Questo nuovo telescopio potrebbe mostrarci l'origine dell'Universo

Quando e come è nato l'Universo? Un gruppo internazionale di astronomi vuole rispondere a questa domanda guardando indietro nel tempo grazie a un nuovo enorme telescopio che lo permetterà. Wendy Freedman ha guidato la creazione del Giant Magellan Telescope, in costruzione in Sud America. Al TedGlobal a Rio, condivide una visione audace delle scoperte sul nostro Universo che il GMT potrebbe rendere possibile.

Quando avevo 14 anni,
mi interessava la scienza,

ne ero affascinata,
ed entusiasta di imparare.

Alle scuole superiori avevo un insegnante
di scienze che diceva,

"Non c'è bisogno che le ragazze
ascoltino queste cose".

Sì, incoraggiante.

(Risata)

Scelsi di non ascoltare -
ma solo quella frase lì.

Quindi, lasciate che vi porti
sulle Ande, in Cile,

a 500 km, 300 miglia
a nord est di Santiago.

È molto distante, molto arido
e molto bello.

E non c'è molto là.

Ci sono condor, tarantole

e di notte, quando la luce svanisce,

si scopre uno dei cieli più scuri
della Terra.

È un posto magico, la montagna.

È una combinazione straordinaria
di cime lontane

e una tecnologia
superbamente sofisticata.

E i nostri avi, da quando
esiste una documentazione storica,

hanno guardato il cielo di notte e
riflettuto sulla natura dell'esistenza.

La nostra generazione non fa eccezione.

L'unica difficoltà è che
il cielo di notte ora è offuscato

dal bagliore delle luci della città.

E così gli astronomi vanno su
queste montagne così lontane

per osservare e studiare il cosmo.

I telescopi sono quindi
la nostra finestra sul cosmo.

Non è un'esagerazione affermare che
l'emisfero meridionale sarà

il futuro dell'astronomia
del 21esimo secolo.

Abbiamo già una varietà di telescopi

sulle Ande cilene,

e presto vi si aggiungerà una vasta gamma
di sensazionali nuove capacità.

Ci saranno due gruppi internazionali
che costruiranno

telescopi giganti, sensibili a radiazioni
ottiche, come lo sono i nostri occhi.

Ci sarà un telescopio

che scansionerà il cielo
quasi ogni notte.

Ci saranno radiotelescopi,

sensibili a radiazioni
di lunghezza d'onda lunga.

E poi ci saranno dei telescopi
nello spazio.

Ci sarà un successore
al Telescopio spaziale Hubble:

il Telescopio James Webb,

e sarà lanciato nel 2018.

Ci sarà un satellite chiamato TESS

che scoprirà pianeti
al di fuori del nostro sistema solare.

Nell'ultimo decennio ero a capo
di un gruppo internazionale,

un consorzio,

per costruire quello che sarà,
quando ultimato,

il telescopio ottico più grande
che sia mai esistito.

Si chiama Giant Magellan Telescope,
o GMT.

Questo telescopio avrà degli specchi
di un diametro di 8,4 metri,

per ogni specchio.

Equivale a circa 27 piedi.

Quindi sovrasterebbe il palcoscenico,
forse fino alla quarta fila del pubblico.

I sette specchi di questo telescopio,

avranno un diametro di 8 metri.

Insieme, questi sette specchi
andranno a costituire

un diametro di 24 metri.

In sostanza, la grandezza di questo
auditorium.

L'intero telescopio sarà alto 43 metri,

e inoltre, stando a Rio,

alcuni di voi avranno visto
la statua del Cristo gigante.

La scala è paragonabile in altezza.

In effetti, è più piccolo
di come sarà il telescopio.

È paragonabile alla grandezza
della Statua della Libertà.

E sarà circondato
da un edificio di 22 piani,

alto 60 metri.

È una costruzione inusuale
per proteggere il telescopio.

Avrà delle finestre
affacciate sul cielo,

in grado di puntare
e osservare il cielo,

e ruoterà su un supporto -

2.000 tonnellate di costruzione rotante.

Il Giant Magellan Telescope
avrà una risoluzione 10 volte

più grande del Telescopio Hubble.

Sarà 20 milioni di volte più sensibile
dell'occhio umano.

E, per la prima volta, potrebbe essere
in grado di trovare vita sui pianeti

al di fuori del nostro sistema solare.

Ci permetterà di guardare
verso la prima luce dell'Universo -

letteralmente, l'alba del cosmo.

L'alba dell'Universo.

Questo telescopio ci farà
scrutare nel passato,

permettendoci di assistere
alla formazione delle galassie,

ai primi buchi neri nell'Universo,
alle prime galassie.

Da migliaia di anni
studiamo il cosmo

e ci interroghiamo sul nostro posto
nell'Universo.

Gli antichi Greci ci dissero

che la Terra era il centro dell'Universo.

500 anni fa
Copernico rimpiazzò la Terra

con il Sole,
ponendolo al centro del cosmo.

E come abbiamo imparato
nel corso dei secoli,

da quando Galileo Galilei,
lo scienziato italiano,

per primo ha puntato un piccolo telescopio
di 5 cm verso il cielo,

ogni volta che abbiamo costruito
telescopi più grandi,

abbiamo imparato qualcosa sull'Universo.

Abbiamo fatto scoperte, senza eccezioni.

Nel XX secolo abbiamo scoperto
che l'Universo è in espansione

e che il nostro sistema solare
non è al centro dell'espansione.

Ora sappiamo che l'Universo
è fatto di 100 miliardi di galassie,

per noi visibili,

e ognuna di queste galassie
possiede 100 miliardi di stelle.

Ciò che stiamo osservando ora,
è l'immagine più remota del cosmo

che sia mai stata catturata.

Fu scattata usando il Telescopio Hubble

puntando il telescopio a quella che prima
era una regione vuota del cielo,

prima del lancio di Hubble.

Cercate di immaginare
questa piccola area,

che è solo un cinquantesimo
della Luna piena.

Cercate di immaginare la Luna piena.

E ora ci sono 10.000 galassie visibili
all'interno di quell'immagine.

E la bassa risoluzione
di quelle immagini è dovuta

solo alla lontananza di quelle galassie.

E ognuna di quelle galassie
può contenere

qualche miliardo o centinaia
di miliardi di stelle.

I telescopi sono come
macchine del tempo.

Più lontano guardiamo nello spazio,
più indietro vediamo nel tempo.

E sono come secchi di luce -
sul serio, raccolgono la luce.

Così, più grande è il secchio e
maggiore lo specchio che abbiamo,

più luce riusciamo a vedere
e più indietro riusciamo a osservare.

Così, nel secolo scorso
abbiamo scoperto che

ci sono oggetti esotici nell'Universo:
i buchi neri.

Abbiamo anche capito che esistono
una materia e un'energia oscure

che non riusciamo a vedere.

Ora state osservando
un'immagine della materia oscura.

(Risata)

L'avete capita,
non tutti gli spettatori ci riescono.

(Risata)

Riusciamo a dedurre la presenza
della materia oscura, che non riusciamo

a vedere, grazie a uno strappo
inequivocabile, dovuto alla gravità.

Ora possiamo affacciarci all'Universo
e vedere questo mare di galassie,

in un Universo in espansione.

Io mi occupo di misurare
l'espansione dell'Universo,

e in uno dei progetti che ho portato
avanti negli anni '90,

ho usato il Telescopio Hubble
per misurare la velocità d'espansione.

Ora possiamo risalire indietro
fino a 14 miliardi di anni.

Nel corso del tempo abbiamo imparato
che le stelle hanno storie individuali:

nascono, invecchiano

e alcune di loro muoiono
addirittura drammaticamente.

Le ceneri di quelle stelle formano
le nuove stelle che vediamo,

molte delle quali presentano
dei pianeti che ruotano loro attorno.

E uno dei risultati più sorprendenti
degli ultimi 20 anni

è stata la scoperta di altri pianeti
che ruotano attorno ad altre stelle.

Vengono chiamati esopianeti.

Fino al 1995 non sapevamo nemmeno
dell'esistenza di altri pianeti,

oltre quelli attorno al nostro Sole.

Ma ora, ci sono quasi 2.000 pianeti
che orbitano attorno ad altre stelle

che possiamo localizzare
e di cui possiamo misurare le masse.

500 di questi sono
sistemi multi-planetari.

E ci sono 4.000 - e il conteggio
prosegue - altri candidati

a pianeti che orbitano
attorno ad altre stelle.

Si presentano in una grande varietà
di diverse tipologie.

Ci sono pianeti simili a Giove
che sono caldi,

altri sono ghiacciati,
altri ancora sono mondi acquatici

e ci sono poi pianeti rocciosi
come la Terra, chiamati "super-Terre"

e ci sono stati persino pianeti
creduti mondi di diamanti.

Sappiamo che c'è almeno un pianeta,
la nostra Terra, nel quale c'è vita.

Abbiamo persino trovato pianeti
che orbitano attorno a due stelle.

Non è più il campo della fantascienza.

Sappiamo che c'è vita attorno
al nostro pianeta, abbiamo sviluppato

una vita complessa, ora possiamo
porci domande sulle nostre origini.

E visto tutto quello che abbiamo scoperto,
dei numeri schiaccianti ci suggeriscono

che possono esserci milioni, forse
persino centinaia di milioni,

di altri pianeti che sono
abbastanza vicini

- la distanza esatta dalle stelle
attorno alle quali orbitano-

da possedere dell'acqua liquida
e che forse potrebbero ospitare la vita.

Così ci meravigliamo a queste probabilità,
travolgenti probabilità,

e la cosa fantastica è che entro
i prossimi dieci anni,

il GMT potrebbe catturare gli spettri
delle atmosfere di questi pianeti,

e determinare se siano o meno
potenzialmente adatti per la vita.

Quindi, cosa è il progetto GMT?

È un progetto internazionale.

Include l'Australia, la Corea del Sud,
e sono felice di dire, stando qui a Rio,

che il partner più recente è il Brasile.

(Applausi)

Include inoltre una serie di istituzioni
degli Stati Uniti,

inclusa l'Università di Harvard,

lo Smithsonian Institution
e il Carnegie Institution,

le università dell'Arizona, Chicago,
Texas-Austin e Texas A&M.

Coinvolge anche il Cile.

La fabbricazione degli specchi
di questo telescopio

è interessante di per sé.

Prendete dei pezzi di vetro
e fondeteli in una fornace ruotante.

Questo succede al di sotto
dello stadio di calcio

dell'Università dell'Arizona.

Accade sotto 52 000 posti a sedere.

Nessuno se ne accorge.

E c'è praticamente
un calderone ruotante.

Gli specchi vengono fusi e fatti
raffreddare molto lentamente,

e poi vengono lucidati
con estrema precisione.

Pensate alla precisione
di questi specchi,

agli urti sullo specchio,
su tutti i suoi otto metri,

che arrivano a meno di
un milionesimo di un centimetro.

Riuscite a visualizzarlo?

Ahi!

(Risate)

È un cinquemillesimo
della larghezza del mio capello,

su tutti gli otto metri.

È un risultato spettacolare.

È ciò che ci permette di avere
la precisione che avremo.

Quindi, a cosa ci porterà
quella precisione?

Il GMT, pensate,

se dovessi mostrarvi
una moneta, che per caso ho,

e guardo un lato della moneta,
posso vedere da qui

la scritta sulla moneta,
riesco a vederne la faccia.

Ma scommetto che anche
dalla prima fila non riuscite a vederlo.

Ma se dovessimo girare
il Giant Magellan Telescope

verso tutti i 24 metri di diametro
che vediamo in questo auditorium,

e puntarlo a 320 km di distanza,

se fossimo a San Paolo,
potremmo vedere la faccia della moneta.

Ecco la risoluzione straordinaria
e il potere di questo telescopio.

Se fossimo...

(Applausi)

Se un astronauta andasse sulla luna,
a un quarto di milione di km di distanza,

e accendesse una candela,
una sola candela,

potremmo rilevarlo,
usando il GMT.

Del tutto straordinario.

Questa è una simulazione di un ammasso
stellare in una galassia vicina.

"Vicina" in termini astronomici,
è tutto relativo.

È a dieci milioni di anni luce da qui.

Ecco come apparirebbe l'ammasso.

Guardate questi quattro
oggetti luminosi,

e ora confrontiamoli con una
fotocamera del Telescopio Hubble.

Potete vedere che dei piccoli dettagli
iniziano a venire fuori.

Ora finalmente, e guardate la differenza,
questo è ciò che vedrà il GMT.

Guardate ancora una volta
queste immagini luminose.

Questo è quello che vediamo attraverso
uno dei telescopi più potenti sulla Terra,

e questo, di nuovo,
quello che vedrà il GMT.

Ha una precisione straordinaria.

Quindi, a che punto siamo?

Abbiamo raggiunto la vetta
delle montagne in Cile.

E abbiamo iniziato a lavorarci.

Abbiamo testato e lucidato
il primo specchio.

Abbiamo fuso
il secondo e il terzo.

Stiamo per fondere
il quarto specchio.

Quest'anno abbiamo avuto
una serie di controlli,

dei gruppi internazionali
sono venuti a esaminarci

e ci hanno detto:
"Siete pronti per la costruzione".

E così vorremmo montare
il telescopio con i primi 4 specchi.

Vogliamo andare in onda presto,
e registrare dati scientifici -

quella che noi astronomi chiamiamo
"la luce primordiale", nel 2021.

L'intero telescopio sarà terminato
nella metà del prossimo decennio,

con tutti e 7 gli specchi.

Ora siamo pronti a guardare
indietro verso l'Universo lontano,

verso l'alba dell'Universo.

Potremo studiare gli altri pianeti
in dettaglio.

Ma per me, una delle cose più
emozionanti della costruzione del GMT,

è l'opportunità di scoprire qualcosa

che ancora non sappiamo e che
non possiamo nemmeno immaginare,

qualcosa del tutto nuovo.

E spero che con la costruzione
di questa e altre attrezzature,

molti giovani saranno ispirati
a puntare alle stelle.

Grazie mille.

Obrigado.

(Applausi)

Bruno Giussani: Grazie, Wendy.

Rimani qui, perché
ho una domanda per te.

Hai menzionato diverse attrezzature.

Il Magellan Telescope sta crescendo,
ma anche ALMA e altri in Cile

e altrove, comprese le Hawaii.

Si parla di cooperazione
e complementarità, o di competizione?

So che c'è competizione riguardo i fondi,
ma riguardo la scienza?

Wendy Freeman: In termini di scienza,
sono molto complementari.

I telescopi che sono nello spazio,
i telescopi sulla terra,

i telescopi con diverse capacità di
lunghezza d'onda,

perfino i telescopi che sono simili,
ma con strumenti diversi,

esamineranno tutti diverse parti
delle domande che ci stiamo ponendo.

Così, quando scopriamo altri pianeti,
potremo testare quelle osservazioni,

potremo misurare le atmosfere

e guardare nello spazio
ad alta risoluzione.

Sono davvero complementari.

Hai ragione riguardo i fondi,
siamo in competizione.

Ma da un punto di vista scientifico,
siamo complementari.

BG: Wendy, grazie di essere venuta
a TEDGlobal.

WF: Grazie.

(Applausi)