È costato più di 11 miliardi di dollari divisi tra le agenzie spaziali del Canada, Stati Uniti e Unione europea. James Webb Space Telescope (JWST) il più grande e potente telescopio spaziale costato più del telescopio Hubble, dell’acceleratore del Cern di Ginevra e delle missioni Apollo.
Opera a 1,5 milioni di Km dalla Terra, in un punto dove si equilibrano forza gravitazionale di Terra e Sole, e forza centrifuga
Conosciuto questo punto come, punto L 2 di Sole-Terra e anche, come punto lagrangiano di equilibrio instabile. Erano attesissime e sono arrivate le immagini, a colori inviate da JWST: 5 immagini. La Nebulosa della Carena, la nebulosa planetaria NGC 3132, lo spettro dell’atmosfera dell’esopianeta Wasp-96b, il Quintetto di Stephan e un ammasso di galassie che, agendo da lente gravitazionale, spinge lo sguardo del telescopio a oltre 13 miliardi di anni luce.
La cosa che positivamente sconvolge è l’elevatissimo livello di dettaglio, di quanto JWST ha visto.
Un passo da gigante rispetto alle immagini trasmesse, in questi anni dal telescopio Hubble. JWST scruta nell’infrarosso diversamente da Hubble. Webb vedrà delle sorgenti più distanti.
Il fatto di vedere delle sorgenti di luce molto lontane nello spazio, tenendo a mente che ci vuole del tempo perché la luce lo attraversi, significa che queste saranno anche molto più antiche. In questo modo JWST potrà osservare indietro nel tempo, forse fino a vedere gli oggetti più antichi dell’universo che possiamo stimare.
L’osservazione nell’infrarosso consente di guardare anche attraverso le nubi di polvere nella galassia, che bloccano la luce visibile. La missione di JWST è quella di investigare, sulla formazione delle stelle e delle galassie, sulle atmosfere degli esopianeti di tipo terrestre, punterà i suoi specchi verso i buchi neri, sui pianeti extrasolari. JWST è stato realizzato per produrre scienza. L’Italia attraverso i ricercatori di INAF è presente in 40 programmi scientifici, che riguardano quei corpi celesti intermedi tra stelle e pianeti conosciuti come nane brune. E ancora: la nascita di stelle in ambienti estremi, la formazione delle galassie più massicce dell’universo, la funzione dei buchi neri super massicci, nell’evoluzione delle galassie. Delle 5 immagini inviate tutte molto importanti quella che mi colpisce maggiormente è l’ammasso di galassie classificato con SMACS 0723, a 4,6 miliardi di anni luce che amplifica attraverso un effetto denominato lente gravitazionale la luce di galassie più lontane. Luce partita 13 miliardi di anni fa vicina all’origine dell’Universo datata, a circa 14 miliardi di anni.
La luce di queste galassie ha impiegato miliardi di anni per raggiungerci. Stiamo guardando indietro nel tempo, a un miliardo di anni dopo il Big Bang quando osserviamo le galassie più giovani in questo campo.
La luce è stata allungata dall’espansione dell’universo alle lunghezze d’onda infrarosse, che Webb è stato progettato per osservare. Una lente gravitazionale è un oggetto molto massiccio (per esempio una galassia) con tutto il suo contorno di materia oscura, che fa sentire la sua azione gravitazionale sulla luce, che le passa accanto deformandone il cammino.
In pratica i raggi luminosi provenienti da una sorgente lontana sono deflessi, deviati quando attraversano un campo gravitazionale di un corpo massiccio per esempio una galassia.
Agisce come una lente deviando i raggi e facendo vedere immagini della stessa sorgente, di aspetto identico ma leggermente separate nel cielo.
La nascita di stelle è mostrata nella foto della nebulosa Carena nell’omonima costellazione, a 7.600 anni luce
È una delle più grandi conosciute fabbrica di stelle. Continua con lo spettro dell’atmosfera di un pianeta extrasolare denominato WASP-96b e scoperto 8 anni fa. Nella sua atmosfera c’è vapore d’acqua e dista da noi 1150 anni luce.
L’immagine poi di una nuvola di gas in espansione, una nebulosa planetaria denominata Anello del sud e che circonda una stella che sta morendo. Infine il Quintetto di Stephan conosciute come Hickson Compact Group 92. Sebbene chiamate “quintetto”, solo quattro delle galassie sono veramente vicine tra loro. La quinta e più a sinistra galassia, chiamata NGC 7320, è ben in primo piano rispetto alle altre quattro. NGC 7320 risiede a 40 milioni di anni luce dalla Terra, mentre le altre quattro galassie (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B e NGC 7319) sono a circa 290 milioni di anni luce di distanza. Questo è ancora abbastanza vicino in termini cosmici, rispetto a galassie più distanti a miliardi di anni luce di distanza. Studiare galassie relativamente vicine come queste aiuta gli scienziati a comprendere meglio le strutture viste in un universo molto più distante. Il Quintetto di Stephan è un fantastico “laboratorio” per lo studio di questi processi fondamentali per tutte le galassie. JWST riceve 7 più volte luce del telescopio Hubble e rappresenta il più potente strumento, che possa osservare il cielo dallo spazio e opera nell’infrarosso (rosso visibile, medio infrarosso).
Osservare nell’infrarosso, che comprende quello, che noi percepiamo come calore, obbliga a schermare il telescopio dalla parte del Sole e infatti è tenuto a temperature bassissime tra -234 °C e -266 °C. L’infrarosso viene scelto perché può (la lunghezza d’onda) attraversare le nubi di polvere interstellare.
Una nebulosa oscura diventa trasparente nel medio infrarosso (lunghezza d’onda variabile tra 5 e 28 micron) e, far vedere gli oggetti che stanno dalla parte non visibile.
Le nubi molecolari dove nascono le stelle, i nuclei di galassie, i dischi intorno alle stelle giovani da cui nascono i pianeti, e pianeti stessi come la Terra, sono tutti oggetti freddi rispetto alle stelle, mentre il calore da essi diffuso li rende luminosi nell’infrarosso. Sarà JWST di aiuto straordinario per rispondere a molti interrogativi cosmologici.
