Manchester è la sede di due importanti radio osservatori con forti interazioni con la comunità italiana: “Jodrell Bank Observatory” e i Quartieri Generali di “Square Kilometre Array Observatory”, un progetto internazionale di cui l’Italia è uno dei Paesi fondatori.

Jodrell Bank Observatory (JBO)

La storia di “Jodrell Bank Observatory” (JBO) inizia nel 1945, quando Prof. Sir Bernard Lowell ha iniziato ad osservare i raggi cosmici con sistemi radar ri-utilizzati dopo la guerra mondiale. Nel 1957, il sito di osservazione fu dotato di un nuovo radio telescopio, Mark I (oggi conosciuto come Lowell Telescope), che all’epoca era il radio telescopio rotante più grande al mondo. Mark I entrò in funzione poco prima del lancio del primo satellite Sputnik, e di fatto fu l’unico in grado di individuare la sua posizione pochi giorni dopo il lancio.

Lowell Telescope giocò un ruolo fondamentale in vari settori dell’astronomia, tra cui nella ricerca sulle stelle pulsar, e nella verifica della validità delle leggi della Teoria Generale della Relatività di Einstein. Fu anche utilizzato per osservare missioni spaziali. Ad oggi, rimane il terzo radio osservatorio ruotante più grande al mondo, ed una delle componenti fondamentali sia per la rete di radio telescopi del Ragno Unito, che per quella Europea. Infatti, JBO è anche la sede di un radio interferometro, e-MERLIN, che collega con fibre ottiche 7 radio telescopi del Regno Unito, finanziata da ”Science and Technology Facility Council” (STFC).

JBO e Manchester University (MU)

JBO è uno degli istituti più prestigiosi ospitati da Manchester University (MU), una tra le prime 20 università del Regno Unito e terza in termini del numero di studenti (circa 35,000), e tra le prime 30 università a livello mondiale. Nel 2024 MU celebrerà 200 anni dalla sua fondazione.

MU ha forti interazioni con l’accademia italiana, non solo nel settore dell'astronomia: un’analisi basata sulle co-pubblicazioni nel periodo 2011-2020 con al massimo 50 co-autori, indica che Manchester University ha il 63.4% delle pubblicazioni con la comunità scientifica del Regno Unito, seguita dalla comunità degli Stati Uniti (18.6% delle pubblicazioni), Germania (10.1%), Francia (6.8%) e quindi l’Italia (6.1%). Tra le università italiane, MU interagisce con molte università italiane, tra cui (in ordine decrescente di numero di co-pubblicazioni) l’Università di Padova, Milano, Roma la Sapienza, Bologna e Firenze. L’astrofisica è una delle aree di ricerca di maggiore collaborazione tra MU e le comunità scientifiche dell’Italia.

JBO e Square Kilometre Array Observatory (SKAO)

Dal 2015 Jodrell Bank Observatory è anche la sede dei Quartieri Generali di ‘Square Kilometre Array Observatory’ (SKAO). L’Italia è uno degli 8 Paesi fondatori di SKAO, che oggi include, oltre all’Italia, Australia, Cina, Olanda, Portogallo, Sud Africa, Svizzera e Regno Unito. SKAO ambisce a costruire il più potente sistema osservativo a radio-frequenza al mondo, basato su decine di migliaia di antenne istallate in due siti, in Sud Africa e Australia.

L’Italia è coinvolta sia nel disegno di SKAO che nella sua realizzazione, con compagnie italiani coinvolte nella fornitura delle antenne. Il Presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) rappresenta l’Italia nel Council di SKAO. Ricercatori italiani (ad oggi 9 su 200) fanno parte del suo staff, e grazie alla leadership di INAF, tutta la comunità scientifica italiana godrà di un coinvolgimento in SKAO. Si segnala che altri Paesi hanno espresso l’interesse a diventare membri del progetto: tra questi, Spagna, Germania e Canada dovrebbero diventare stati membri a breve, avendo avviato da tempo il processo di approvazione e ratifica della convenzione di SKAO.

SKAO è un progetto scientifico unico, che vede coinvolti Paesi di tutto il mondo, e non solo Paesi Europei, quali i centri europei co-ordinati di cui l'Italia è Paese membro ECMWF, ESA o EUMETSAT. Unico nel senso che di fatto, ad oggi, ci sono solo due grossi progetti scientifici di ricerca che coinvolgono Paesi di tutto il globo: SKAO e ITER, il progetto di ricerca sulla fusione nucleare. Sia SKAO che ITER vanno considerati come un grande successo della diplomazia scientifica, basati sull'interazione e collaborazione di Paesi molto diversi tra loro, anche con difficili relazioni diplomatiche.

SKAO ha in programma di costruire una nuova generazione di radio-telescopi che ci aiuteranno a capire le origini dell’universo, e a verificare la validità delle leggi della fisica. I suoi dati verranno raccolti su due siti di osservazione: uno in Sud Africa, ed uno in Australia. Entrambi utilizzeranno un grande numero di strumenti: l’osservatorio in Sud Africa sarà basato su circa 130,000 antenne a bassa-frequenza interconnesse, e l’osservatorio in Australia su circa 200 dischi di dimensioni medie che opereranno a media frequenza. Si parla di 'huge data', dato che a regime gli osservatori genereranno centinaia di peta-bytes l'anno. 

L’approvazione, nel 2022, del budget di SKAO (che prevede una spesa di circa 2 miliardi di euro su 10 anni) ha permesso l’inizio della costruzione dei due osservatori. La costruzione richiederà circa otto anni, durante i quali i sistemi osservativi verranno consegnati in più fasi. Il primo traguardo dovrebbe essere raggiunto nel 2024 con il completamento di sei stazioni a bassa frequenza e delle prime quattro antenne e media frequenza.

Una volta completati, i telescopi funzioneranno insieme come un telescopio unico, sfruttando la natura delle due reti di radiotelescopi, tecnicamente chiamati interferometri, che consentono osservazioni anche con solo un sottoinsieme dell’intera rete. Ci si aspetta che una parte dei due siti osservativi possa iniziare a raccogliere le prime osservazioni nel 2027, ed il completamento dei due osservatori nel 2028-2029.

Gli astronomi ed i tecnici di SKAO si aspettano i primi notevoli risultati scientifici prima che i telescopi siano completati, verso la fine di questo decennio. La comunità scientifica mondiale si aspetta che nei prossimi cinquant’anni SKAO ci aiuterà sia a rispondere a domande fondamentali sulle prime fasi di vita dell’universo, che a svelare alcuni dei misteri più profondi dell’astrofisica.

(La figura in evidenza mostra il Lowell Telescope, parte di Jodrell Bank Observatory di Manchester).

Links:

• INAF (Istituto Italiano di Astrofisica)
• ITER (centro internazionale di ricerca sulla fusione nucleare)
• Jodrell Bank Observatory (JBO)
• Manchester University
• Square Kilometre Array Observatory (SKAO)
• Science and Technology Facility Council (STFC)
• The Science of Radio Astronomy (from the National Science Foundation)

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Roberto Buizza (Addetto Scientifico, Ambasciata d’Italia a Londra) – 24 aprile 2023 

Fonte:

Paese: ITALIA, Regno Unito

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