Il telescopio spaziale James Webb
Proprio in questi giorni si è aperta una nuova frontiera in campo astronomico, grazie a un nuovo telescopio di ultima generazione e noi di Vortici.it ci apprestiamo a raccontarvi questo nuovo traguardo…
Il telescopio spaziale James Webb (in inglese James Webb Space Telescope, JWST, o semplicemente Webb) è un telescopio spaziale a raggi infrarossi ed è stato lanciato il 25 dicembre 2021 dallo spazioporto di Arianespace a Kourou, nella Guiana Francese e trasportato nell’orbita solare da un razzo Ariane 5.
È il frutto di una collaborazione internazionale tra l’Agenzia spaziale statunitense (NASA), l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’Agenzia spaziale canadese (CSA).
Il JWST, noto come “Next Generation Space Telescope” (NGST, da qui anche l’appellativo di “successore di Hubble”), nel 2002 è stato intitolato a James Webb, Amministratore della NASA durante i programmi Gemini, Mercury e Apollo, nonché fautore del centro di controllo del Johnson Space Center (JSC) di Houston, Texas.
Il telescopio Webb ha certamente aperto nuovi orizzonti riguardanti l’astronomia a raggi infrarossi grazie a tecnologie di progettazione d’avanguardia. Stiamo parlando del più grande telescopio mai inviato nello spazio ampliando i percorsi aperti nell’universo dal telescopio Hubble. Se vi ricordate, vi avevamo parlato di quest’ultimo in occasione del suo trentennale grazie ad un nostro articolo che ritroverete cliccando qui.
Le innovazioni di questa nuova meraviglia, rispetto ai precedenti telescopi spaziali sono: il grande specchio primario di 6,5 metri, utilizzato per studiare lunghezze d’onda nella banda infrarossa e la presenza di un ampio scudo termico multistrato per il mantenimento di una temperatura operativa molto bassa, allo scopo di bloccare le interferenze causate da sorgenti di calore non oggetto di studio, quali ad esempio il Sole, la Luna, la struttura e la strumentazione stessa del telescopio.
In altre parole, diversamente da Hubble, Webb orbita intorno al Sole a 1,5 milioni di km dalla Terra, tenendosi allineato con l’orbita terrestre consentendo allo scudo termico di proteggerlo dalla luce e dal calore del Sole, della Terra e della Luna, garantendo così comunicazioni continue con il centro di controllo insieme a un’ininterrotta raccolta di dati non essendo ostacolato dall’interferenza oscuratrice dell’orbita lunare.
Lo studio di metrologie estremamente precise nei test acustici e ambientali, ha contribuito allo sviluppo di strumenti di precisione. Il Webb è provvisto di un impianto criogenico (cryocooler) per il raffreddamento dei rilevatori nel medio infrarosso e di micro-otturatori innovativi che, come piccole tapparelle programmabili, consentono di selezionare determinati spettri di luce durante la simultanea di un’osservazione, permettendo di analizzare sino a 100 oggetti contemporaneamente nello spazio profondo, con un’ampiezza visuale notevolissima.
È l’ammasso di Galassie SMACS 0723, che brillano vicine, il protagonista della prima immagine di James Webb ed è proprio di quest’ultima che vogliamo parlare.
L’11 Luglio scorso, quest’ultima, è stata presentata il Presidente degli Stati Uniti Joe Biden, accompagnato dalla vicepresidente Kamala Harris e dall’amministratore capo della Nasa, Bill Nelson.
“Sono onorata di essere qui con voi. Oggi si apre un nuovo capitolo nell’esplorazione dello spazio”, ha dichiarato la Harris.
“Galassie che brillano accanto ad altre galassie. Una piccola porzione dell’Universo”, ha affermato Nelson presentando a Biden la prima immagine del nuovo telescopio spaziale, con il quale saremo in grado “di rispondere a domande che non sappiamo ancora formulare”.
“La prima immagine dal telescopio Webb rappresenta un momento storico per la scienza e la tecnologia, per l’astronomia e l’esplorazione spaziale. Ma anche per l’America e tutta l’Umanità”, ha scritto in un tweet Biden al termine della presentazione.
Oltre all’ammasso di galassie SMACS 0723, che funziona come una lente d’ingrandimento cosmica attraverso cui vedere galassie molto distanti, il telescopio ha fotografato nell’infrarosso la Nebulosa della Carena (o Nebulosa di Eta Carinae), una delle più grandi e brillanti della Via Lattea, una culla di stelle massicce distante 7.600 anni luce; ha poi catturato le immagini del pianeta esterno al Sistema Solare WASP-96b, un gigante fatto soprattutto di gas che si trova a 1.150 anni luce dalla Terra; quelle della Nebulosa Anello del Sud, una nube di gas in espansione che circonda una stella morente, e quelle delle cinque galassie vicinissime fra loro note come il Quintetto di Stephan, distanti 290 milioni di anni.
“Per ognuno di questi oggetti cosmici il telescopio Webb ha catturato immagini con strumenti diversi”, dichiarano gli esperti. Molte saranno immagini spettrali, ossia immagini che scompongono la luce emessa da stelle e galassie per ottenere il maggior numero di informazioni possibili, per esempio sulla composizione. Ognuno dei cinque bersagli del telescopio spaziale Webb e dei suoi strumenti e corrisponde a cinque grandi temi di ricerca: la nascita delle stelle, la formazione dei pianeti, la nascita delle prime galassie dopo il Big Bang, l’evoluzione delle galassie, lo studio dei pianeti esterni al Sistema Solare. Sono soltanto le prime domande: “altre non le conosciamo ancora e arriveranno dopo che i primi risultati avranno permesso di capire a fondo le potenzialità del nuovo telescopio spaziale, come era successo per Hubble”.
Fra le cose più affascinanti che il telescopio Webb potrebbe aiutare a osservare meglio c’è l’atmosfera dei pianeti esterni al Sistema Solare: “potremmo studiare in dettaglio quelli che conosciamo, con immagini e spettrogrammi che – potrebbero contenere le impronte di elementi che si possono associare a condizioni che si concilierebbero con la vita”.
“Scientificamente, i dati aprono una nuova finestra su un’epoca della storia dell’universo che non è ancora stata esplorata”, rileva Adriano Fontana, responsabile della divisione nazionale abilitante dell’astronomia ottica ed infrarossa dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).
“Grazie alla potenza di James Webb, siamo in grado di osservare galassie la cui luce ha viaggiato per quasi tutta l’età dell’Universo prima di giungere a noi. In questo modo – aggiunge – possiamo vedere l’universo come era poco tempo dopo il Big Bang, quando le sue prime stelle si formavano nelle galassie che si affacciavano sull’universo giovane”.
Della prima immagine, quella dell’ammasso di galassie SMAC S 0723, Fontana osserva che “l’aver puntato il telescopio su un ammasso di galassie ci ha permesso di sfruttare l’effetto di amplificazione della luce – un effetto previsto dalla relatività generale di Einstein – per rendere visibili gli oggetti molto distanti che sono dietro l’ammasso stesso. Questi dati – e altri analoghi – ci permetteranno di studiare nel dettaglio come si sono formate le prime galassie, e anche di studiare il mistero della materia oscura che domina l’ambiente dell’ammasso”.
Secondo l’esperto “le capacità di James Webb sono molte volte superiori a quelle che qualsiasi telescopio da terra può ottenere oggi o nel prossimo futuro” e il nuovo telescopio “è con ogni probabilità il satellite astronomico più complesso che sia mai stato lanciato nello spazio. Oltre allo specchio, composto da segmenti perfettamente allineati tra di loro, ha quattro strumenti “straordinariamente sofisticati, ognuno dei quali ha molte configurazioni e modalità operative” e che “stanno funzionando perfettamente”, come indica la prima immagine diffusa nella serata dell’11 luglio dal presidente degli Stati Uniti, Joe Biden. “Che un oggetto così complesso funzioni perfettamente a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra – conclude – e alla temperatura di soli 40 gradi dallo zero assoluto, è davvero uno straordinario risultato tecnologico”.
Grazie a questo filmato e scoprirete i segreti della prima immagine rilevata dal telescopio, ascoltate con attenzione…
Vedremo cosa ci riserverà il futuro…
Per saperne di più:
Nasa, cos’è il telescopio spaziale James Webb e come funziona
* Abbiate cura di voi, dei vostri cari e dei vostri amici.
Immagine di copertina: – Rappresentazione del telescopio James Webb Space (Wikipedia)
Altre immagini: – L’ammasso di galassie SMACS 0723, fotografato dal telescopio Webb (fonte: NASA, ESA, CSA, STScI)
