Occhi di silicio per i telescopi Astri: l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) compie un altro passo avanti per la realizzazione del mini-array di 9 telescopi per astronomia
L’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) compie un altro passo avanti per la realizzazione del mini-array di 9 telescopi per astronomia delle alte energie Astri, assegnando alla sezione italiana della Hamamatsu Photonics la realizzazione di oltre 25 mila sensori al silicio SiPM (Silicon Photo-Multiplier) a valle di un bando competitivo per un importo finale di 1,03 milioni di euro. I sensori SiPM andranno a rivestire le camere Cherenkov a largo campo di vista basate su tecnologia innovativa “made in Inaf”, che saranno montate ai piani focali dei telescopi Astri, progettati per osservare l’universo nei raggi gamma.
Le tecnologie d’avanguardia del mini-array Astri fanno riferimento a quelle sviluppate e già utilizzate per il primo telescopio prototipale Astri-Horn, già operativo da alcuni anni presso il sito astronomico Inaf sulle pendici dell’Etna. In particolare, i telescopi Astri adottano per la prima volta una configurazione ottica a largo campo di tipo Schwarzschild-Couder a due specchi, la cui funzionalità è stata provata recentemente con l’osservazione della nebulosa del Granchio in raggi gamma con il telescopio Astri-Horn. L’Inaf considera molto importante lo sviluppo del mini-array Astri, sia per produrre dati allo stato dell’arte, sia per acquisire esperienza in vista della successiva implementazione del progetto internazionale Cherenkov Telescope Array Observatory (Ctao), che prevede l’utilizzo di un numero di telescopi molto grande (118) distribuiti in due siti nell’emisfero nord e sud della Terra.
La camera Cherenkov sviluppata dall’Inaf per il piano focale di ciascun telescopio, grazie alla configurazione a due specchi, è molto compatta (appena 60 cm in diametro) ed è basata su elettronica e sistemi elettro-meccanici innovativi. Ogni camera, il cui piano di rivelazione è curvo per esigenze tecniche, monterà circa 2400 sensori quadrati al silicio di tipo SiPM, con lato di circa 7 mm. Per il progetto Astri/Mini-array verranno realizzate undici camere in totale, di cui una per attività di ingegnerizzazione e qualifica e una di riserva. I sensori SiPM rappresentano l’ultima generazione di sistemi per la rivelazione della luce. L’alta efficienza di foto-rivelazione e una grande area di raccolta li rendono assai efficienti per la rivelazione fotoni gamma emessi da sorgenti celesti.
«Una giornata importantissima», commenta il presidente dell’Inaf Nichi D’Amico a seguito dell’assegnazione della gara ad Hamamatsu, «una milestone scientifica notevole, perché diamo il via alla costruzione del mini-array di telescopi. È il passaggio dal prototipo di Astri al mini-array, uno dei precursori più importanti di Cta. Si tratta di una sfida, perché i dispositivi che abbiamo chiesto di costruire ad Hamamatsu sono tecnologicamente avanzatissimi, e questo è importante perché iniettiamo innovazione nel sistema industriale: sono dispositivi che un domani potrebbero avere applicazioni in tanti campi, e quindi siamo fieri di questo».
«Siamo orgogliosi di partecipare al progetto Astri», ribadisce Koei Yamamoto, senior managing director di Hamamatsu Photonics K.K. (Giappone), «fornendo sensori a stato solido di grandi dimensioni e basso rumore. Stiamo raccogliendo i frutti dell’attività di ricerca e sviluppo, iniziata già alcuni anni fa, che ci ha permesso di vincere questa sfida tecnologica che potrà trovare applicazione anche in altri settori, come ad esempio nell’imaging biomedicale».