I raggi infrarossi cadono al di fuori dello spettro della luce visibile all’occhio umano. Tuttavia poiché radiazioni infrarosse raggiungono la Terra, emesse dalla maggior parte degli oggetti astronomici presenti nell’Universo, negli ultimi decenni sono stati sviluppati strumenti efficaci per captare questa radiazione.
Un vantaggio significativo dei raggi infrarossi e delle onde radio è che attraversano la polvere dispersa nello spazio interstellare molto più facilmente di quanto faccia la radiazione visibile. Così è possibile vedere attraverso le dense nubi di polvere che circondano i punti in cui nascono le stelle e raggiungere l’interessante regione situata tutt’attorno al centro della nostra galassia che si cela dietro ampie regioni di polvere. Uno dei più importanti progressi recentemente raggiunti nell’astronomia infrarossa è lo sviluppo dell’ottica adattiva che, attraverso l’utilizzo di uno specchio deformabile sul percorso dei raggi, corregge la distorsione dell’immagine causata dall’atmosfera terrestre.
Reinhard Genzel è uno scienziato sperimentale che ha progettato, costruito e utilizzato strumenti infrarossi innovativi montati su telescopi terrestri, aerei d’alta quota e navicelle spaziali. Egli e il suo gruppo hanno contribuito al progetto del Very Large Telescope dell’European Southern Observatory, in Cile, con la realizzazione di alcuni degli strumenti più importanti e innovativi, tra i quali lo spettrografo SINFONI che, combinato con l’ottica adattiva a raggi laser, sviluppa uno spettro a partire da ogni pixel sensibile. Il suo gruppo ha inoltre avuto un ruolo importante nello sviluppo di strumenti per apparecchi spaziali come il satellite europeo Infrared Space Observatory e la prossima missione Herschel/FIRST della European Space Agency.
Reinhard Genzel ha esplorato le regioni in cui si formano le stelle. Ha studiato le sorgenti maser ad acqua nella nebulosa di Orione, ovvero nubi contenenti molecole di acqua che stimolate da radiazioni esterne emettono a certe frequenze radio. Attraverso osservazioni simultanee da radiotelescopi installati nei vari continenti si è potuta ottenere una risoluzione spaziale molto elevata.
È assai probabile che le galassie si formino e crescano fondendosi tra loro e fagocitando quelle più piccole. Così si formano anche le galassie infrarosse ultraluminose che emettono enormi quantità di energia. Reinhard Genzel e il suo gruppo hanno studiato le emissioni delle galassie ultraluminose usando dati forniti dai telescopi terrestri e osservazioni effettuate attraverso l’Infrared Space Observatory.
Il centro della nostra galassia, distante 25.000 anni luce, è efficacemente nascosto alla vista dei telescopi ottici da enormi quantità di polvere, che tuttavia può essere penetrata dai raggi infrarossi, e Reinhard Genzel ha cominciato con l’esaminare le velocità dei gas che circondano il centro. Il suo scopo era utilizzare una risoluzione sempre più alta per arrivare quanto più vicino possibile al centro stesso.
Il gruppo di Reinhard Genzel ha dimostrato che le orbite delle stelle prossime al centro galattico potevano essere misurate e che una di queste stelle orbita attorno alla sorgente radio centrale a una velocità che supera i 5.000 km al secondo e impiega un periodo di soli quindici anni per completare un’orbita. Le dimensioni di quest’orbita galattica sono dell’ordine delle dimensioni del sistema solare. La concentrazione di massa è enorme e la sola conclusione concepibile è che il centro galattico ospiti un cosiddetto buco nero con una massa di tre milioni di volte quella del sole.
Germania
Reinhard Genzel
Premio Balzan 2003 per l'astronomia infrarossa
