Download - 27 nov 2009F.Strafella1 Titolo La frontiera dell'osservazione del cielo da Terra e dallo spazio
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27 nov 2009 F.Strafella 1
La frontiera dell'osservazione del cielo
da Terra e dallo spazio
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27 nov 2009 F.Strafella 2
C.Flammarion ritrova e pubblica nel 1888 questa immagine. La didascalia recita: “ Un missionario medioevale riferisce di
aver trovato il punto in cui cielo e terra si toccano.
Il missionario possiamo leggerlo nel ruolo dellaFisica che si libera dai pregiudizi (stelle fisse e Terra piatta) andando ad “osservare” la Macchina Cosmica che e` fuori !
L’astronomia diventa astrofisica e quindi “rivoluzionaria”
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27 nov 2009 F.Strafella 3
L’occhio umano:Diametro 7 mm + un supercomputer
Risoluzione spaziale : ~ 1 primo
Range dinamico : ~ 106
Magnitude limite : ~ 6 mag (flusso limite)
L’occhio umano:Diametro 7 mm + un supercomputer
Risoluzione spaziale : ~ 1 primo
Range dinamico : ~ 106
Magnitude limite : ~ 6 mag (flusso limite)
STRUMENTO DI CONTEMPLAZIONE
STRUMENTO DI CONTEMPLAZIONE
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27 nov 2009 F.Strafella 4
Strumenti per l’osservazione del cielo: tappe di un percorso in piena evoluzione
Pupilla Pupilla ØØ = 0.5 – 0.7 cm = 0.5 – 0.7 cm
Ø Ø = 3 cm= 3 cm
Ø = Ø = 240 cm240 cm
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27 nov 2009 F.Strafella 5
Strumenti di elaborazione dell’informazione
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27 nov 2009 F.Strafella 6
La grande avventura della
Cosmologia Fisica
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Mediatori dell’informazione astronomica
Cosa ci arriva dal cielo ?
• Luce (radiazione da cariche in moto)
• Raggi Cosmici (particelle cariche con massa)
• Neutrini (particelle neutre)
• Onde gravitazionali (radiazione da masse in moto)
27 nov 2009 F.Strafella 7
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27 nov 2009 F.Strafella 8
Trasparenza dell’atmosfera terrestre (al 50%)
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27 nov 2009 F.Strafella 9
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27 nov 2009 F.Strafella 10NEON Summer school - Sep. 2006 - 11/04/23 -
Slide 10
TOOLS OF CONTEMPLATION TOOLS OF CONTEMPLATION
Firenze 1608 - Paranal 1998
Dimensioni: 4 x 8 mDimensioni: 4 x 8 mRisoluzione:~0.001”Risoluzione:~0.001”
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27 nov 2009 F.Strafella 11
Una tecnica rivoluzionaria: Ottica Adattiva
Problema: un fronte d’onda piano che attraversi l’atmosfera viene deformato a causa delle disomogeneità dell’indice di rifrazione
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PRIMA DOPO
Onda in arrivo deformata
Specchio deformabile
Fronte d’onda corretto
Soluzione: il fronte d’onda si “raddrizza” usando uno specchio deformato in modo da far emergere un’onda piana.
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27 nov 2009 F.Strafella 13
Generalizzando: ogni fronte d’onda puo’ essere “spianato” se si dispone di specchi “flessibili” deformati opportunamente (da un computer)
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Feedback loop: il prossimo
ciclo corregge i (piccoli) errori
dell’ultimo ciclo
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Canada France Hawaii Telescope
15 m di integrazione Risoluzione di 0.19 arc sec
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27 nov 2009 F.Strafella 16
NOME DEL PROGETTO DIAMETRO (m)
STATUS
OWL (Over Whelmingly Large Telescope)
100 “ESO (partenza nel 2005 come concept study: completato)
Euro 50 50 •Svezia-Spagna,Finlandia, UK, Irlanda (concept study: completo)
E-ELT 42 ESO (in fase di “detailed design”)
30m Telescope 30 USA, Canada (design study: in progress)
JELT (Japan ELT) 25 Giappone (design study: in progress)
GMT (Giant Magellan Telescope)
25 USA, Australia (design study: in progress)
Programmi per grandi telescopi
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27 nov 2009 F.Strafella 17
Programmi per grandi telescopi OWL 100 m
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27 nov 2009 F.Strafella 18
Programmi per grandi telescopi Euro50 50 m
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27 nov 2009 F.Strafella 19
Programmi per grandi telescopi E-ELT 42 m
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Interferometria L’esperimento di Young della doppia fenditura
Percosi ugualidifferenza di fase 0º
interferenza costruttiva
Percorsi differiscono per /2differencza di fase 180ºinterferenza distruttiva
0
Inte
nsit
y /d
d
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27 nov 2009 F.Strafella 21
Interferometria spaziale
Introdotta in Astronomia nel 1886 (H.Fizeau) perosservare le stelle attraverso due aperture ricavate su un telescopio. La figura di interferenza prodotta e’ legata alla dimensione angolare della sorgente osservata.
Michelson interf.Mount Wilson1920 (2.5m tel)
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Interferometro VLInterferometro VLT T Four Four 8.2-m 8.2-m
Unit TelescopesUnit TelescopesBaselines up to 130mBaselines up to 130m
Four 1.8-m Auxiliary Four 1.8-m Auxiliary Telescopes. Telescopes. Baselines 8 – 200mBaselines 8 – 200m
Field of view: 2 arcsecField of view: 2 arcsec near-IR to MIR (angular near-IR to MIR (angular
resolution 1-20 mas)resolution 1-20 mas) Excellent uv coverageExcellent uv coverage Fringe TrackerFringe Tracker Dual-Feed facilityDual-Feed facility Adaptive optics with Adaptive optics with
60 actuator DM (Strehl 60 actuator DM (Strehl >50% in K - Guide Star >50% in K - Guide Star mmVV < 16) < 16)
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27 nov 2009 F.Strafella 23
Zoom nel cuore di HD87643 L’immagine a grande campo (sinistra) mostra la nebulosa associata, l’immagine al centro e’ ottenuta con tecnica interferometrica con uso di ottica adattiva, a destra a piu’ alta risoluzione c’e’ l’immagine sintetizzata con AMBER, uno degli strumenti al piano focale di VLT. (2009 A&A, 507, 317)
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27 nov 2009 F.Strafella 24
Osservatori nello spazio
VANTAGGI: - Visione a lunghezze d’onda non accessibili da terra - Aumento della risoluzione spaziale ottenibile - Eliminazione del fondo di brillanza dell’atmosfera
SVANTAGGI: - Limitazioni sulla massa degli strumenti - Limitazioni sulle dimensioni - Limitazioni sulle manutenzioni
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27 nov 2009 F.Strafella 25
Lo specchio di Herschel: 3.5mIl Criostato
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27 nov 2009 F.Strafella 26
Prove di vibrazioneCamera di simulazione di volo
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27 nov 2009 F.Strafella 27
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Roll-outLancio, Kourou 14/5/2009
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