La sede generale di Manchester assumerà 100 nuovi ricercatori entro fine anno.
In Italia non molti sanno cosa precisamente sia il progetto SKA, «Square kilometre Array», partito nel 2012, è più grande e più costoso impianto di radiotelescopi mai realizzato al mondo. Un sistema di osservazione dello spazio con una potenza 10 mila volte superiore a quella possibile con i telescopi esistenti, un salto tecnologico che – si augurano gli astrofisici – consentirà di dare una svolta alla conoscenza per il genere umano trovando le risposte ad aspetti scientifici che rappresentano ancora oggi dei misteri inspiegabili.
In cosa consiste nella pratica il progetto Ska? In concreto il programma prevede di realizzare entro il 2023 due enormi telescopi. Il costo del programma è di circa 1,5 miliardi di euro, e vi partecipano aziende ed enti di dieci paesi, tra i quali anche il nostro. La SKA Organisation ha sede allo Jodrell Bank Observatory di Manchester e si propone come organizzazione intergovernativa (IGO), una struttura di nazioni Australia, Italia, Olanda, Nuova Zelanda, Sudafrica e Regno Unito, cui in queste settimane ha chiesto di aderire anche la Cina. Il direttore generale della SKA Organisation Philip Diamond ha dichiarato che «si tratta di un passo positivo sia per il progetto, che per la Cina, che apre alla possibilità di ottenere contratti per l’industria cinese e soprattutto tempo di osservazione per la comunità astronomica».
Per quanto riguarda l’Italia, la comunità nazionale ha sperato inutilmente che la governance di SKA scegliesse Padova per la sede generale del programma, il nostro Paese ha un ruolo rilevante nel Consiglio di Amministrazione di SKA e grazie al coinvolgimento dell’INAF e di alcune aziende italiane è uno dei membri promotori del progetto.
Il governo ha stanziato venti milioni di euro ed è presente nella direzione dell’IGO, obiettivo italiano è lo sviluppo di attività tra le più significative per la radioastronomia con il supporto dell’appena nato Osservatorio di Radioastronomia (ORA) dell’INAF.
Il primo telescopio – ribattezzato «Skal-Mid», perché andrà a captare le frequenze radio medie – sarà realizzato in Sudafrica, a Karoo, e sarà pronto tra non meno di cinque anni. In questa zona semidesertica a circa 800 chilometri a nordest da Città del Capo, saranno realizzate 133 antenne a disco di 15 metri, accanto a ulteriori 64 antenne a disco di 13 metri e mezzo ciascuna. L’impianto sarà distribuito su un raggio di 150 chilometri e in grado di osservare dalla frequenza di 350 megahertz a circa 14 gigahertz.
L’impianto dovrebbe consentire di testare e scoprire le onde gravitazionali di frequenza molto bassa e la natura degli oggetti cosmici che le producono. L’area di raccolta dei segnali radio corrisponderà a quella di 126 campi da tennis.
Il secondo – che si chiamerà «Sky1-Low», perché capterà le frequenze radio basse – è previsto nell’ovest dell’Australia, a Murchison. «Si tratta di una regione desertica a 600 chilometri a nordest di Perth – ci spiega ancora Possenti – e consisterà in 130 mila antenne a dipolo, distribuite su un raggio di circa 65 chilometri e in grado di osservare dalla frequenza di 50 fino a 350 megahertz».
Ciascun’antenna funzionerà indipendentemente dalle altre, anche se poi i segnali saranno trasferiti in tempo reale a un unico centro di elaborazione. Tutto questo implicherà un traffico-dati costante di un Petabit, vale a dire un milione di Gigabit il secondo, per intendersi, una mole di dati trasferita 100 milioni di volte più velocemente di quella che oggi supporta una tipica linea Adsl.
Ska in queste settimane accelera, dopo il meeting di giugno a Stoccolma, nei giorni scorsi in Cina si è formalizzato l’ingresso nel progetto di partner paesi e il potenziamento del nucleo di ricercatori che operano a Manchester.
Presso l’Osservatorio di Manchester lavorano una cinquantina di ricercatori, tra essi alcuni italiani, che entro fine anno diventeranno 150, priorità monitorare le attività delle aziende che sono impegnate a consegnare le parti degli impianti entro la fine del 2016 per avviare l’integrazione dei sistemi.
Dei contenuti e degli obiettivi degli impianti si è discusso a Stoccolma, al congresso intitolato «Key Science Workshop #1», al quale hanno preso parte alcuni italiani, l’astrofisico Andrea Possenti, dell’osservatorio di Cagliari presente all’evento ha dichiarato: «L’astronomia italiana nel suo complesso potrà giovare un ruolo importante in questo progetto», il mega telescopio potrà, infatti, portare a risultati concreti in vari settori della ricerca: «Dallo studio dell’epoca di rionizzazione dell’universo, alle indagini sull’origine del magnetismo cosmico, dall’osservazione delle culle della vita, in particolare i grani di polvere cosmica da cui si sono formati i pianeti di tipo terrestre, alla modellizzazione dell’evoluzione delle galassie; dallo studio della natura e dal ruolo della materia oscura alla scoperta degli oggetti cosmici che dominano l’emissione di segnali radio cosiddetti transienti». «In particolare, il traffico dati associato a un solo anno di attività dell’esperimento Ska1-Low sarà pari a cinque volte l’intero traffico dati su internet nel mondo in tutto il 2015, se il database fosse interamente salvato su dvd, per esempio, riempirebbe 35.000 dischi in ogni secondo».
E’ evidente, dunque, che ci si troverà di fronte a un «elaboratore» senza precedenti. Infatti, «la combinazione dei segnali delle varie antenne sarà realizzata da un sistema di calcolo con una potenza di circa un milione di Gigaflops – chiarisce l’astrofisico bergamasco – ossia capace di svolgere circa un milione dì miliardi di operazioni elementari per ogni secondo, megacomputer con una capacità d’immagazzinamento dei dati pari a un miliardo di Gigabyte, cioè un milione di volte la dimensione del disco fisso di un moderno computer domestico».
Per quanto riguarda l’Italia, il nostro Paese ha già stanziato venti milioni di euro, il progetto è portato avanti dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf).
«L’incontro di Stoccolma – conclude Possenti – è servito per iniziare a discutere a livello scientifico su quali saranno le modalità di uso scientifico dei dati che arriveranno dal telescopio, in modo da ottimizzare i dati nel più breve tempo possibile». «Le radiopulsar potranno essere osservate con un dettaglio finora impossibile e l’obiettivo nostro sarà quello di andare a scoprire una pulsar che orbita attorno a un buco nero. Grazie a queste scoperte si potranno compiere test della relatività generale senza precedenti perché le osservazioni miglioreranno di dieci volte rispetto a oggi».