SOXS (Son Of X-Shooter) è uno spettrografo (cioè uno strumento che divide la luce nei suoi colori) ad ampia banda, dall’ultravioletto (UV) al vicino infrarosso (NIR). È stato selezionato nel 2015 dall’ESO (European Southern Observatory, l’ente europeo per l’astronomia nell’emisfero sud) per essere montato al telescopio NTT in Cile. SOXS viene costruito da un consorzio internazionale guidato dall’INAF (50%) con diversi partner internazionali (Israele, Regno Unito, Finlandia, Cile e Danimarca).

SOXS permetterà di seguire sorgenti transienti e variabili del cielo fornendo un partner spettroscopico chiave e diventando il principale strumento di follow-up per questi fenomeni nell’emisfero sud.
Gli eventi transienti durano solo per un limitato periodo di tempo. Il ritmo con cui vengono scoperti questi fenomeni continua ad aumentare a causa di telescopi sempre più potenti. È quindi di fondamentale importanza che i transienti, una volta scoperti, siano rapidamente puntati e seguiti entro minuti o ore da telescopi ottici dedicati.
Progettato per vedere nelle lunghezze d’onda ottiche e del vicino infrarosso, SOXS sarà in grado di raggiungere questo obiettivo.

Il telescopio New Technology Telescope (NTT) è un telescopio da 3,58 metri di diametro situato presso l’Osservatorio di La Silla in Cile. Il telescopio è di proprietà dell’ESO (European Southern Observatory) e ha visto la prima luce nel 1989.

SOXS, installato sull’NTT, seguirà diversi transienti che comprendono tutte le scale di distanza e i rami dell’astronomia, inclusi allarmi rapidi (fast alert come GRB e onde gravitazionali), allarmi a medio termine (come supernovae e transienti X), ed eventi a tempo fisso (come il passaggio ravvicinato di un pianeta minore o di un asteroide). Avrà anche la possibilità di osservare i transiti degli esopianeti, i nuclei galattici attivi e i blazar, gli eventi di perturbazione mareali, i lampi radio veloci e altro ancora!

Negli ultimi anni poi, le indagini ottiche hanno scoperto nuove classi di supernovae e fenomeni transienti rari. SOXS ci aiuterà ad approfondire la nostra conoscenza di questi nuovi transienti.
Studieremo in dettaglio la distruzione delle stelle da parte dei buchi neri supermassicci e cercheremo di individuare le controparti delle sorgenti di onde gravitazionali o dei lampi di raggi gamma (GRB) nell’Universo vicino fino ai suoi confini quando l’Universo aveva solo diverse centinaia di milioni di anni.

L’immagine mostra un disegno tecnico del futuro strumento SOXS montato su NTT. SOXS sarà installato in sostituzione di SOFI, uno strumento dell’ESO altamente produttivo ma in funzione da oltre 20 anni. Progettato come un unico complesso spettroscopico, SOXS studierà le sorgenti transienti in seguito a inneschi o avvisi ottenuti da telescopi, satelliti e rilevatori in tutto il mondo.(Crediti ESO).

Ma come funziona SOXS?
Lo strumento separa la luce bianca in arrivo in uno spettro, dove la posizione sul rilevatore corrisponde ad una determinata lunghezza d’onda. La presenza di righe di emissione e di assorbimento - che appaiono come linee luminose o scure nello spettro, rispettivamente - è un chiaro indicatore di elementi specifici, che ci consente di studiare la composizione chimica e lo spostamento verso il blu (avvicinamento) o il rosso (allontanamento) della sorgente. Per le fonti cosmologiche - cioè le fonti esterne alla nostra galassia - questo ci permette di determinare quanto sono lontane.

L’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera è il centro nevralgico del progetto. Nella nostra camera pulita stiamo integrando il ramo NIR di SOXS.
Stiamo sviluppando il software per generare la schedula osservativa notte per notte, e stiamo contribuendo alla scrittura della pipeline di riduzione dei dati.
Quando entreremo in fase operativa, l’osservatorio sarà il fulcro delle operazioni dello strumento.

Immagini artistiche di alcuni oggetti di studio dello spettrografo SOXS - Da sinistra in alto: Lampo di Raggi Gamma (GRB), esplosione di supernova, e in basso un evento di distruzione mareale..

Come ricompensa per la costruzione di SOXS, ESO darà al Consorzio SOXS 180 notti osservative all’anno per 5 anni (900 notti). Questo tempo garantito verrà usato dal Consorzio SOXS interamente per lo studio delle sorgenti transienti e variabili del cielo. Questa etichetta unisce svariati filoni di ricerca astronomici, dai transiti planetari, alle comete, alle stelle variabili e binarie X nella nostra galassia, fino alle controparti elettromagnetiche di eventi gravitazionali, distruzioni mareali o lampi di luce gamma ai confini dell’universo.

Oltre a costruire lo strumento, il Consorzio SOXS dovrà gestire anche le operazioni del telescopio NTT. Questo significa che ogni notte il Consorzio dovrà dire al telescopio cosa osservare, unendo in modo dinamico le sorgenti che vuole osservare SOXS e le sorgenti che vengono dal restante tempo ESO.
È un grande impegno e responsabilità, ma è anche una grande opportunità per gestire al meglio e in modo immediato le nuove sfide che il cielo ci potrà proporre.
Ad oggi (november 2021), SOXS è nella fase di integrazione.
L’accettazione preliminare dello strumento da parte di ESO è prevista nell’estate del 2022.