A sinistra la foto scattata dal telescopio Spitzer; a destra la foto scattata dal telescopio James Webb. Credits: NASA/JPL-Caltech (a sinistra), NASA/ESA/CSA/STScI (a destra)
L’allineamento del telescopio spaziale James Webb della NASA è completato. L’osservatorio è in grado di catturare immagini nitide e ben focalizzate con ciascuno dei suoi quattro potenti strumenti scientifici di bordo.
Dopo aver completato la settima e ultima fase dell’allineamento del telescopio, il team ha convenuto all’unanimità che Webb è pronto ad andare avanti nella sua prossima e ultima serie di preparativi, nota come messa in servizio degli strumenti scientifici. Questo processo richiederà circa due mesi prima che le operazioni scientifiche inizino in estate.
Le prestazioni ottiche del telescopio sono migliori del previsto. Gli specchi di Webb stanno ora dirigendo la luce raccolta dallo Spazio verso tutti gli strumenti, i quali stanno catturando con successo le immagini. La qualità dell’immagine è limitata solo dalla diffrazione, ciò significa che la finezza dei dettagli è la migliore fisicamente possibile, date le dimensioni del telescopio.
Prossimamente, le uniche modifiche che subiranno gli specchi saranno delle regolazioni periodiche molto piccole ai segmenti dello specchio primario. Sebbene l’allineamento del telescopio sia stato completato, rimangono da svolgere alcune attività di calibrazione. Inoltre, le continue osservazioni di manutenzione effettuate ogni due giorni, monitoreranno l’allineamento degli specchi e, se necessario, applicheranno le correzioni per mantenere l’allineamento.
“Con il completamento dell’allineamento del telescopio e la fatica di mezza vita, il mio ruolo nella missione del telescopio spaziale James Webb è giunto al termine. Queste immagini hanno cambiato profondamente il modo in cui vedo l’Universo. Siamo circondati da una sinfonia della creazione; ci sono galassie ovunque! La mia speranza è che tutti nel mondo possano vederle” (Scott Acton della Ball Aerospace)
Recentemente, il team di Webb ha deciso di sbirciare l’Universo attraverso uno degli strumenti più freddi del telescopio: il “Mid-Infrared Instrument” (MIRI).
Lo strumento MIRI è stato puntato verso la Grande Nube di Magellano. Quest’ultima è una piccola galassia satellite della Via Lattea (la nostra galassia), fotografata anche dal telescopio spaziale a infrarossi “Spitzer” (in attività dal 2003 al 2020).
Gli scienziati hanno colto l’occasione per testare le potenzialità del James Webb, confrontando l’immagine del nuovissimo telescopio (a 7,7 micron), con l’immagine scattata in precedenza dal telescopio Spitzer (a 8,0 micron). Il risultato è sorprendente: il telescopio spaziale James Webb ha una nitidezza sbalorditiva!
Possiamo ammirare, dettagliatamente, anche il gas interstellare (molecole di carbonio e idrogeno). Quando Webb sarà pronto per la scienza (in estate), sarà in grado di fornire nuove intuizioni agli astronomi, per quanto riguarda la nascita delle Stelle e la formazione dei sistemi protoplanetari.
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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.
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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