Dettagli del Sole fino a poco tempo fa invisibili

Il telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile ha prodotto nuove immagini che rivelano dettagli del Sole altrimenti invisibili, tra cui una nuova veduta del centro, scuro e contorto, di una macchia solare grande circa il doppio del diametro della Terra. Le immagini sono le prime scattate al Sole con uno strumento in cui è coinvolto l’ESO, ampliando così la gamma di osservazioni che possono aiutarci a indagare la fisica della stella più vicina a noi. Le antenne di ALMA sono state progettate appositamente in modo da poter osservare il Sole senza essere danneggiate dall’intenso calore prodotto dalla luce focalizzata.

Gli astronomi sono riusciti a sfruttare le capacità di ALMA per ottenere un’immagine della luce di lunghezza d’onda millimetrica emessa dalla cromosfera del Sole – la regione che si trova appena sopra la fotosfera, cioè la superficie visibile del Sole. L’equipe che segue questa campagna di osservazioni del Sole, un gruppo internazionale di astronomi con membri provenienti dall’Europa, America del Nord e Asia Orientale, ha prodotto le immagini come dimostrazione della capacità di ALMA di studiare l’attività solare con luce di lunghezze d’onda più lunghe di quelle tipicamente disponibili agli osservatori solari sulla Terra.

Gli astronomi studiano da secoli il Sole e ne indagano in molti modi la superficie dinamica e l’atmosfera energetica. Ma, per ottenere una piena comprensione del fenomeno, devono anche studiarlo in tutte le bande dello spettro elettromagnetico, tra cui la zona millimetrica e sub-millimetrica in cui opera ALMA.

Poichè il Sole è molti miliardi di volte più brillante degli oggetti debolissimi che ALMA osserva normalmente, le antenne di ALMA sono state progettate appositamente per consentire loro di produrre un’immagine del Sole con dettagli minuti usando una tecnica nota come interferometria radio – che permette di evitare i danni dovuti all’intenso calore della luce solare focalizzata. Il risultato di questo lavoro è una serie di immagini che dimostrano la capacità visuale unica di ALMA e la sua abilità nello studio del Sole. I dati della campagna solare osservativa verranno diffusi questa settimana a tutta la comunità astronomica internazionale, in modo da consentire ulteriori studi e analisi.

L’equipe ha osservato un’enorme macchia solare a lunghezze d’onda di 1,25 e 3 millimetri usando due bande di ricevitori di ALMA. Le immagini rivelano differenze di temperatura tra la varie parti della cromosfera solare. Capire la diffusione del calore e la dinamica della cromosfera è fondamentale per le ricerche che verranno svolte in futuro con ALMA.

Le macchie solari sono strutture transienti che si formano nelle regioni in cui il campo magnetico del Sole è molto forte e concentrato. Hanno una temperatura inferiore alle zone circostanti e questo è il motivo per cui appaiono relativamente scure.

Il diverso aspetto delle due immagini è dovuto alle diverse lunghezze d’onda della luce osservata. Le osservazioni a lunghezza d’onda minore raggiungono una profondità maggiore nel Sole: le immagini a 1,25 millimetri, cioè, mostrano uno strato della cromosfera più profondo, e perciò più vicino alla fotosfera, di quelle a 3 millimetri.

ALMA è il primo strumento di cui ESO è partner a poter osservare la stella più vicina a noi, il Sole. Tutti gli altri telescopi presenti e passati dell’ESO devono invece essere protetti dall’intensa radiazione solare per evitare di essere danneggiati. Le nuove funzionalità di ALMA espandono la comunità dell’ESO a includere anche gli astronomi solari.

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