Osservazioni

Le osservazioni sono state fatte al UKIRT (United Kingdom Infra Red Telescope) nei periodi di Novembre 1998 (notti del 27 e del 28), Ottobre 1997 (notti del 17 e del 22) e Febbraio 1997 (notte del 7).

Il rivelatore utilizzato per tali acquisizioni, denominato MAX (acronimo per Mid infrared Array eXpandable)(Massimo Robberto e Herbst, 1998), si trova attualmente ``in prestito'' al UKIRT per concessione del Max Planck Institut für Astronomie (MPIA) di Heidelberg (Germania).

Lo UKIRT è un telescopio all'infrarosso di costruzione inglese posto sul vulcano di Mauna Kea (4194 mt.) sulla cosidetta ``Big Island'' nell'arcipelago delle Hawai'i. Esso è stato messo al servizio di altre nazioni nell'intento di migliorarne le prestazioni.

Figure: a) Questa foto mostra il telescopio UKIRT in pieno giorno. Quando il telescopio non è attivo è possibile aprire la cupola, altrimenti si rischia di comprometterne la strumentazione. b) Immagine di UKIRT dal punto di vista dell'outdoor camera; si noti che a questa altitudine il segnale è più nitido anche grazie alla bassissima temperatura.

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Ogni anno viene concessa una serie di notti a ogni gruppo di ricerca che abbia da proporre un programma scientifico di particolare interesse (ad eccezzione dell'istituto MPIA che ha avuto a disposizione un centinaio di notti per quattro anni come ricompensa dell'aiuto prestato per ammodernare le attrezzature del UKIRT stesso). Durante questa finestra temporale ogni èquipe mette a punto gli strumenti di acquisizione che intende usare e, se le condizioni atmosferiche lo permettono, osserva i suoi target.

Il telescopio inglese è fornito di quattro strumenti diversi, montati in direzione dei quattro punti cardinali: UFTI (rivelatore a $1-2.5\mu m$), TUFTI (rivelatore a $1-5\mu m$), CGS4 (spettrometro da $1-5\mu m$ utilizzato per la spettroscopia dei segnali spaziali) e infine MAX (da $4\mu m$ a $27\mu m$). La preparazione degli strumenti che si intendono usare richiede almeno un giorno di lavoro e le norme di sicurezza imposte data l'altitudine a cui è posto il telescopio non permettono di stare a lungo a lavorare su Mauna Kea. Nel preparare MAX si è posta cura nel raffreddamento della camera interna dello strumento utilizzando raffinate tecniche di criogenesi.

Figure: a) Foto della camera MAX come appare una volta montata sul telescopio UKIRT. b) Immagine di MAX prima dell'installazione: la ``scatola'' dorata in basso è la parte più importante del rivelatore.

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Figure: c) Immagine raffigurante il ``cuore'' di UKIRT; in corrispondenza dei quattro punti cardinali sono montati i quattro strumenti a disposizione: UFTI, TUFTI, MAX e CGS4.

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Una volta preparata la parte hardware degli strumenti lavorando a bassissime temperature nella cupola del telescopio, si passa alla calibrazione degli strumenti lavorando nell'adiacente sala di controllo con la supervisione e l'aiuto di un telescope operator designato dal JAC (Joint Astronomy Centre, l'unità coordinatrice di un certo numero di telescopi posti su Mauna Kea). In questa seconda parte è essenziale mettere a punto gli strumenti usando vari campioni: l'idea è quella di stimare le condizioni di osservazione (massa d'aria, segnale di fondo, presenza di vento, grado di trasparenza dell'aria, umidità dell'aria, etc..) dando al telescopio dei target noti: cupola chiusa (assenza di segnale dal cielo: stimo così  il noise introdotto dal calore della strumentazione), cielo senza stelle particolarmente brillanti (stima del background) e infine varie stelle note di diversa luminosità (stima dell'errore di misura commesso dallo strumento, individuazione delle opportune maschere (cioè filtri) da usare per eliminare i bad pixel del CCD (cioè quei pixel che sono parzialmente o completamente insensibili ai fotoni) e acquisizione di dati sulle condizioni atmosferiche: temperatura, massa d'aria, umidità, venti, nuvolosità...).

Figure: a) Immagine della struttura di UKIRT, si notino in particolare gli specchi, il cui movimento è fondamentale per la tecnica di chopping and nodding. b) Struttura della cupola di UKIRT.

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Per ogni notte, infine, si fissano i parametri di osservazione: tempo di integrazione (cioè il tempo di ``esposizione della pellicola'' se immaginiamo che il CCD sia una pellicola e la camera in cui è montato una macchina fotografica), distanza di chopping (vedi §1.3) e il cammino che il telescopio dovrà compiere nel cielo non dimenticando di puntarlo alcune volte per notte su obiettivi noti in modo da calibrare nuovamente lo strumento in base alla variazione delle condizioni del cielo.