© WST telescope
Nel prossimo decennio, ci aspettiamo un diluvio di dati di alta qualità forniti dai prossimi grandi telescopi terrestri (ad es., LSST/VRO, SKAO, CTA) e spaziali (ad es., JWST, Euclid, Nancy Grace Roman Space Telescope, Athena). In parallelo la missione astrometrica Gaia avrà il suo rilascio finale. Le capacità di imaging di alcune di queste nuove strutture rileveranno e classificheranno un enorme numero di oggetti. Tuttavia, per capire cosa sono, è necessario un follow-up spettroscopico sui principali rappresentanti così come sui casi rari, con adeguata risoluzione spettrale e cadenza. Dato il numero previsto di sorgenti (ad es., 20 miliardi di galassie e 17 miliardi di stelle fino a R~27.5 per il solo Vera Rubin Observatory), solo una struttura spettroscopica dedicata sarà in grado di realizzare pienamente il potenziale scientifico di questi survey di imaging a grande campo. Questo è stato ampiamente dimostrato dai numerosi precedenti grandi survey stellari ed extragalattici che hanno avuto un enorme impatto scientifico e un forte valore ereditario grazie al loro follow-up spettroscopico su osservazioni fotometriche e astrometriche.
La richiesta di un telescopio di classe 10m dedicato ai survey spettroscopici è un interesse condiviso a livello mondiale e figura esplicitamente in molti piani strategici scientifici nazionali (ad es., la Science Vision e Infrastructure Roadmap di Astronet per l’astronomia europea, US 2020 decadal survey, piano decennale 2016-2025 per l’astronomia australiana, Canadian astronomy long range plan 2020-2030). In Europa in particolare, un recente sondaggio tra gli utenti ESO ha mostrato che il 75% di quella comunità ha identificato tale struttura come la più cruciale per il futuro (Merand et al. 2021).
Motivati da questo diffuso interesse scientifico, un progetto chiamato SpecTel è stato studiato all’ESO nel periodo 2016-2020. Inizialmente, un gruppo di scienziati e ingegneri ESO guidati da Luca Pasquini e Bernard Delabre ha proposto due progetti innovativi per un telescopio spettroscopico a grande campo da 10m (Pasquini et al. 2016). Un concetto prevedeva un progetto a cinque specchi ottimizzato per strumenti invarianti alla gravità, e l’altro era un telescopio Cassegrain a campo molto ampio ottimizzato per l’alimentazione a fibre. Allo stesso tempo, ESO ha istituito un Gruppo di Lavoro, presieduto da Richard Ellis, con il mandato di sviluppare il caso scientifico per un telescopio da survey spettroscopico ottico di grande apertura (classe 10-12m). I requisiti scientifici emersi dal rapporto del Gruppo di Lavoro (Ellis et al. 2017) hanno definito la necessità del più grande campo visivo possibile in un telescopio di classe 10m e l’uso di fibre ottiche per alimentare spettrografi a risoluzione intermedia e alta. Inoltre, la disponibilità di una grande IFU su una stazione focale separata è stata considerata un’opzione aggiuntiva preziosa. Un concetto di progetto per una struttura che soddisfacesse tali requisiti è stato presentato in Pasquini et al. (2018).
Nel 2021, un grande consorzio europeo e australiano è stato formato sotto la guida di Roland Bacon per sviluppare ulteriormente quelle idee iniziali e studiare un concetto innovativo che potesse portare alla realizzazione della richiesta mondiale di un telescopio di classe 10 metri dedicato ai survey spettroscopici. La nuova struttura è stata chiamata Wide-field Spectroscopic Telescope (WST). Il progetto rivisto eredita dagli studi SpecTel, con una grande evoluzione, ovvero l’ambizione di avere l’operatività simultanea di uno spettrografo multi-oggetto (MOS) a grande campo visivo e alto multiplexing, includendo sia modalità a bassa che ad alta risoluzione, e un gigantesco IFS panoramico centrale. La strumentazione attuale sui telescopi di classe 10 metri ha dimostrato la grande complementarità tra strumenti MOS e IFS, pertanto la loro operatività simultanea al WST aumenterà notevolmente il ritorno scientifico di questa struttura.
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