ESPRESSO vede la luce in fondo al “tunnel”

Nella notte del 25 settembre 2016, per la prima volta, la luce di una stella puntata dal telescopio UT4 situato presso l’Osservatorio Australe ESO/VLT del Paranal ha raggiunto il Coudé Combined Laboratory, dove nel 2017 verrà installato lo spettrografo ESPRESSO. Un notevole risultato al cui successo hanno contribuito anche ricercatori italiani dell’INAF, in particolare dell’Osservatorio di Trieste e Milano.

ESPRESSO ([1]): the Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations è lo spettrografo echelle a fibre ottiche caratterizzato da altissima stabilità, precisione e risoluzione attualmente in fase di integrazione finale presso l’Osservatorio Astronomico di Ginevra (Svizzera, OGE). Una volta installato presso l’Osservatorio Australe VLT Paranal dell’ESO (nel 2017) sarà in grado di produrre spettri con precisione mai raggiunta prima da spettrografi analoghi offrendo tutte le potenzialità per fornire contributi scientifici significativi in varie aree dell’astronomia moderna, in particolare per la rilevazione e caratterizzazione  degli esopianeti e per la misura di una possibile variazione (o non) nel valore delle costanti fondamentali della fisica. ESPRESSO è costruito da un consorzio formato da istituti di ricerca Svizzeri, Portoghesi, Spagnoli, oltre che ESO e vede una partecipazione significativa di ricercatori dell’INAF, in particolare degli Osservatori di Trieste e Milano (PI: F. Pepe - OGE, co-PI: S. Cristiani e project scientist: P. Molaro, INAF-OATs).

Per poter conseguire i risultati scientifici attesi, ESPRESSO verrà posizionato nel Coudé Combined  Laboratory (CCL) dove potrà sfruttare sia simultanemante che individualmente la luce proveniente da tutti i quattro telescopi (distanti a seconda dell’UT anche fino a 70 m) uguagliando in questo modo le potenzialità offerte da un telescopio di ben 16 metri di diametro.

I quattro cammini ottici necessari per convogliare la luce dai singoli telescopi al CCL sono denominati “coudé train”. Ciascuno di essi è costituito da nove elementi ottici (prismi, specchi e lenti) di grandi dimensioni ed altissima qualità, installati all’interno di tunnel su un cammino medio dell’ordine di 60 m, tali da garantire un’ottimale trasmissione in termini di efficienza e limitando al massimo le aberrazioni.

A settembre  di quest’anno si è proceduto con l’installazione meccanica ed allineamento di tutte le ottiche del coudé train sul telescopio UT4 del VLT. L’allineamento è stata una fase molto delicata e ha richiesto estrema cura data la precisione da raggiungere nel posizionamento e la distanza da coprire. In parallelo nel CCL è stata installata una delle front-end di ESPRESSO, cioè la struttura atta a ricevere la luce dai coudé trains (e che la invierà allo spettrografo, una volta installato). Tutte le front-ends sia per la parte opto-meccanica che per il controllo elettronico e software sono responsabilità di INAF (Milano e Trieste).

La prima luce del sistema così installato al Paranal, cioè coudé train dell’UT4 ed una delle front-end di ESPRESSO nel CCL, è stata ottenuta la notte del 25 settembre 2016. L’impegno profuso nel design, costruzione ed installazione/allineamento di tutte le parti, è stato ripagato dall’eccellente risultato ottenuto già con i primissimi puntamenti del telescopio. Misure preliminari al fuoco,  effettuate sulle stelle puntate, hanno permesso di misurare una FWHM di meno di 0.5 secondi d’arco. Si è potuto inoltre verificare l’ uniformità della qualità dell’immagine su tutto il campo di vista (circa 17 secondi d’arco) e la stabilità della pupilla, prerequisiti fondamentali per poter raggiungere i traguardi scientifici ambiziosi di ESPRESSO.

Il risultato ottenuto consentirà di ottenere il via libera da parte di ESO all’installazione dei coudé trains degli altri UTs in modo da preparare tutto quanto è necessario per permettere ad  ESPRESSO di ricevere la luce degli oggetti celesti, cioè, e proprio il caso di dirlo, di vedere la luce in fondo ai tunnel.

Per ulteriori informazioni: Paolo Di Marcantonio, tel 040 3199 337, e-mail Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Immagine ottenuta durante il primissimo puntamento del telescopio sui due rivelatori (CCD) della front-end. A sinistra si può notare l’immagine di una stella con FWHM intorno agli 0.5 arcsec; la bontà del puntamento/allineamento si può apprezzare dalla vicinanza dell’oggetto alla posizone della fibra (buco circolare più scuro leggermente in alto a sinistra). A destra si può notare invece l’immagine della pupilla; in particolare lo specchio secondario (M2) e la struttura che lo sostiene hanno delle ombre molto nette, indice di una qualità dell’immagine ottimale.

 

Schema del coudé-train

 

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[1] http://www.eso.org/sci/facilities/develop/instruments/espresso.html

[2] Il consorzio è formato dai seguenti istituti:

    Observatoire de Geneva and University of Bern, Switzerland

    INAF-Trieste and Merate, Italy

    Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain

    Universidade do Porto and Lisboa, Portugal

    ESO