Ingegneri e scienziati al lavoro sul Visible Tunable Filter (VTF) all'interno del Coudé Lab al telescopio solare di Inouye, preparando lo strumento per la sua prima luce. Credits: NSF/NSO/AURA
Il telescopio solare Daniel K. Inouye, il più potente osservatorio solare al mondo situato a Haleakalā, Hawaii, ha compiuto un passo fondamentale per la sua piena operatività: ha ottenuto la “prima luce” del Visible Tunable Filter (VTF), il più grande spettro-polarimetro di imaging mai costruito. Questo risultato segna la conclusione dell’integrazione del quinto e ultimo strumento della suite di prima generazione prevista per l’osservatorio.
Costruito dall’Institut für Sonnenphysik (KIS) di Friburgo, il VTF rappresenta una nuova frontiera per l’osservazione solare. Attraverso una combinazione senza precedenti di imaging, spettroscopia e polarimetria, lo strumento è in grado di ottenere una visione tridimensionale delle strutture solari, misurandone proprietà fondamentali come la temperatura, la velocità del plasma e l’intensità dei campi magnetici.
Il primo risultato scientifico ottenuto con il VTF è un’immagine ad alta risoluzione di un gruppo di macchie solari nella banda della linea del sodio (NaD) a 588.9 nm. Ogni pixel dell’immagine corrisponde a 10 km sulla superficie solare, una risoluzione che consente di analizzare in dettaglio le strutture magnetiche più fini. Il completamento delle fasi di allineamento ottico e calibrazione apre ora la strada alla fase di verifica scientifica, che inizierà nel 2026, preludio alle future operazioni scientifiche complete.
Il VTF è progettato per catturare immagini bidimensionali del Sole a specifiche lunghezze d’onda, scansionando sequenzialmente attraverso diverse bande dello spettro ottico. Al centro del suo funzionamento vi è un sistema di etalon di Fabry-Pérot: due piastre riflettenti distanziate con precisione micrometrica, capaci di isolare intervalli di lunghezza d’onda estremamente stretti. Regolando la distanza tra le piastre con accuratezza nanometrica, il VTF seleziona specifiche righe spettrali, consentendo analisi dettagliate dei fenomeni solari.
La spettroscopia ad alta risoluzione permette di misurare temperature, velocità di spostamento del plasma e densità nei diversi strati dell’atmosfera solare. L’integrazione della polarimetria, ovvero la misurazione della direzione di oscillazione delle onde luminose, consente di ricostruire la geometria e l’intensità dei campi magnetici solari. In un’unica osservazione, il VTF è in grado di acquisire centinaia di immagini in pochi secondi, registrando milioni di spettri che forniscono una visione completa e dinamica della superficie e dell’atmosfera solare.
Questa combinazione di spettroscopia e polarimetria a risoluzione spaziale, spettrale e temporale senza precedenti rende il VTF uno strumento unico per studiare la fisica dei fenomeni solari su scala fine.
La capacità del VTF di caratterizzare con precisione la struttura dei campi magnetici solari è cruciale per migliorare la comprensione dei processi che generano eventi di space weather, come brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale. Questi fenomeni possono avere impatti significativi sulla Terra, influenzando infrastrutture tecnologiche come reti elettriche, comunicazioni satellitari e sistemi di navigazione.
Osservazioni solari ad alta risoluzione sono fondamentali per costruire modelli predittivi più accurati, in grado di anticipare eventi di space weather e mitigarne le conseguenze. Il VTF, grazie alla sua capacità di acquisire rapidamente dati spettro-polarimetrici su ampie aree della superficie solare, consentirà di tracciare l’evoluzione dei campi magnetici e delle instabilità con una precisione senza precedenti.
In questo contesto, il telescopio Inouye, con il VTF come elemento centrale della sua strumentazione, si afferma come una piattaforma di osservazione essenziale per l’astrofisica solare moderna, ponendo le basi per una nuova era di studi sulla nostra stella e sull’interazione Sole-Terra.
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