoperti grazie a Subaru, come numerose le scoperte di buchi neri, quasar ed effetti della materia oscura nell’Universo primordiale. Si pensi che nel periodo 2020-2024 sono stati pubblicati circa 1000 articoli scientifici basati su osservazioni al Subaru.