Credits: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez (a sinistra); NASA/Chris Gunn (a destra)
Tra il 23 e il 25 maggio 2022, il telescopio spaziale James Webb della NASA ha subìto un impatto di micrometeoroidi su uno dei suoi 18 specchi esagonali, i quali creano un unico gigantesco specchio primario di 6,5 metri di diametro.
Il team, dopo un’attenta valutazione, ha scoperto che il telescopio funziona perfettamente, nonostante un effetto marginalmente rilevabile nei dati. Tuttavia, sono ancora in corso analisi e misurazioni approfondite.
Gli impatti continueranno a verificarsi per l’intera vita di Webb; tali eventi sono stati previsti e testati durante la costruzione sulla Terra. Attualmente, le prestazioni del telescopio sono ancora al di sopra delle aspettative.
Lo specchio del James Webb è stato progettato per resistere al bombardamento di micrometeoroidi nella sua orbita attorno al Sole, nel punto di Lagrange L2 (a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra). Ciò nonostante, l’impatto del 23-25 maggio 2022, è stato più grande del previsto e, soprattutto, maggiore degli impatti testati sulla Terra.
Inoltre, la capacità di Webb di muovere e calibrare i 18 specchi è un grande vantaggio poiché, regolando la posizione del segmento colpito, gli ingegneri possono annullare una parte della distorsione causata dall’impatto.
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Credit: NASA’s Goddard Spaceflight Center
PERCHE’ IL JAMES WEBB SI TROVA NEL PUNTO DI LAGRANGE L2?
Il “James Webb Space Telescope” della NASA, ESA e CSA è giunto nell’orbita “Halo” del punto di Lagrange L2 (a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra) il 24 gennaio 2022.
Nel punto L2 l’attrazione gravitazionale del Sole e della Terra bilancia la forza centripeta, necessaria affinché un veicolo spaziale si muova con i due corpi celesti. E non solo: questa posizione consente di risparmiare carburante e di avere una comunicazione continua con la Terra.
Il punto di Lagrange L2 permette anche a Webb di rivolgere lo scudo solare sempre verso il Sole, proteggendo così l’ottica del telescopio estremamente sensibile, concepita per osservare l’Universo agli infrarossi.
La parte che sarà sempre esposta al Sole raggiungerà quindi la temperatura di 85 gradi Celsius; la parte che sarà sempre al buio raggiungerà invece la temperatura di -233 gradi Celsius.
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Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
PERCHE’ WEBB E’ UN TELESCOPIO AGLI INFRAROSSI?
Webb è il primo telescopio capace di osservare le primissime galassie, e forse anche alcune delle prime Stelle nate dopo la creazione dell’Universo che conosciamo (dopo il Big Bang).
Per capire l’importanza e la necessità dell’osservazione agli infrarossi, dobbiamo ricordarci che la famosa “espansione dell’Universo”, cominciata dopo il Big Bang, non espande solo lo Spazio, allontanando fra loro Stelle e Galassie, ma espande, o meglio, “stira” anche la luce. Quest’ultima, col passare dei miliardi di anni di viaggio, inizia a subire gli effetti dell’espansione, e quindi viene talmente “stirata” e allungata, da non essere più visibile ai nostri occhi o dai telescopi ottici classici.
La luce visibile ai nostri occhi è formata da onde corte e strette. La luce agli infrarossi è invece formata da onde più lunghe; perciò, per osservare fino a 13,5 miliardi di anni luce, occorre un telescopio che capti queste onde allungate, cioè un telescopio agli infrarossi.
Queste onde hanno viaggiato per 13,5 miliardi di anni per arrivare fino a noi, e nel frattempo hanno subito gli effetti dell’espansione dell’Universo; questo vuol dire che sono partite come luce visibile, cioè con onde corte e strette, ma strada facendo si sono allungate, diventando luce infrarossa.
L’Universo conosciuto è nato 14 miliardi di anni fa, con il Big Bang. Con il telescopio Webb potremo quindi vedere la luce proveniente da 13,5 miliardi di anni fa, cioè poco dopo l’inizio di tutto. Con gli attuali telescopi ottici classici, invece, riusciamo a vedere la luce proveniente da 13,2 miliardi di anni fa; ciò vuol dire che con Webb ci spingeremo oltre, molto più vicino alla Genesi.
Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
COSA STUDIERA’ WEBB?
Il “James Webb Space Telescope”, oltre a studiare le prime galassie e le prime Stelle nate nell’Universo, poco dopo il Big Bang, studierà anche le atmosfere degli esopianeti (i pianeti che ruotano attorno alle altre Stelle), per captare le molecole e gli elementi presenti, e capire così se vi è la possibilità di vita su altri mondi, o se ci fosse un pianeta abitabile. Webb si concentrerà anche sugli asteroidi, comete, pianeti del nostro sistema solare e sulla famosa “Fascia di Kuiper” (situata dopo il pianeta Nettuno, e costituita da migliaia di asteroidi). Qualora vi fosse la possibilità, potrebbe anche scovare qualche buco nero.
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Il telescopio James Webb è stato realizzato grazie alla collaborazione della NASA, dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e della CSA (Agenzia Spaziale Canadese). Esso è il telescopio spaziale più grande e più potente della storia, formato da 18 specchi esagonali, i quali, una volta aperti e allineati formano un unico grande specchio di 6,5 metri di diametro.
Una curiosità: i 18 specchi esagonali sono realizzati in berillio, con uno strato sottilissimo di oro (l’oro è ottimo per la riflessione della luce agli infrarossi). Ma quanto è sottile lo strato di oro? Appena 1.000 angstroms (100 nanometri); in altre parole, appena 700 atomi, cioè 1000 volte più sottile di un capello umano.
Articolo a cura di Fabio Meneghella
