Astronomia. Partito il James Webb Space Telescope

È letteralmente incredibile pensare che quell’oggetto che fluttua nelle oscurità cosmiche, con sullo sfondo la superficie azzurrina del nostro pianeta, sia lo stesso che per decenni abbiamo visto qui sulla Terra, assemblato pezzo per pezzo! Non solo chi ci lavora, ma anche chi ha la passione dell’esplorazione spaziale, non può non commuoversi di fronte alla bellezza di una immagine come questa. Una immagine che racchiude un significato enorme per la sua importanza, per tutto ciò che vi sta dietro e per tutto quello che questo meraviglioso telescopio potrà dare allo sviluppo della conoscenza dell’umanità sull’universo!

La partenza

Alle ore 13:20 italiane del 25 Dicembre 2021 è stato lanciato dallo spazioporto di Kourou nella Guyana Francese il James Webb Space Telescope), l’osservatorio spaziale più potente mai costruito, una collaborazione tra la Nasa, l’Agenzia spaziale europea (Esa) e l’Agenzia spaziale canadese. Il telescopio, che vanta uno specchio segmentato di 6,5 metri di diametro, dedicherà la maggior parte del suo tempo ai programmi di tipo “General Observer”, una serie di progetti proposti dalla comunità astronomica di tutto il mondo per studiare stelle e pianeti lontani, nonché galassie lontanissime, le prime ad essersi formate nella storia dell’universo.

Caratteristiche del telescopio

Il telescopio James Webb è l’osservatorio spaziale più potente mai costruito e scandaglierà in profondità il nostro universo con una capacità straordinaria rispetto all’altro grande telescopio spaziale Hubble che ormai tutti conoscono. Con uno specchio principale di 6.5 metri di apertura, più del doppio rispetto ai 2.4 metri dell’HST, potrà raccogliere quasi 7 volte più luce rispetto ad Hubble. Sarà inoltre una sorta di ponte tra cosa può vedere HST nel visibile e cosa il telescopio spaziale Jwst potrà osservare nel lontano infrarosso, riempendo il “gap” con lo studio di bande di frequenze ancora largamente inesplorate. La grande capacità di raccolta di luce in virtù delle sue dimensioni, unita alla sua alta efficienza nel vicino infrarosso, permetterà a JWST di vedere attraverso regioni opache e inaccessibili nella banda visibile, come le regioni più interne delle nebulose ricche di polveri che ospitano la formazione di nuove stelle, offrendo quindi preziosi indizi riguardo la nascita, la vita e la morte delle stelle. Ci si aspetta infatti che Webb faccia ancora decisamente meglio negli studi dei primordi dell’universo, le prime galassie, la loro evoluzione fino ad arrivare al cosmo accessibile vicino a noi e ai pianeti extra-solari che saranno alcuni degli entusiasmanti obiettivi scientifici di Webb. Il grande specchio di Webb è formato da 18 segmenti esagonali. Questa configurazione di un grande telescopio a specchio segmentato è stata concepita e utilizzata per la prima volta dall’astronomo italiano Guido Horn d’Arturo quasi un secolo fa, ed è oggi applicata in diversi telescopi. Un segno di come la tradizione astronomica italiana, da Galileo ai nostri tempi, apporti un contributo di innovazione fondamentale al mondo intero per lo studio del nostro universo. Il James Webb Space Telescope è inoltre visibilmente diverso da molti altri telescopi spaziali, e alcuni dei motivi risiedono nelle sue enormi dimensioni, che hanno richiesto la sua piegatura dentro il razzo vettore che lo ha portato nello spazio, per poi “aprirsi” una volta raggiunta la sua orbita dopo circa un mese dal lancio.

Protezione del telescopio

Essendo poi uno strumento estremamente sensibile alla radiazione infrarossa, JWST sarà anche protetto da uno scudo solare che permetterà alla strumentazione di rimanere a temperature molto basse (intorno a 233 gradi Celsius sotto zero), in modo da ridurre al minimo la “radiazione rumorosa” che potrebbe confondersi con i segnali delle sorgenti stellari di vero interesse scientifico. Nella tabella di marcia di Jwst, le prossime sei settimane saranno dedicate alla complessa coreografia di dispiegamento delle varie componenti dell’osservatorio, dallo schermo solare multi-strato agli specchi primario e secondario, mentre questo proseguirà il suo viaggio verso l’orbita operativa. Il JWST orbiterà intorno al Sole a 1,5 milioni di km di distanza dalla Terra presso il secondo punto di Lagrange o L2. L’orbita permetterà al telescopio di rimanere in linea con la Terra mentre si muove intorno al Sole. Questo permette al grande scudo solare del Webb di proteggerlo dalla luce e dal calore del Sole e della Terra. Seguiranno sei mesi di collaudo e infine, a 2022 inoltrato, si potrà dare inizio alle osservazioni.

Cosa si pensa di approfondire con il JWST

Ad esempio, ci aiuterà a ripercorrere tutte le ere dell’universo, per capire quando si sono formate le prime stelle e galassie, oltre agli ammassi e ai super ammassi che queste compongono. La luce impiega del tempo per raggiungerci da oggetti lontani e poiché JWST può guardare più lontano nello spazio di quanto siamo riusciti a fare finora, sarà in grado di vedere la luce delle prime stelle, di fatto, viaggiando anche nel tempo. Approfondendo la struttura a grande scala dell’universo, ci spiegherà in che modo le galassie siano cambiate nel corso del tempo e potrebbe rilevare distorsioni che potrebbero dirci di più su materia ed energia oscura. Per la precisione sono 266 i programmi scientifici scelti per il primo anno di attività dell’osservatorio orbitante, nove dei quali guidati da ricercatori italiani della Scuola normale superiore di Pisa, dell’Istituto nazionale di astrofisica e dell’università di Milano-Bicocca. Queste indagini si concentreranno ad esempio su nane brune, nascita delle stelle in ambienti estremi, galassie massicce, buchi neri giganti , stelle di prima generazione e molti altri temi simili. James Webb ci sarà molto utile anche nell’approfondimento degli esopianeti: potremmo essere in grado di caratterizzare l’atmosfera di alcuni di essi, per capire se sfoggino davvero segni di vita o elementi utili al suo sviluppo. Gli scienziati potranno cercare tracce di vapore acqueo, anidride carbonica e metano sui pianeti delle stelle più vicine al nostro sistema solare. I dati, le immagini e le informazioni raccolte dal JWST potrebbero anche far luce sulla natura dei pianeti di dimensioni comprese tra la Terra e Nettuno e potrà perfino cogliere la formazione di stelle e pianeti in atto, scrutando le nebulose avvolte da polvere e gas per vedere appunto cosa succede al loro interno in quel momento di genesi. In termini più strettamente cosmologici, il JWST sarà in grado di rilevare lunghezze a infrarosso più di qualsiasi altro grande osservatorio. Il progetto Cosmos-Webb, ad esempio, mira a esplorare l’universo da 400mila a un miliardo di anni dopo il Big Bang, quando le prime stelle stavano appena iniziando a brillare, esaminando lo stesso pezzo di cielo dei famosi Hubble Deep Fields, una piccola regione nella costellazione dell’Orsa Maggiore divenuta nel tempo uno dei fronti scientificamente più ricchi nello studio dell’universo primordiale. Ora, il nuovo potente telescopio, potrebbe darci rivoluzionari elementi di approfondimento.

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Marco Massa, presidente Associazione Astrofili Sardi

Didascalia della foto allegata:

Le fotocamere a bordo del secondo stadio dell’Ariane 5 hanno ripreso il James Webb Space Telescope nel momento del distacco, con la Terra azzurrina sullo sfondo!

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