next up previous contents
Next: Laboratorio di Astrobiologia Up: Strumentazione per Spettroscopia Ottica Previous: Strumentazione per Spettroscopia Ottica   Indice

Lo spettrografo ad ampia banda X-SHOOTER per il VLT

X-SHOOTER è uno spettrografo ad alta efficienza e media risoluzione che permetterà di coprire simultaneamente l'intero intervallo spettrale dal cutoff atmosferico nell'ultravioletto (300 nm) fino al vicino infrarosso (2.3 $\mu $m). Al fine di garantire un'alta efficienza su un intervallo così ampio lo strumento consiste di tre spettrografi separati, uno per la banda UV e blu, uno per la banda visibile e rossa, e uno per la parte infrarossa, quest'ultimo totalmente criogenico. La risoluzione spettrale è dell'ordine di 10.000 per una fenditura di 0.6 secondi d'arco, sufficientemente alta per gli scopi scientifici primari di X-SHOOTER (cioè spettroscopia simultanea dall'UV al vicino IR delle sorgenti più deboli raggiungibili con un telescopio di 8m di diametro). X-SHOOTER sarà montato al fuoco Cassegrain, un fuoco altamente efficiente che in parte compensa il mancato uso dell'ottica adattiva che era invece prevista per AVES.

A partire dal 2002 è stato realizzato uno studio di fattibilità per X-SHOOTER da parte di un Consorzio europeo guidato da ESO, comprendente i quattro Osservatori italiani del team AVES, oltre a diversi Istituti in Olanda, Danimarca e Francia. Il Consorzio italiano, guidato dall'Osservatorio di Palermo (P.I.: R. Pallavicini), ha la responsabilità primaria di uno dei tre spettrografi, quello visibile, dell'ottica dell'unità di pre-slit, e dello sviluppo del software di controllo per tutti e tre i bracci.

Il progetto, dopo aver superato le varie fasi di progettazione tipiche per la realizzazione di uno strumento complesso (studio di fattibilità approvato nel dicembre del 2003, la fase preliminare del progetto durante il 2004, la progettazione finale conclusasi nel febbraio del 2006), è entrato nella fase realizzativa e di integrazione. Alcuni sottosistemi meccanici sono stati realizzati presso le officine dell'Osservatorio di Brera, mentre i componenti ottici sono stati realizzati, tramite contratto, da alcune ditte specializzate del settore: gli specchi, le lenti e la camera sono stati realizzati da Winligth System (Francia), il reticolo di diffrazione dalla Newport (USA). Infine il banco ottico è stato realizzato in Danimarca.

L'integrazione dello strumento è in corso d'opera nei laboratori dell'Osservatorio Astronomico di Brera, presso la sede di Merate, che ha curato anche i test di accettazione e verifica delle prestazioni delle componenti ottiche. A tale scopo è stata avviata una collaborazione tra il Laboratorio di Astronomia Ottica e Spettroscopia (LAOS) dell'Osservatorio Astronomico di Palermo e quello di Brera. L'interferometro di Fizeau del LAOS è stato temporaneamente spostato a Merate per permettere la validazione della qualità di lavorazione delle superfici ottiche, e la misura della qualità di immagine delle camere dei bracci VIS e UV di Xshooter (Fig. 75).

L'integrazione finale avverrà presso i laboratori dell'European Southern Observatory (ESO) a Garching, prima dell'installazione dello stesso strumento al fuoco Cassegrain di uno dei quattro telescopi VLT di ESO in Cile, al Cerro Paranal. La prima luce dello strumento è prevista nel corso del 2008.

Le motivazioni scientifiche di X-SHOOTER sono state elaborate nel corso dello studio di fattibilità con il coinvolgimento di una comunità molto vasta, anche al di fuori dei gruppi che hanno proposto lo strumento. In Italia, hanno partecipato alla formulazione del caso scientifico di X-SHOOTER ricercatori degli Osservatori di Brera, Padova, Trieste, Bologna, Arcetri, Roma, Napoli, Catania e Palermo. Tra gli obiettivi scientifici prioritari citiamo la comprensione dell'origine e della natura dei Gamma Ray Bursts, lo studio delle nane brune, l'identificazione dei progenitori delle supernovae di tipo Ia e lo studio della fisica dell'esplosione, l'evoluzione chimica delle stelle risolte in galassie del Gruppo Locale, le proprietà delle galassie ad alto redshif, la tomografia del mezzo intergalattico. Oltre a partecipare all'elaborazione del caso scientifico e a gestire la partecipazione Italiana a progetto, l'Osservatorio di Palermo ha coordinato, in collaborazione con ricercatori dell'Osservatorio di Brera, lo studio ottico dell'intero strumento, ha sviluppato il disegno ottico degli spettrografi UVB e visibile e dell'unità di pre-slit, e si è occupato nel corso degli ultimi due anni alla realizzazione di gran parte delle ottiche tramite commesse esterne.

La partecipazione italiana ad X-SHOOTER è sostenuta finanziariamente dall'INAF attraverso un protocollo di accordo tra ESO ed INAF. In cambio del contributo in hardware, software e lavoro fornito dai quattro Osservatori impegnati nel progetto, l'INAF riceverà notti garantite che saranno a disposizione della comunità nazionale sotto la responsabilità scientifica ed il coordinamento del PI italiano.

Figura 75: Alcuni dei componenti ottici dello spettrografo X-Shooter che verrà installato al fuoco Cassegrain del Very Large Telescope. In alto: il reticolo di diffrazione, il prisma grezzo e dopo la lavorazione ottica, per il braccio VIS di Xshooter. A sinistra: le lenti corretrici dei bracci UV e VIS. In basso: lo specchio primario dello spettrografo VIS dopo l'integrazione nella relativa montatura meccanica. Grande a destra in basso: test interferometrico della camera VIS.
\begin{figure}\centerline{\epsfig{figure=spano/XSH2.eps,width=12cm}}
\end{figure}


next up previous contents
Next: Laboratorio di Astrobiologia Up: Strumentazione per Spettroscopia Ottica Previous: Strumentazione per Spettroscopia Ottica   Indice
Flavio Morale 2007-08-14