La Specola Vaticana è uno dei più antichi osservatori astronomici attivi al mondo, con le sue origini che risalgono al 1582 e alla riforma del calendario giuliano.
Oggi fanno parte del personale dell’Osservatorio più di una dozzina di scienziati gesuiti provenienti da molti Paesi diversi, che studiano l’universo attraverso metodi rigorosi e scientifici.
Essi sono all’avanguardia nella ricerca scientifica, che abbraccia un’ampia gamma di argomenti, dall’esame delle più minuscole particelle di polvere interplanetaria fino alle origini e alla struttura dell’universo.
Gli astronomi gesuiti della Specola Vaticana hanno contribuito a scoperte in numerosi campi, dalle origini del nostro sistema solare alla struttura delle galassie.
Gli scienziati di tutto il mondo riconoscono il loro lavoro nelle scienze planetarie, nella cosmologia e nella filosofia, nonché nell’astronomia stellare ed extragalattica.
La Specola ha la sua sede nei giardini della residenza estiva del Papa a Castel Gandolfo, a un’ora a sud di Roma e dello Stato della Città del Vaticano, e un centro di ricerca, il Vatican Observatory Research Group, a Tucson, in Arizona, uno dei più importanti centri al mondo per l’astronomia osservativa.
Oggi, la maggior parte della ricerca osservativa si svolge presso il telescopio dell’Osservatorio sul Monte Graham, in Arizona, circa cento miglia a est di Tucson.
Oltre a essere la sede di quattro telescopi storici, la Specola a Castel Gandolfo ospita anche un importante archivio di lastre fotografiche astronomiche risalenti alla fine del XIX secolo, una biblioteca contenente numerose opere scientifiche di importanza storica, una collezione di antichi strumenti astronomici e una delle più importanti collezioni di meteoriti al mondo, che vengono studiate in un laboratorio di meteoriti all’avanguardia recentemente rinnovato.
Telescopio rifrattore visuale Zeiss
Nei primi anni Trenta, i progetti per una nuova Specola a Castel Gandolfo furono preparati dalla ditta Carl Zeiss di Jena. La costruzione ebbe inizio nel 1932 e nel 1935 era per lo più completata. Il nuovo rifrattore visuale fu installato sotto una grande cupola di legno del diametro di 8,5 metri, poggiante sulla massiccia struttura dell’antica scala a chiocciola del palazzo. Lo Zeiss fornì un obiettivo da 40 cm di lunghezza focale pari a 6 m, insieme a un set di 9 oculari e vari accessori. Lo strumento era inoltre dotato di un fotometro Graff per l’osservazione delle stelle variabili e di un micrometro per la misurazione delle stelle doppie. In seguito, fu aggiunto un interferometro stellare Danjon. Questo strumento fu costruito nell’officina della Specola e poteva essere utilizzato per la determinazione delle distanze e delle posizioni delle stelle doppie e dei diametri dei pianeti.
Telescopio “Carte du Ciel”
Gli astronomi di Parigi, nel 1887, posero le basi per il primo atlante delle stelle realizzato su base fotografica: la Carte du Ciel (Mappa del Cielo). Sulla base delle fotografie, sarebbero stati realizzati prima una mappa e poi un catalogo delle stelle. Diciotto osservatori situati in Paesi di tutti i continenti parteciparono al progetto.
Alla Specola Vaticana fu assegnata la porzione di cielo compresa tra i paralleli di +55 e +64 gradi da mappare. Gli accordi di Parigi stabilivano che tutti i diciotto osservatori partecipanti alla Carte du Ciel avrebbero dovuto dotarsi di strumenti con le stesse caratteristiche, in modo da garantire una perfetta omogeneità dei risultati.
Le caratteristiche dell’obiettivo consentivano, su una lastra fotografica di 16 cm², un campo utile di 13 cm², equivalente a due gradi nel cielo, circa quattro volte il diametro della Luna. La scala era quindi di circa 1 minuto d’arco/mm.
Il telescopio equatoriale fotografico e la cupola rotante di otto metri, costruiti a Parigi presso le officine Gilon, furono installati sulla Torre Leonina nel 1891, vicino all’attuale posizione dell’eliporto vaticano, oggi conosciuta come Torre di San Giovanni. Essa presenta muri spessi ben quattro metri e mezzo ed è uno dei pochi bastioni ancora esistenti della fortificazione chiamata “leonina”, fatta costruire da San Leone IV nell’840 come difesa contro le invasioni saracene.
Il telescopio fu trasferito nei giardini della residenza estiva di Castel Gandolfo nel 1942; le ultime lastre per questo progetto furono realizzate nel 1953.
Doppio Astrografo Zeiss
Nella seconda cupola rotante, del diametro di 8 metri, anch’essa realizzata in legno e costruita sulla solida fondazione offerta dall’angolo nord-orientale del palazzo, fu collocato lo strumento principale dell’osservatorio: il Doppio Astrografo Zeiss.
Esso era costituito da un rifrattore con un obiettivo a quattro lenti da 40 cm e lunghezza focale di 240 cm e da un telescopio rifrattore con uno specchio parabolico da 60 cm, con lunghezza focale newtoniana di 200 cm e una lunghezza focale equivalente di 8,2 m al fuoco Cassegrain. Entrambi gli strumenti, insieme a due cercatori e a un telescopio guida, erano rigidamente collegati tra loro e montati sullo stesso asse polare.
Sul riflettore poteva essere montato un grande spettrografo per la ricerca astrofisica. L’astrografo a quattro lenti consentiva di ottenere fotografie di 30×30 cm con correzione dell’immagine; era particolarmente adatto alle osservazioni fotografiche delle stelle variabili e alla determinazione fotografica delle posizioni dei pianeti minori e delle comete.
Due grandi prismi di flint, del diametro di 61,2 cm e con angoli rifrangenti rispettivamente di 4 e 8 gradi, potevano essere applicati singolarmente o insieme all’estremità superiore del riflettore o del rifrattore, consentendo così di ottenere spettri su ampi campi.
Telescopio Schmidt
Nel 1949 fu ordinato un telescopio Schmidt alla ditta Hargraves and Thomson di Londra. Cinque anni dopo iniziò la costruzione dell’edificio dello Schmidt, collegato alla cupola costruita nel 1942 per la Carte du Ciel. Il telescopio fu consegnato nel 1957; dopo diversi anni necessari per l’installazione e i test, i programmi osservativi ebbero inizio nel 1962.
Lo strumento possiede uno specchio sferico di 98 cm di diametro, con una lente correttiva di 65 cm (la sua apertura) montata al centro di curvatura dello specchio primario, vicino all’apertura del tubo. La lunghezza focale è di 2,4 metri. La lastra fotografica di 20×20 cm è collocata nel piano focale, circa a metà del tubo. Il campo utile è di circa 5×5 gradi quadrati, più di sei volte maggiore di quello dell’astrografo della Carte du Ciel.
Per la spettroscopia veniva utilizzata una combinazione di tre prismi obiettivi posti all’apertura del tubo; questi prismi sono tre i più potenti al mondo. Il telescopio Schmidt fu utilizzato per circa vent’anni per studiare l’evoluzione degli ammassi stellari mediante la spettroscopia stellare e la polarimetria; purtroppo, l’inquinamento luminoso proveniente dalle località circostanti rese il sito inutilizzabile già nei primi anni Ottanta.
Vatican Advanced Technology Telescope (VATT)
Nel 1993 l'Osservatorio Vaticano, in collaborazione con l'Osservatorio Steward, ha completato la costruzione del Telescopio Vaticano a Tecnologia Avanzata (VATT) sul Monte Graham, in Arizona, probabilmente il miglior sito astronomico degli Stati Uniti continentali. Si tratta del primo telescopio ottico-infrarosso dell'Osservatorio internazionale di Mount Graham (MGIO), un progetto che nei prossimi anni vedrà la costruzione di alcuni dei telescopi più sofisticati e più grandi del mondo. Il VATT è stato il pioniere della nuova tecnologia per creare specchi grandi, leggeri e stabili in un forno rotante. Con il VATT stiamo portando avanti programmi di ricerca a lungo termine che, pur essendo stati la caratteristica distintiva della ricerca a Castel Gandolfo, non abbiamo mai potuto portare avanti prima a Tucson. Dalle sue due sedi, situate a Castel Gandolfo e a Tucson, l'Osservatorio prosegue quindi diversi studi in corso e collaborazioni internazionali.