Ecco 10 dei traguardi più interessanti di Arecibo.

Il sole è tramontato sull'iconico telescopio di Arecibo.

Dal 1963, questo gigantesco radio telescopio a Porto Rico ha osservato tutto, dai massi spaziali che sfrecciano oltre la Terra alle misteriose esplosioni di onde radio provenienti da galassie distanti. Ma il 1° dicembre, la piattaforma di 900 tonnellate di strumenti scientifici sopra la parabola si è schiantata, demolendo il telescopio e segnando la fine dei giorni di osservazione di Arecibo.

Arecibo ha fatto troppe scoperte per elencarle in una Top 10, quindi alcuni dei suoi successi più grandi non sono rientrati—come una strana classe di stelle che sembrano accendersi e spegnersi (SN: 1/6/17), e gli ingredienti per la vita in una galassia lontana. Ma in onore dei 57 anni di lavoro di Arecibo come uno dei principali osservatori del mondo, ecco 10 dei suoi risultati più interessanti, presentati in ordine approssimativamente inverso all'interesse.

Gli astronomi pensavano originariamente che le stelle apparentemente lampeggianti chiamate pulsar, scoperte nel 1967, potessero essere stelle nane bianche pulsanti (SN: 4/27/68). Ma nel 1968, Arecibo ha visto la pulsar al centro della Nebulosa del Granchio lampeggiare ogni 33 millisecondi—più veloce di quanto le stelle nane bianche possano pulsare (SN: 12/7/68). Quella scoperta ha rafforzato l'idea che le pulsar sono in realtà stelle di neutroni che ruotano rapidamente, cadaveri stellari che spazzano fasci di onde radio nello spazio come fari celesti (SN: 1/3/20).

Nel 1982, Arecibo ha misurato una pulsar, chiamata PSR 1937+21, che lampeggia ogni 1,6 millisecondi, spodestando la stella di neutroni della Nebulosa del Granchio come la pulsar più rapida conosciuta (SN: 12/4/82). Quella scoperta era inizialmente confusa perché PSR 1937+21 era più vecchia della pulsar della Nebulosa del Granchio, e si pensava che le pulsar ruotassero più lentamente con l'età.

Poi, gli astronomi si resero conto che le pulsar vecchie possono "accelerarsi" sottraendo massa da una stella compagna e lampeggiare ogni uno a dieci millisecondi. Il progetto NANOGrav adesso utilizza questi segnali radio ad alta velocità come orologi cosmici estremamente precisi per cercare le onde gravitazionali nello spaziotempo (SN: 2/11/16).

Mercurio sembra un luogo improbabile per trovare ghiaccio d'acqua perché il pianeta è così vicino al sole. Ma le osservazioni di Arecibo nei primi anni '90 hanno suggerito che il ghiaccio si nascondesse in crateri permanentemente oscurati ai poli di Mercurio (SN: 11/9/91). La sonda MESSENGER della NASA ha successivamente confermato quelle osservazioni (SN: 11/30/12). Trovare ghiaccio su Mercurio ha sollevato la questione se ghiaccio potrebbe esistere anche in crateri oscuri sulla Luna—e recenti osservazioni spaziali indicano che sì (SN: 5/9/16).

Venere è avvolta in uno spesso strato di nuvole, ma i raggi radar di Arecibo potevano tagliare quella nebbia e rimbalzare sulla superficie rocciosa del pianeta, permettendo ai ricercatori di mappare il terreno. Negli anni '70, la visione radar di Arecibo ha permesso di ottenere le prime viste su larga scala della superficie di Venere (SN: 11/3/79). Le immagini radar hanno rivelato prove di passate attività tettoniche e vulcaniche sul pianeta, come dorsali e valli (SN: 4/22/89) e antichi flussi di lava (SN: 9/18/76).

Nel 1965, le misurazioni radar di Arecibo hanno rivelato che Mercurio gira attorno al suo asse una volta ogni 59 giorni, anziché ogni 88 giorni (SN: 5/1/65). Quell'osservazione ha chiarito un mistero di lunga data sulla temperatura del pianeta. Se Mercurio si fosse girato attorno al suo asse ogni 88 giorni, come si pensava in precedenza, la stessa faccia del pianeta sarebbe stata sempre rivolta al sole. Questo perché impiega anche 88 giorni per completare un'orbita attorno al sole.

Di conseguenza, quel lato sarebbe stato molto più caldo del lato oscuro del pianeta. La rotazione di 59 giorni corrispondeva meglio all'osservazione che la temperatura di Mercurio è abbastanza uniforme su tutta la sua superficie.

Arecibo ha catalogato le caratteristiche di molti asteroidi vicini alla Terra (SN: 5/7/10). Nel 1989, l'osservatorio ha creato un'immagine radar dell'asteroide 4769 Castalia, rivelando la prima roccia a due lobi conosciuta nel sistema solare (SN: 11/25/89). Da allora, Arecibo ha trovato rocce spaziali che orbitano l'una attorno all'altra in coppie (SN: 10/29/03) e trio (SN: 7/17/08).

Altre scoperte strane hanno incluso una roccia spaziale la cui ombre facevano sembrare che Arecibo assomigliasse a un teschio, e un asteroide con la forma improbabile di un osso di cane (SN: 7/24/01). Comprendere le caratteristiche e il movimento degli asteroidi vicini alla Terra aiuta a determinare quali di essi potrebbero rappresentare un pericolo per la Terra— e come potrebbero essere deviati in modo sicuro.

L'Osservatorio di Arecibo ha trasmesso il primo messaggio radio destinato a un pubblico alieno nel novembre 1974 (SN: 11/23/74). Quel famoso messaggio è stato il segnale più potente mai inviato dalla Terra, destinato in parte a dimostrare le capacità del nuovo trasmettitore radio ad alta potenza dell'osservatorio.

Il messaggio, inviato verso un ammasso di circa 300.000 stelle a circa 25.000 anni luce di distanza, era composto da 1.679 bit di informazioni. Quella serie di codice binario dettagliava le formule chimiche per i componenti del DNA, uno schizzo di un manichino umano, uno schema del sistema solare e altre informazioni scientifiche.

The first radio message meant for an alien audience (illustrated at left) was beamed into space in binary code by Arecibo in 1974. The message encoded information about DNA’s ingredients (green) and its double-helix shape (blue), a schematic of the solar system (yellow) and other data about life on Earth.

Fast radio bursts, or FRBs, are brief, brilliant blasts of radio waves with unknown origins. The first FRB known to give off multiple bursts was FRB 121102, which Arecibo first spotted in 2012 and again in 2015 (SN: 3/2/16). Finding a repeating FRB ruled out the possibility that these bursts were generated by one-off cataclysmic events, such as stellar collisions. And because FRB 121102 kept recurring, astronomers were able to trace it back to its home: a dwarf galaxy about 2.5 billion light-years away (SN: 1/4/17). This confirmed the decade-long suspicion that FRBs come from beyond the Milky Way.

Gravitational waves were first directly detected in 2015 (SN: 2/11/16), but astronomers saw the first indirect evidence of ripples in spacetime decades ago. That evidence came from the first pulsar found orbiting another star, PSR 1913+16, first sighted by Arecibo in 1974 (SN: 10/19/74).

By tracking the arrival time of radio bursts from that pulsar over several years, astronomers were able to map its orbit, and found that PSR 1913+16 was spiraling toward its companion. As the orbits of the two stars contract, the binary system loses energy at the rate that would be expected if they were whipping up gravitational waves (SN: 2/24/79). This indirect observation of gravitational waves won the 1993 Nobel Prize in physics (SN: 10/23/93).

The first planets discovered around another star were three small, rocky worlds orbiting the pulsar PSR B1257+12 (SN: 1/11/92). The find was somewhat serendipitous. In 1990, Arecibo was being repaired, and so it was stuck staring at one spot on the sky. During its observations, Earth’s rotation swept PSR B1257+12 across the telescope’s field of view. Small fluctuations in the arrival time of radio bursts from the pulsar indicated that the star was wobbling as a result of the gravitational tug of unseen planets (SN: 3/5/94).

Thousands of exoplanets have since been discovered orbiting other stars, including sunlike stars (SN: 10/8/19). Recent exoplanet surveys, however, suggest that pulsar-orbiting planets are rare (SN: 9/3/15).