1 00:00:26,830 --> 00:00:32,286 L'eterna domanda sulle origini è alla base di tutto. 2 00:00:32,286 --> 00:00:34,496 Questioni che sono state esaminate da preti, 3 00:00:34,496 --> 00:00:38,462 filosofi, e anche da noi scienziati. 4 00:00:39,462 --> 00:00:43,564 Cerchiamo pianeti extrasolari per capire quali siano le origini della vita, 5 00:00:43,564 --> 00:00:46,661 e per quanto riguarda le origini dell'Universo... 6 00:00:46,661 --> 00:00:49,362 cerchiamo di osservare l'Universo durante le prime fasi della sua vita. 7 00:00:51,467 --> 00:00:55,900 Questa è uno dei motivi principali per cui costruiamo telescopi più grandi e precisi 8 00:00:55,900 --> 00:00:58,521 e strumenti sempre più sofisticati. 9 00:01:17,440 --> 00:01:21,792 Anche se la luce viaggia a 300 000 chilometri al secondo 10 00:01:21,792 --> 00:01:26,283 l'Universo è così grande che la luce proveniente dagli oggetti celesti 11 00:01:26,283 --> 00:01:28,484 impiega molto tempo a raggiungerci. 12 00:01:30,895 --> 00:01:35,744 La luce del Sole impiega otto minuti per attraversare i 150 milioni di chilometri 13 00:01:35,744 --> 00:01:38,098 che separano il Sole dalla Terra, 14 00:01:38,098 --> 00:01:43,325 mentre la luce dalla stella a noi più vicina, Proxima Centauri, ci mette quattro anni. 15 00:01:45,019 --> 00:01:50,155 La vicina galassia di Andromeda è a 2.5 milioni di anni luce di distanza, 16 00:01:50,155 --> 00:01:53,164 ciò significa che quando guardiamo la galassia di Andromeda, 17 00:01:53,164 --> 00:01:56,895 la vediamo come era più di 2 milioni di anni fa. 18 00:01:57,992 --> 00:02:01,573 Cercando di osservare galassie ancora più lontane, 19 00:02:01,573 --> 00:02:03,853 che distano quasi 13 miliardi di anni-luce, 20 00:02:03,853 --> 00:02:08,763 possiamo guardare indietro nel tempo, e avvicinarci alla nascita dell'Universo. 21 00:02:12,471 --> 00:02:14,519 Gli astronomi sono contemplativi. 22 00:02:14,682 --> 00:02:17,354 L'unica cosa che possiamo osservare è la luce. 23 00:02:17,419 --> 00:02:21,889 A dire il vero ci piacerebbe fare esperimenti come nelle altre scienze... 24 00:02:21,889 --> 00:02:26,541 pesare un galassia ad esempio, o farla smettere di ruotare, per vedere cosa succede, 25 00:02:26,541 --> 00:02:28,387 ma ovviamente non possiamo. 26 00:02:28,387 --> 00:02:32,198 La nostra unica e sola fonte di informazione è la luce. 27 00:02:38,200 --> 00:02:43,312 Certo, possiamo fare fotografie, osservare la forma degli oggetti 28 00:02:43,312 --> 00:02:44,936 e vedere i loro colori, 29 00:02:44,936 --> 00:02:47,097 ma poichè la luce trasmette informazioni 30 00:02:47,097 --> 00:02:49,529 sugli atomi che l'hanno emessa, 31 00:02:49,529 --> 00:02:53,654 usando quanti di energia o la meccanica quantistica 32 00:02:53,654 --> 00:02:56,192 possiamo fare molto di più. 33 00:02:58,225 --> 00:03:02,373 Possiamo trovare tracce di quegli atomi, una sorta di codice genetico unico, 34 00:03:02,373 --> 00:03:04,338 e questo è uno strumento molto potente, 35 00:03:04,338 --> 00:03:07,670 perchè significa che possiamo determinare la composizione chimica, 36 00:03:07,670 --> 00:03:12,063 la fisica del gas, persino il movimento delle stelle, 37 00:03:12,063 --> 00:03:14,298 grazie all'effetto Doppler. 38 00:03:16,147 --> 00:03:20,567 Gli strumenti che ci permettono di ottenere informazioni analizzando la luce 39 00:03:20,567 --> 00:03:25,548 sono detti spettrografi, e sono assolutamente essenziali per noi. 40 00:03:30,246 --> 00:03:32,169 A partire dalla loro invenzione nel diciannovesimo secolo, 41 00:03:32,169 --> 00:03:35,326 lo spettrografo è stato uno strumento fondamentale per l'astronomia. 42 00:03:35,326 --> 00:03:37,859 Nel 1990 un nuovo tipo di strumento 43 00:03:38,094 --> 00:03:42,176 è stato inventato in Europa: lo spettrografo 3D, o a campo integrale. 44 00:03:42,176 --> 00:03:46,409 Per la prima volta siamo stati in grado di ottenere spettri di un'ampia zona del cielo, 45 00:03:46,409 --> 00:03:49,064 una zona popolata da molti oggetti astronomici. 46 00:03:49,064 --> 00:03:51,897 La prima generazione di strumenti basati su questo nuovo concetto 47 00:03:51,897 --> 00:03:54,907 è ora installata su grandi telescopi in tutto il mondo. 48 00:03:54,907 --> 00:03:57,493 Con i suoi numerosi telescopi in Cile, 49 00:03:57,493 --> 00:03:59,769 l'Osservatorio Europeo Australe, o ESO, 50 00:03:59,769 --> 00:04:02,183 è la punta di diamante dell'astronomia europea. 51 00:04:02,183 --> 00:04:06,175 Molti esempi di spettrografi 3D di prima generazione 52 00:04:06,175 --> 00:04:10,057 sono già installati ai fuochi dei quattro Very Large Telescopes, 53 00:04:10,057 --> 00:04:14,450 con specchi dal diametro di 8.2 metri, all'Osservatorio di Paranal. 54 00:04:18,161 --> 00:04:21,482 Con l'avanzamento tecnologico, dopo una decina d'anni 55 00:04:21,482 --> 00:04:25,540 è possibile costruire fotocamere o spettrografi decisamente migliori 56 00:04:25,540 --> 00:04:28,189 ed installarli su un telescopio per renderlo più potente, 57 00:04:28,189 --> 00:04:30,951 ma ci vogliono da cinque a dieci anni per farlo. 58 00:04:30,951 --> 00:04:33,434 All'inizio degli anni 2000 59 00:04:33,434 --> 00:04:39,971 stavamo pianificando a ESO - dovevamo inventarci idee per strumenti nuovi 60 00:04:39,971 --> 00:04:43,556 e più potenti, strumenti di seconda generazione. 61 00:04:45,989 --> 00:04:50,873 Il bando di ESO ci ha subito dato l'opportunità di cambiare marcia, 62 00:04:50,873 --> 00:04:54,048 e proporre qualcosa che fosse basato su 63 00:04:54,048 --> 00:04:57,438 tutto quello che avevamo imparato in quegli anni, 64 00:04:57,438 --> 00:04:59,439 qualcosa di molto più ambizioso, 65 00:04:59,439 --> 00:05:02,439 che avrebbe significato osservare 66 00:05:02,439 --> 00:05:05,372 l'Universo lontano come mai prima, 67 00:05:05,372 --> 00:05:08,883 quello fu l'inizio del progetto MUSE. 68 00:05:13,067 --> 00:05:18,709 In passato, avevamo strumenti che in un certo senso funzionavano come MUSE 69 00:05:18,709 --> 00:05:20,523 - spettrografi a campo integrale, 70 00:05:20,523 --> 00:05:23,141 che scattano foto e misurano spettri contemporaneamente, 71 00:05:23,141 --> 00:05:25,494 esistevano da 20 anni, 72 00:05:25,494 --> 00:05:30,196 e sia a Lione che nel nostro istituto a Postdam 73 00:05:30,196 --> 00:05:34,781 queste osservazioni erano state utilizzate con grande successo. 74 00:05:34,781 --> 00:05:38,827 Ma ciò che MUSE introduce per la prima volta 75 00:05:38,827 --> 00:05:41,659 è la combinazione di questa capacità 76 00:05:41,659 --> 00:05:45,382 con la capacità di uno strumento di survey, 77 00:05:45,382 --> 00:05:49,352 cioè la possibilità di osservare una parte significativa del cielo, 78 00:05:49,352 --> 00:05:51,704 non una singola galassia, 79 00:05:51,704 --> 00:05:56,553 ma una parte significativa del cielo con una grande quantità di oggetti, 80 00:05:56,553 --> 00:06:03,035 tutto ciò con questa duplice capacità fotografica e spettrografica. 81 00:06:03,035 --> 00:06:06,553 È un nuovo modo di fare astronomia. 82 00:06:07,553 --> 00:06:11,078 MUSE, il Multi-Unit Spectroscopic Explorer, 83 00:06:11,078 --> 00:06:15,206 è composto non da un solo spettrografo 3D, ma da 24. 84 00:06:15,206 --> 00:06:17,138 Quando la luce di una galassia 85 00:06:17,138 --> 00:06:19,160 catturata dal telesopio arriva allo strumento, 86 00:06:19,160 --> 00:06:22,844 incontra come primo elemento ottico il de-rotator, 87 00:06:22,844 --> 00:06:24,953 che compensa la rotazione terrestre. 88 00:06:25,621 --> 00:06:29,053 L'iimagine stabilizzata è ingrandita da una coppia di specchi. 89 00:06:29,053 --> 00:06:32,551 Poi il fascio entra nel primo field-splitter. 90 00:06:32,551 --> 00:06:36,209 L'immagine della galassia viene divisa in 24 sezioni, 91 00:06:36,209 --> 00:06:38,717 cioè 24 fasci ottici separati. 92 00:06:39,931 --> 00:06:41,954 Questi fasci vengono poi distribuiti da un gruppo di 93 00:06:41,954 --> 00:06:44,677 specchi e lenti ai 24 moduli. 94 00:06:47,003 --> 00:06:50,319 La luce è nuovamente ripartita da un secondo field-splitter, 95 00:06:50,319 --> 00:06:53,672 chiamato slicer - il capolavoro di MUSE. 96 00:06:53,672 --> 00:06:57,630 Lo slicer è composto da due serie di 48 specchi sferici, 97 00:06:57,630 --> 00:07:00,269 che separano il fascio il 48 parti. 98 00:07:00,269 --> 00:07:04,681 La luce riflessa da ogni piccolo specchio entra nello spettrografo, 99 00:07:05,044 --> 00:07:07,606 dove viene dispersa a seconda della sua lunghezza d'onda. 100 00:07:07,606 --> 00:07:12,079 Il detector registra lo spettro di una piccola parte della galassia. 101 00:07:12,079 --> 00:07:15,572 Questo procedimento viene ripetuto per ciascuno dei 48 fasci. 102 00:07:15,572 --> 00:07:19,032 Il detector a questo punto è completamente illuminato. 103 00:07:19,032 --> 00:07:21,000 La stessa cosa succede in contemporanea 104 00:07:21,000 --> 00:07:23,512 in ciascuno dei 24 spettrografi. 105 00:07:23,512 --> 00:07:26,260 L'immagine risultante da 400 milioni di pixel 106 00:07:26,260 --> 00:07:30,091 contiene informazioni spettrali su ogni parte della galassia. 107 00:07:31,756 --> 00:07:34,797 Ovviamente nessun laboratorio sarebbe stato in grado di realizzare un progetto 108 00:07:34,797 --> 00:07:36,983 complesso come MUSE da solo, 109 00:07:36,983 --> 00:07:40,036 nessuno ne avrebbe avuto la forza o la capacità, 110 00:07:40,036 --> 00:07:43,482 quindi ho riunito un gruppo di laboratori in Europa che, 111 00:07:43,482 --> 00:07:46,241 insieme, avevano le competenze per un tale progetto. 112 00:07:47,370 --> 00:07:50,108 Cinque laboratori di ricerca si sono uniti 113 00:07:50,108 --> 00:07:52,124 all'Astrophysical Research Centre di Lione 114 00:07:52,124 --> 00:07:54,373 per realizzare MUSE, inseme ad ESO. 115 00:07:57,942 --> 00:08:02,526 Il percorso è iniziato nel 2004 con la creazione del concept, la progettazione, 116 00:08:02,526 --> 00:08:05,086 e la costruzione, coinvolgendo esperti di 117 00:08:05,086 --> 00:08:08,146 ottica, meccanica, elettronica e software. 118 00:08:10,382 --> 00:08:15,151 Per completare le varie fasi ci sono voluti 9 anni e la collaborazione di un centinaio di ricercatori, 119 00:08:15,151 --> 00:08:18,526 tecnici e ingegneri per superare le varie sfide, 120 00:08:18,526 --> 00:08:21,032 in particolare la realizzazione dello slicer, 121 00:08:21,032 --> 00:08:22,910 il componente chiave di MUSE. 122 00:08:25,025 --> 00:08:28,355 Quindi dovete capire che all'inizio, 123 00:08:28,355 --> 00:08:31,424 quando abbiamo avviato il progetto, come capita spesso, 124 00:08:31,424 --> 00:08:34,222 non sapevamo esattamente come realizzare lo slicer. 125 00:08:34,222 --> 00:08:37,334 Avevamo fatto un piccolo prototipo e basta, 126 00:08:37,334 --> 00:08:39,184 così con l'avanzare del progetto, 127 00:08:39,184 --> 00:08:41,654 abbiamo dovuto dimostrare che eravamo veramente in grado di costruirlo. 128 00:08:41,654 --> 00:08:44,585 Quindi abbiamo fatto una gran quantità di test, 129 00:08:44,585 --> 00:08:47,788 costruito pezzi in metallo con varie tecnologie, 130 00:08:47,788 --> 00:08:50,604 nel campo dell'ottica, con diversi costruttori, 131 00:08:50,604 --> 00:08:52,439 in Europa e negli Stati Uniti... 132 00:08:52,439 --> 00:08:54,679 ed ogni volta, non ha funzionato. 133 00:08:54,679 --> 00:08:58,293 Ogni volta c'era qualcosa che non andava, e così ad un certo punto 134 00:08:58,293 --> 00:09:00,849 abbiamo seriamente creduto che il progetto avrebbe dovuto fermarsi 135 00:09:00,849 --> 00:09:02,388 - niente slicer, niente MUSE. 136 00:09:02,988 --> 00:09:06,710 Poi all'improvviso un costruttore francese 137 00:09:06,710 --> 00:09:07,719 si è inventato una tecnologia 138 00:09:07,719 --> 00:09:11,024 che ci avrebbe permesso di costruire lo slicer, 139 00:09:11,024 --> 00:09:15,301 e ovviamente non dovevamo farne uno solo, ma 24! 140 00:09:15,301 --> 00:09:18,184 Eravamo salvi. 141 00:09:26,381 --> 00:09:29,756 L'assemblaggio di MUSE è iniziato a Lione nel 2010. 142 00:09:29,756 --> 00:09:33,555 Sono arrivati migliaia di pezzi da tutta Europa. 143 00:09:36,323 --> 00:09:37,933 Ci sono voluti tre anni per costruire, 144 00:09:37,933 --> 00:09:41,990 calibrare, allineare e collaudare lo strumento. 145 00:10:23,575 --> 00:10:29,571 A settembre 2013, dopo i test finali, MUSE è stato smontato, 146 00:10:29,571 --> 00:10:32,018 imballato con attenzione, e spedito in Cile. 147 00:11:00,271 --> 00:11:02,919 MUSE è arrivato in dozzine di scatole. 148 00:11:02,919 --> 00:11:07,644 Numerosi autocarri sono arrivati a Paranal, e la nostra principale preoccupazione era: 149 00:11:07,644 --> 00:11:10,020 sarà tutto intatto? 150 00:11:10,020 --> 00:11:12,567 Perché vedete, sono pezzi unici, 151 00:11:12,567 --> 00:11:14,687 e se un pezzo fosse stato rotto, 152 00:11:14,687 --> 00:11:17,686 non avremmo avuto tempo di farne un altro abbastanza velocemente, 153 00:11:17,686 --> 00:11:20,405 tutto ciò era molto stressante. 154 00:11:20,405 --> 00:11:21,847 Ma era tutto a posto, 155 00:11:21,847 --> 00:11:23,506 così una volta che le casse 156 00:11:23,506 --> 00:11:25,856 con tutti i pezzi sono state aperte a Paranal, 157 00:11:25,856 --> 00:11:29,316 e abbiamo visto che era tutto a posto, dovevamo assemblarlo, 158 00:11:29,316 --> 00:11:32,537 testarlo e allinearlo; e per MUSE, 159 00:11:32,537 --> 00:11:35,882 che è un degli strumenti più grandi installati sul VLT 160 00:11:35,882 --> 00:11:39,268 - il più rande in effetti - quella fase è stata molto lunga. 161 00:11:40,972 --> 00:11:42,861 Ma la parte veramente stressante di questa maratona 162 00:11:42,861 --> 00:11:44,569 è stata rispettare le scadenze. 163 00:11:44,569 --> 00:11:49,225 Le notti che ci erano state assegnate per il commissioning 164 00:11:49,225 --> 00:11:51,658 erano state fissate molto tempo prima, 165 00:11:51,658 --> 00:11:54,007 e non potevamo assolutamente sbagliare. 166 00:11:57,567 --> 00:12:00,968 Era una nuova esperienza per noi, perchè in progetti precedenti 167 00:12:00,968 --> 00:12:03,565 avevamo smontato strumenti, 168 00:12:03,565 --> 00:12:07,710 li avevamo divisi in singoli pezzi e poi rimontati 169 00:12:07,710 --> 00:12:09,785 sul telescopio o sulla piattaforma, 170 00:12:09,785 --> 00:12:13,342 ma per MUSE questo non era possibile, 171 00:12:13,342 --> 00:12:18,116 perché MUSE era troppo complicato perchè potessimo fare l'assemblaggio 172 00:12:18,116 --> 00:12:22,904 e soprattutto l'allineamento all'interno della cupola del telescopio. 173 00:12:25,473 --> 00:12:29,808 Fu deciso di sollevare lo strumento intero 174 00:12:29,808 --> 00:12:32,455 e issarlo nella cupola, 175 00:12:32,455 --> 00:12:37,776 e c'è un solo modo per entrare in una cupola con uno strumento di grandi dimensioni: 176 00:12:37,776 --> 00:12:41,049 attraverso l'apertura per le osservazioni. 177 00:12:44,287 --> 00:12:46,998 Immaginate il nostro stato mentale... 178 00:12:47,098 --> 00:12:50,999 Sapevamo che sarebbe stata il momento cruciale dell'operazione 179 00:12:50,999 --> 00:12:54,651 e che le condizioni atmosferiche avrebbero giocato un ruolo fondamentale, 180 00:12:54,651 --> 00:12:57,746 perchè avremmo spacchettato lo strumento 181 00:12:57,746 --> 00:13:01,438 e l'avremmo lasciato fuori prima di installarlo sul telescopio. 182 00:13:01,438 --> 00:13:05,128 Ma ovviamente, quando stavamo per farlo, 183 00:13:05,128 --> 00:13:07,725 c'era vento forte e rischio di pioggia. 184 00:13:07,725 --> 00:13:10,235 Quindi abbiamo rallentato, e aspettato, 185 00:13:10,235 --> 00:13:13,611 poi ci siamo riuniti e abbiamo guardato le previsioni del tempo, 186 00:13:13,611 --> 00:13:15,587 e preso la decisione di andare avanti. 187 00:13:40,915 --> 00:13:44,298 Uno dei rischi principali era chiaramente 188 00:13:44,298 --> 00:13:45,614 quello di danneggiare lo strumento. 189 00:13:45,614 --> 00:13:49,341 Ma c'era anche un altro fattore: l'allineamento. 190 00:13:49,341 --> 00:13:53,888 Ci erano voluti più di due mesi nella sala di integrazione, 191 00:13:53,888 --> 00:13:57,972 e se si fosse disallineato, 192 00:13:57,972 --> 00:14:01,294 non avremmo avuto altra scelta se non smontarlo di nuovo. 193 00:14:05,517 --> 00:14:11,296 E poi è stato sollevato, quindici metri sopra le nostre teste, 194 00:14:11,296 --> 00:14:14,116 ma a dire la verità in quel momento, 195 00:14:14,116 --> 00:14:17,549 pensavo che sarei stato eccitatissimo 196 00:14:17,549 --> 00:14:22,245 e che avrei temuto che lo strumento potesse cadere... 197 00:14:28,967 --> 00:14:32,629 Un altro elemento critico era che il telescopio ha degli specchi, 198 00:14:32,629 --> 00:14:35,898 e avremmo avuto grossi problemi con gli specchi 199 00:14:35,898 --> 00:14:37,477 se il Sole li avesse illuminati, 200 00:14:37,477 --> 00:14:42,310 quindi abbiamo iniziato a sollevare lo strumento attorno alle 5-5.30 del mattino, 201 00:14:42,310 --> 00:14:44,167 e quando abbiamo finito, 202 00:14:44,167 --> 00:14:45,828 avevamo solo una decina di minuti 203 00:14:45,828 --> 00:14:47,991 prima che il sole illuminasse lo specchio principale, 204 00:14:47,991 --> 00:14:52,183 quello sarebbe stato il momento in cui saremmo stati obbligati a chiudere lo shutter. 205 00:14:52,183 --> 00:14:56,242 Quindi non era solo un'operazione tecnica molto delicata, 206 00:14:56,242 --> 00:14:58,929 ma avremmo anche avuto pochissimo tempo per farlo. 207 00:15:34,501 --> 00:15:37,117 Era la prima volta che una luce, 208 00:15:37,117 --> 00:15:39,592 che non fosse luce ambientale o proveniente da una lampada di calibrazione, 209 00:15:39,592 --> 00:15:41,383 avrebbe raggiunto lo strumento... 210 00:15:41,383 --> 00:15:45,014 la luce di una stella, o di una galassia per esempio. 211 00:15:48,088 --> 00:15:51,272 Ho voluto rendere simbolico quel momento scegliendo 212 00:15:51,272 --> 00:15:57,978 un oggetto seciale, che fosse nascosto, e segreto, così ho scelto la stella di Kapteyn. 213 00:15:57,978 --> 00:16:01,950 L'ho scelta perchè è a 13 anni luce di distanza da noi, 214 00:16:01,950 --> 00:16:05,858 cioè la luce che avremmo osservato era stata emessa dalla stella nel 2001, 215 00:16:05,858 --> 00:16:09,377 nello stesso momento in cui avevamo fatto l'offerta per il bando di ESO. 216 00:16:14,955 --> 00:16:15,983 Per 13 anni 217 00:16:15,983 --> 00:16:18,281 la luce ha viaggiato attraverso lo spazio profondo, 218 00:16:18,281 --> 00:16:20,592 a 300 000 chilometri al secondo, 219 00:16:20,592 --> 00:16:24,738 e dopo 13 anni è giunta al canale numero 6 di MUSE. 220 00:16:28,607 --> 00:16:30,199 È stato meravigliosamente simbolico. 221 00:16:33,774 --> 00:16:35,303 Ho condiviso tutto questo con la squadra quando me l'hanno chiesto, 222 00:16:35,303 --> 00:16:38,020 e gli ho anche detto che era perchè 223 00:16:38,020 --> 00:16:40,453 la luce della stella aveva proseguito dritta, 224 00:16:40,453 --> 00:16:43,453 mentre per noi la strada era stata un po' più tortuosa. 225 00:16:49,077 --> 00:16:50,822 Era la Prima Luce 226 00:16:50,822 --> 00:16:53,781 ed per la prima volta avremmo scattato una foto del cielo. 227 00:16:53,781 --> 00:16:56,609 Personalmente ero molto sotto pressione, 228 00:16:56,609 --> 00:16:58,565 perché avevamo installato lo strumento 229 00:16:58,565 --> 00:17:02,058 e passato una settimana ad allinearlo correttamente con il telescopio, 230 00:17:02,058 --> 00:17:04,794 così quando abbiamo scattato la prima fotografia, 231 00:17:04,794 --> 00:17:07,345 quella era anche una prova che lo strumento 232 00:17:07,683 --> 00:17:09,595 era stato posizionato esattamente di fronte al telescopio. 233 00:17:14,563 --> 00:17:17,845 Era il risultato di 10 anni di lavoro e ha funzionato, 234 00:17:17,845 --> 00:17:19,738 potevamo vedere le nostre stelle! 235 00:17:19,738 --> 00:17:23,646 Erano ben definite e potevamo metterle in ordine. 236 00:17:23,646 --> 00:17:25,355 Avevamo avuto successo, 237 00:17:25,355 --> 00:17:29,042 e potevamo quindi consegnare lo strumento agli scienziati, 238 00:17:29,042 --> 00:17:32,068 e sapevamo che ci si sarebbero divertiti molto. 239 00:17:42,190 --> 00:17:45,843 MUSE era pronto, ma prima di entrare in servizio 240 00:17:45,843 --> 00:17:48,435 avrebbe dovuto superare tutta una serie di test e piccoli aggiustamenti. 241 00:17:48,435 --> 00:17:51,713 Questa fase, detta "commissioning", 242 00:17:51,713 --> 00:17:53,796 avrebbe richiesto molte notti di acquisizione dati 243 00:17:53,796 --> 00:17:55,838 in modo che gli ingegneri ed i ricercatori 244 00:17:55,838 --> 00:17:58,709 potessero ottenere da MUSE una performance ottimale. 245 00:18:02,909 --> 00:18:04,627 Su questo schermo possiamo vedere 246 00:18:04,627 --> 00:18:09,033 l'immagine ricostruita dell'area di cielo che stiamo osservando. 247 00:18:09,033 --> 00:18:12,407 Potete vedere i vari oggetti che abbiamo contrassegnato, 248 00:18:12,407 --> 00:18:14,873 e per ciascuno di loro 249 00:18:14,873 --> 00:18:18,294 potete vedere lo spettro, che ne contiene 250 00:18:18,294 --> 00:18:20,650 le caratteristiche e ci dice che tipo di oggetto sia... 251 00:18:20,650 --> 00:18:25,128 se è una galassia, un quasar, o ancora un altro oggetto di interesse scientifico. 252 00:18:28,461 --> 00:18:33,636 Una delle grandi sfide di questo progetto è stata essere in grado 253 00:18:33,636 --> 00:18:36,429 di analizzare in modo efficiente l'enorme quantità di dati 254 00:18:36,429 --> 00:18:38,259 che lo strumento ci fornisce. 255 00:18:39,259 --> 00:18:43,605 Vedete, è capace di produrre 400 milioni di byte di dati al minuto. 256 00:18:43,605 --> 00:18:46,776 La quantità di informazioni può essere considerevole, 257 00:18:46,776 --> 00:18:49,583 il problema però non è solo la quantità, ma anche la complessità. 258 00:18:49,583 --> 00:18:51,965 L'immagine che giunge al detector 259 00:18:51,965 --> 00:18:54,929 è stata suddivisa varie volte in piccoli pezzettini 260 00:18:54,929 --> 00:18:56,639 dagli slicer e dai field splitter, 261 00:18:56,639 --> 00:19:02,065 quindi è estremamente complicata, e bisogna ripercorrere attraverso un algoritmo 262 00:19:02,065 --> 00:19:06,608 quello che è successo sul detector, e confrontarlo con quello che invece c'era in cielo. 263 00:19:06,608 --> 00:19:13,089 Quello che MUSE crea in fondo sono tantissimi pixel di dati su un detector, 264 00:19:13,089 --> 00:19:17,512 che sembra non abbiano né capo né coda. 265 00:19:17,512 --> 00:19:20,082 Quindi è un processo molto complicato. 266 00:19:20,082 --> 00:19:21,547 Abbiamo un esperto nel team 267 00:19:21,547 --> 00:19:25,952 che ha scritto quello che chiamiamo software di riduzione dati, 268 00:19:25,952 --> 00:19:30,824 che praticamente mette tutti questi pixel assieme per creare 269 00:19:30,824 --> 00:19:34,599 immagini, spettri, combinare i dati, eccetera. 270 00:19:37,632 --> 00:19:40,900 A febbraio 2014, durante la fase di convalida, 271 00:19:40,900 --> 00:19:43,275 MUSE ha osservato la nebulosa di Orione 272 00:19:43,275 --> 00:19:46,561 per verificare la sua capacità di analizzare una regione estesa del cielo. 273 00:19:46,561 --> 00:19:52,132 In meno di due ore, MUSE ha scattato più di 60 immagini della nebulosa 274 00:19:52,132 --> 00:19:54,418 - cioè 2 milioni di spettri - 275 00:19:54,418 --> 00:19:59,333 100 volte più di quanti ne fossero disponibili fino ad allora. 276 00:19:59,333 --> 00:20:03,059 Dopo averli processati, abbiamo disposto i dati in un cubo 277 00:20:03,059 --> 00:20:06,833 composto di una serie di 4000 immagini di lunghezze d'onda differenti. 278 00:20:06,833 --> 00:20:13,659 L'analisi di questi dati ha rivelato un certo numero di elementi chimici diversi 279 00:20:13,659 --> 00:20:16,867 e le condizioni fisiche del gas nella nebulosa. 280 00:20:16,867 --> 00:20:21,642 Rispetto ad una singola immagine, il cubo di dati prodotto da MUSE 281 00:20:21,642 --> 00:20:25,843 è così ricco di informazioni che ai ricercatori serviranno molti mesi 282 00:20:25,843 --> 00:20:29,298 per analizzare completamente il suo contenuto e pubblicare i risultati. 283 00:20:29,298 --> 00:20:31,149 Il punto è che 284 00:20:31,149 --> 00:20:33,833 quello che abbiamo ottenuto con la nebulosa di Orione è stato esattamente ciò che speravamo, 285 00:20:33,833 --> 00:20:36,115 anzi molto meglio, è stato spettacolare. 286 00:20:36,115 --> 00:20:41,469 Perché c'è molto gas, ed è in movimento, 287 00:20:41,469 --> 00:20:47,120 e ci sono stelle - stelle calde - che eccitano il gas, 288 00:20:47,120 --> 00:20:50,801 che di conseguenza emette luce in punti diversi 289 00:20:50,801 --> 00:20:52,547 dello spettro elettromagnetico. 290 00:20:52,547 --> 00:20:57,688 Tutto ciò si può facilmente visualizzare con queste mappe colorate 291 00:20:57,688 --> 00:21:01,543 ed è questo che abbiamo fatto successivamente. 292 00:21:01,543 --> 00:21:05,528 E la cosa interessante è che tutto questo serviva solo a dimostrare 293 00:21:05,528 --> 00:21:08,694 le capacità di MUSE, ma contiene anche 294 00:21:08,694 --> 00:21:13,756 una quantità incredibile di dati scientificamente importanti. 295 00:21:19,096 --> 00:21:21,113 Ogni sei mesi 296 00:21:21,113 --> 00:21:25,054 i membri del consorzio di MUSE si incontrano per "settimane impegnate". 297 00:21:25,054 --> 00:21:27,509 Durante questi meeting fanno un resoconto 298 00:21:27,509 --> 00:21:31,183 dello stato del programma osservativo e discutono i risultati recenti. 299 00:21:31,183 --> 00:21:35,833 Durante la settimana professori, postdoc e studenti 300 00:21:35,833 --> 00:21:39,065 di diverse nazionalità si incontrano con un solo obiettivo: 301 00:21:39,065 --> 00:21:41,492 estrarre informazioni scientifiche 302 00:21:41,492 --> 00:21:44,528 dalla luce analizzata e sezionata da MUSE. 303 00:21:44,528 --> 00:21:47,737 Si parla di numerosi argomenti. 304 00:21:47,737 --> 00:21:53,643 In particolare, io mi interesso di galassie 305 00:21:53,643 --> 00:21:58,024 come la nostra Via Lattea, come le galassie cambiano nel tempo, 306 00:21:58,024 --> 00:22:02,008 come evolvono, come si sono formate nell'Universo primordiale, 307 00:22:02,008 --> 00:22:04,121 come si sviluppano nel tempo, 308 00:22:04,121 --> 00:22:07,162 cosa controlla il loro sviluppo, eccetera. 309 00:22:07,162 --> 00:22:10,091 E sappiamo che è cruciale 310 00:22:10,091 --> 00:22:14,340 l'interazione con il gas nell'Universo, 311 00:22:14,340 --> 00:22:22,316 come il gas fluisce dall'Universo sulla Galassia, 312 00:22:22,316 --> 00:22:24,775 è quello il carburante da cui 313 00:22:24,775 --> 00:22:26,623 nascono stelle come il Sole. 314 00:22:26,623 --> 00:22:32,865 E sappiamo che attorno alle galassie c'è del gas, 315 00:22:32,865 --> 00:22:35,726 se volete, quello rimasto dal Big Bang. 316 00:22:35,726 --> 00:22:40,839 Lo vediamo in assorbimento attraverso oggetti di background, 317 00:22:40,839 --> 00:22:46,892 ma questa è una sorta di osservazione unidimensionale. 318 00:22:46,892 --> 00:22:50,037 È letteralmente come cercare un ago in un pagliaio. 319 00:22:50,037 --> 00:22:54,298 Con MUSE possiamo di fatto vedere dove si trova il gas, 320 00:22:54,298 --> 00:22:57,865 in una sorta di volume tridimensionale. 321 00:22:57,865 --> 00:23:02,812 Quindi quello che vogliamo fare con MUSE è capire questo processo 322 00:23:02,812 --> 00:23:09,584 del gas che fluisce dall'Universo circostante sulle galassie. 323 00:23:13,564 --> 00:23:19,910 Direi che il sacro graal del mio campo di ricerca è l'identificazione 324 00:23:20,090 --> 00:23:26,001 di questa rete di gas che pensiamo debba essere lì, nell'Universo primordiale, 325 00:23:26,001 --> 00:23:28,968 rete da cui si formano le galassie. 326 00:23:28,968 --> 00:23:33,658 E MUSE è lo strumento migliore 327 00:23:33,658 --> 00:23:35,667 con cui provare a vederla. 328 00:23:42,874 --> 00:23:46,616 Osserviamo quasar, i cosiddetti quasar, 329 00:23:46,616 --> 00:23:49,071 che sono tra le sorgenti più luminose dell'Universo, 330 00:23:49,071 --> 00:23:51,930 e un quasar non è altro che un buco nero supermassivo. 331 00:23:51,930 --> 00:23:53,675 Il gas spiraleggia verso il buco nero 332 00:23:53,675 --> 00:23:56,128 per vià dell'attrazione gravitazionale, 333 00:23:56,128 --> 00:23:58,060 e per via di questa gravità molto forte 334 00:23:58,060 --> 00:24:01,350 il gas si muove molto velocemente man mano che si avvicina al buco nero. 335 00:24:01,350 --> 00:24:03,250 E dato che si muove così velocemente 336 00:24:03,250 --> 00:24:05,431 c'è molto attrito tra strati di gas 337 00:24:05,431 --> 00:24:06,953 che si muovono a velocità diverse 338 00:24:06,953 --> 00:24:08,345 il gas diventa molto, molto caldo, 339 00:24:08,345 --> 00:24:11,751 e man mano che si scalda emette enormi quantità di radiazione. 340 00:24:11,751 --> 00:24:15,638 Ora, usavamo questi quasar come strumenti, 341 00:24:15,638 --> 00:24:18,200 non per studiarli direttamente, ma come se fossero delle torce. 342 00:24:18,200 --> 00:24:21,144 Perchè sono così luminosi che possiamo vederli da molto lontano, 343 00:24:21,144 --> 00:24:25,564 e quindi vediamo una torcia, e controlliamo che cosa il gas 344 00:24:25,564 --> 00:24:29,665 che si trova tra il quasar e voi - il telescopio, l'osservatore - 345 00:24:29,665 --> 00:24:33,682 cosa assorba quel gas che si trova attorno ad una galassia tra l'osservatore e il quasar, 346 00:24:33,682 --> 00:24:36,244 quindi possiamo studiare il gas attorno a quella galassia: 347 00:24:36,244 --> 00:24:37,902 non può essere osservato in nessun altro modo. 348 00:24:38,902 --> 00:24:44,036 Ma per imparare che cosa colleghi il flusso di gas in entrata e quello in uscita dalla galassia 349 00:24:44,036 --> 00:24:47,514 abbiamo bisogno di sapere dove si trova la galassia, ed ecco l'ostacolo. 350 00:24:47,514 --> 00:24:51,416 Non potevamo trovare tute le galassie, solo quelle molto luminose. 351 00:24:51,416 --> 00:24:54,307 Con MUSE possiamo osservare oggetti molto più deboli, 352 00:24:54,307 --> 00:24:56,391 uno o due ordini di magnitudine più deboli, 353 00:24:56,391 --> 00:24:58,035 e quindi possiamo identificare molte più galassie. 354 00:24:58,035 --> 00:25:00,882 In effetti, ci siamo resi conto che avremmo potuto trovare tante galassie 355 00:25:00,882 --> 00:25:03,710 quante erano le righe di assorbimento che potevamo vedere, 356 00:25:03,710 --> 00:25:08,629 in modo da potere veramente cominciare a fare un collegamento tra il gas e ciò che vediamo in assorbimento 357 00:25:08,629 --> 00:25:10,788 con le galassie osservate da MUSE, 358 00:25:10,788 --> 00:25:13,030 e in quel modo, per la prima volta, 359 00:25:13,030 --> 00:25:15,774 capire qualcosa sui flussi di gas in entrata e in uscita 360 00:25:15,774 --> 00:25:17,505 da galassie molto molto lontane. 361 00:25:17,505 --> 00:25:19,597 Questi flussi sono importanti 362 00:25:19,597 --> 00:25:23,161 perché lontano in astronomia significa indietro nel tempo. 363 00:25:25,033 --> 00:25:27,041 E con MUSE possiamo studiare questo fenomeno nel momento 364 00:25:27,041 --> 00:25:30,975 di massima attività delle galassie nella storia dell'Universo, 365 00:25:30,975 --> 00:25:33,330 stavano formando stelle strenuamente, 366 00:25:33,330 --> 00:25:35,793 e proprio per questo motivo stavano producendo grandi esplosioni 367 00:25:35,793 --> 00:25:38,292 che hanno spazzato via molto gas, rispedendolo nello spazio intergalattico. 368 00:25:48,170 --> 00:25:52,031 Si fanno carotaggi nel ghiaccio in Antartide per andare indietro nel tempo nella storia meteorologica, 369 00:25:52,031 --> 00:25:55,803 ed è lo stesso quando osserviamo una zona del cielo molto in profondità. 370 00:25:55,803 --> 00:25:57,126 Andiamo indietro nel tempo. 371 00:25:57,126 --> 00:26:00,544 Ora, io sono particolarmente interessato alle galassie, 372 00:26:00,544 --> 00:26:02,804 quegli enormi raggruppamenti di milioni di stelle, 373 00:26:02,804 --> 00:26:05,933 e ai milioni di galassie nell'Universo. 374 00:26:05,933 --> 00:26:10,032 Vogliamo sapere quando si sono formate, come si sono evolute, 375 00:26:10,032 --> 00:26:13,908 e quindi è come fare un carotaggio molto in profondità nell'Universo 376 00:26:13,908 --> 00:26:17,171 che significa poter vedere le galassie in diversi periodi della loro evoluzione 377 00:26:17,171 --> 00:26:21,075 - da neonate, adolescenti, adulte, eccetera... 378 00:26:21,075 --> 00:26:23,499 ed è proprio così che cerchiamo di ripercorrerne la storia. 379 00:26:23,499 --> 00:26:26,607 Muse è davvero lo strumento perfetto per farlo. 380 00:26:26,607 --> 00:26:30,547 Credo sia geniale, perchè in passato volevo fare l'archeologo, 381 00:26:30,547 --> 00:26:33,403 e in questo modo ho riscoperto quasta passione della mia gioventù. 382 00:26:33,403 --> 00:26:36,326 Con MUSE sto facendo archeologia nell'Universo! 383 00:26:38,939 --> 00:26:42,629 Nel 2014, durante un periodo equivalente a quattro notti, 384 00:26:42,629 --> 00:26:45,622 MUSE ha osservato un'area dell'Hubble Deep Field. 385 00:26:47,471 --> 00:26:50,772 Questa zona del cielo era stata ripresa nel 2000 386 00:26:50,772 --> 00:26:52,489 dall'Hubble Space Telescope, 387 00:26:52,489 --> 00:26:54,443 usando un tempo di esposizione molto lungo 388 00:26:54,443 --> 00:26:57,443 per ottenere immagini a colori di centinaia di galassie. 389 00:27:01,243 --> 00:27:05,223 Il cubo di dati prodotto da MUSE di questa area è ricco di informazioni. 390 00:27:05,923 --> 00:27:07,819 Man mano che lo analizziamo, 391 00:27:07,819 --> 00:27:11,418 ci spostiamo in lunghezza d'onda, dal blu all'infrarosso. 392 00:27:14,118 --> 00:27:16,460 Si può notare un gran numero di punti luminosi 393 00:27:16,460 --> 00:27:18,651 che variano sia in luminosità che in lunghezza d'onda. 394 00:27:19,651 --> 00:27:21,452 Sono in prevalenza galassie. 395 00:27:22,570 --> 00:27:24,311 Dalle variazioni di luminosità 396 00:27:24,311 --> 00:27:27,405 possiamo dedurre le proprietà fisiche delle galassie 397 00:27:27,405 --> 00:27:30,861 - ad esempio, che tipo di stelle sono presenti. 398 00:27:30,861 --> 00:27:36,023 Ora selezioniamo una piccola regione del cubo, per la precisione due diverse zone. 399 00:27:36,023 --> 00:27:41,322 La prima è il centro di una galassia molto luminosa. La seconda è vuota. 400 00:27:41,322 --> 00:27:44,430 A sinistra vediamo apparire uno spettro. 401 00:27:44,430 --> 00:27:49,108 Vicino ai 520 nanometri vediamo una riga di emissione luminosa. 402 00:27:49,108 --> 00:27:52,216 La galassia è molto brillante a questa lunghezza d'onda, 403 00:27:52,216 --> 00:27:55,364 e questo ci dice che ospita al suo interno ossigeno caldo. 404 00:27:55,364 --> 00:28:01,986 Nelle lunghezze d'onda del rosso possiamo vedere un'altra riga, nella seconda parte del cubo. 405 00:28:01,986 --> 00:28:05,744 Lì, dove prima non era possibile vedere nulla, 406 00:28:05,744 --> 00:28:10,178 la presenza di idrogeno ionizzato ci rivela che c'è una galassia. 407 00:28:10,178 --> 00:28:14,026 Misurando la lunghezza d'onda precisa della riga di emissione, 408 00:28:14,026 --> 00:28:16,966 è possibile ricavare la distanza della galassia. 409 00:28:16,966 --> 00:28:21,353 Ed è molto distante, 13 miliardi di anni luce, 410 00:28:21,353 --> 00:28:26,295 e l'abbiamo osservata solo un miliardo di anni dopo il Big Bang. 411 00:28:29,157 --> 00:28:32,145 La qualità delle immagini del telescopio Hubble 412 00:28:32,145 --> 00:28:36,433 ci permette di vedere una galassia e la sua forma con precisione, 413 00:28:36,433 --> 00:28:38,476 ma ciò che vediamo essenzialmente 414 00:28:38,476 --> 00:28:42,561 è quanta luce ci arriva in un dato momento da quella galassia. 415 00:28:44,716 --> 00:28:49,151 Con gli spettri, abbiamo anche la distribuzione di energia di questa luce, 416 00:28:49,151 --> 00:28:52,082 tutte le lunghezze d'onda e i colori, 417 00:28:52,082 --> 00:28:56,338 e questo ci dà molte più informazioni, 418 00:28:56,338 --> 00:28:59,526 come ad esempio la velocità di rotazione della galassia, 419 00:28:59,526 --> 00:29:02,677 il movimento del gas, gli elementi chimici, 420 00:29:02,677 --> 00:29:07,155 e il numero di stelle di età diverse - giovani e vecchie - 421 00:29:07,155 --> 00:29:09,582 di cui la galassia si compone.. 422 00:29:11,679 --> 00:29:15,089 Tutte queste informazioni messe insieme ci consentono di stimare 423 00:29:15,089 --> 00:29:17,894 che stadio la galassia abbia raggiunto nella sua evoluzione. 424 00:29:23,405 --> 00:29:26,548 Grazie a MUSE possiamo misurare le distanze 425 00:29:26,548 --> 00:29:30,852 di qualcosa come 180 galassie nello stesso campo visivo, 426 00:29:30,852 --> 00:29:34,719 e abbiamo scoperto circa 30 nuove galassie molto distanti 427 00:29:34,719 --> 00:29:38,697 nello stesso campo, che non potevano essere osservate con Hubble. 428 00:29:41,280 --> 00:29:44,313 Sappiamo di aver costruito uno strumento molto bello 429 00:29:44,313 --> 00:29:46,592 che ora è considerato non solo da noi, 430 00:29:46,592 --> 00:29:49,100 ma da tutta la comunità di coloro che l'hanno usato, 431 00:29:49,100 --> 00:29:51,116 come la Rolls Royce dell'astronomia. 432 00:29:51,116 --> 00:29:55,271 Dopo un anno di utilizzo un impressionante numero di articoli 433 00:29:55,271 --> 00:29:57,894 è stato pubblicato a partire da dati provenienti da MUSE, 434 00:29:57,972 --> 00:30:00,761 e soprattutto da persone che non erano parte del team MUSE. 435 00:30:02,061 --> 00:30:06,013 È molto bello vedere come persone al di fuori del progetto 436 00:30:06,013 --> 00:30:08,800 possano usare facilmente lo strumento, 437 00:30:08,800 --> 00:30:13,328 ottenere risultati - ottimi risultati - molto velocemente. 438 00:30:32,346 --> 00:30:37,636 Nel 2014 ho vissuto momenti straordinari. 439 00:30:37,636 --> 00:30:44,417 È stato un sogno divenuto realtà; è stata un'idea, un piano molto vago che è diventato, 440 00:30:44,417 --> 00:30:48,848 nella realtà, una macchina fantastica per viaggiare indietro nel tempo. 441 00:30:51,800 --> 00:30:56,570 È stata un'avventura tecnica, scientifica e umana. 442 00:30:56,870 --> 00:30:59,964 Durante la quale ho incontrato persone eccezionali, 443 00:30:59,964 --> 00:31:03,307 di intelligenza straordinaria, dedicati al progetto, 444 00:31:03,307 --> 00:31:08,548 e insieme abbiamo fatto qualcosa di straordinario 445 00:31:08,548 --> 00:31:10,698 che nessuno di noi avrebbe potuto fare da solo. 446 00:31:13,741 --> 00:31:20,237 MUSE verrà usato da ESO e da noi forse per i prossimi 10, 447 00:31:20,237 --> 00:31:22,300 15 o 20 anni, 448 00:31:22,300 --> 00:31:25,012 quindi penso che MUSE lascerà un segno 449 00:31:25,012 --> 00:31:29,059 come importante contributore alle scoperte scientifiche.