Affacciato sul confine dell’universo

telescopio. Northrop Grumman/NASA tramite AP

La NASA si sta preparando a lanciare il telescopio spaziale più potente di sempre. Cosa vedrai? Ecco tutto ciò che devi sapere:

Perché un nuovo telescopio spaziale?

Il James Webb Space Telescope sarà 100 volte più potente del suo predecessore, l’Hubble, e sarà in grado di captare luce infrarossa estremamente debole dalle prime galassie ai margini dell’universo. Sarà anche in grado di studiare i pianeti intorno ad altre stelle nella nostra galassia, esaminando le loro atmosfere per segni di vita. Originariamente programmato per il lancio nel 2010 e con un costo di circa $ 1 miliardo, Webb – un progetto congiunto delle agenzie spaziali statunitensi, europee e canadesi che ha richiesto 10.000 persone per la costruzione – ha visto una serie di ritardi folli mentre i costi salgono a $ 10 miliardi. Ma l’enorme telescopio è stato finalmente spedito nella Guyana francese in Sud America, dove sarà montato su un razzo e poi lanciato nello spazio il 18 dicembre, dando inizio alla missione tecnicamente più ambiziosa nella storia della NASA. Se Webb riuscisse a raggiungere la sua destinazione a circa un milione di miglia dalla Terra, il telescopio si guadagnerebbe il soprannome di “The First Light Machine”, inviando immagini di stelle che si sono formate appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang. “Questo ci aiuterà a decifrare alcuni dei misteri del nostro universo” e a “riscrivere i libri di fisica”, afferma Greg Robinson, direttore del programma Web della NASA.

Come funziona?

Il telescopio utilizza molte nuove tecnologie. Si basa su uno specchio alto 21 piedi realizzato in berillio ultraleggero, inciso in 18 esagoni e ricoperto d’oro. A differenza della maggior parte dei telescopi, che hanno uno specchio o una lente all’interno di un tubo per bloccare la luce, uno specchio Web esporrà uno spazio aperto, basandosi su cinque fogli di plastica rivestiti di alluminio che sembrano un ombrello, ciascuno sottile come carta per notebook e come grande come un campo da tennis, per bloccare la luce e il calore del Sole. La luna e la terra. Webb include quattro telecamere e sensori a energia solare per raccogliere dati.

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In che modo Webb è diverso da Hubble?

Hubble, lanciato nel 1990, ha inviato immagini abbaglianti dallo spazio profondo e ha aiutato gli astrofisici a determinare meglio l’età dell’universo, la natura dei buchi neri e il numero di galassie. Ha anche portato alla scoperta che grazie all'”energia oscura” l’universo si sta espandendo a un ritmo accelerato. È qui che entra in gioco il Web. Quando la luce di una stella di 13 miliardi di anni raggiunge la Terra, l’espansione dell’universo ha esteso la lunghezza d’onda della luce nello spettro infrarosso, in modo simile al modo in cui le sirene scendono quando un’ambulanza accelera. Per questo motivo, solo un telescopio che mette a fuoco la radiazione infrarossa è in grado di guardare “l’alba cosmica”. Webb utilizza specchi che catturano sei volte più luce di Hubble e fotocamere con una visuale 15 volte più ampia. Hubble orbita intorno alla Terra a un’altitudine di 340 miglia. Webb sarà posizionato nello spazio, circa quattro volte più lontano dalla Terra rispetto alla Luna, per massimizzare la raccolta della luce.

Come si arriva nello spazio?

Innanzitutto, il telescopio da 14.330 libbre deve essere piegato, in stile origami, per adattarsi a un razzo Ariane 5. Dopo circa 30 minuti di volo, il telescopio verrà espulso dal razzo. “È allora che iniziano a mangiarsi le unghie”, afferma Heidi Hamill, vicepresidente del Consortium of Universities for Research in Astronomy. Per aprire la visiera parasole, nel corso di tre giorni devono essere attivati ​​correttamente circa 150 meccanismi di sgancio di 7.000 parti. Il settimo giorno si aprirà lo specchio primario. “Coloro che non sono preoccupati o addirittura spaventati da questo non capiscono cosa stiamo cercando di fare”, afferma Thomas Zurbuchen, capo dell’Office of Science della NASA. Dopo un viaggio di circa 30 giorni, Webb arriverà a Lagrange Point 2, dove il braccio di ferro gravitazionale del Sole e della Terra si bilanciano, creando un’area adatta al parcheggio dei telescopi spaziali. Webb orbiterà intorno al Sole, non alla Terra.

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Cosa cercherà il web?

Risposte alle più grandi domande di astrofisica. Mentre viaggia nello spazio a 186.000 miglia al secondo, la luce fornisce immagini in ritardo: l’occhio nudo vede la Luna com’era 1,3 secondi fa, Giove com’era 40 minuti fa e Andromeda, la nostra galassia più vicina, 2,5 milioni di anni fa. I telescopi spaziali sono spesso paragonati a macchine del tempo, che raccolgono la luce emessa miliardi di anni fa. Gli scienziati ritengono che Webb sarà fondamentale per studiare la fine dei secoli bui, il periodo tra il Big Bang e la formazione stellare. Ciò potrebbe rivelare informazioni sulla “materia oscura” che costituisce circa l’80% della massa dell’universo. Webb può vedere circa 150 milioni di anni più in là di Hubble, e quindi può fornire scorci sulla formazione delle prime stelle, sistemi solari e galassie, afferma Kaitlin Casey, professore associato di astronomia presso l’Università del Texas ad Austin. “Con Webb”, dice, “stiamo andando dritti al confine dell’universo visibile”.

Alla ricerca di segni di vita

Recenti scoperte in astronomia hanno dimostrato che la maggior parte delle stelle ha pianeti orbitanti, il che significa che la nostra galassia probabilmente ospita miliardi di questi “esopianeti”. I pianeti intorno ad altre stelle sono troppo lontani e troppo deboli per essere visualizzati chiaramente, ma Webb può usare la sua formidabile capacità di raccogliere la luce infrarossa per cercare nelle atmosfere degli esopianeti prove circostanziali di vita extraterrestre, come la presenza di acqua, ossigeno, anidride carbonica e metano. e altri prodotti chimici. Uno dei sistemi planetari che Webb studierà è a circa 40 anni luce di distanza: una piccola stella chiamata TRAPPIST-1, orbitante attorno a sette pianeti delle dimensioni della Terra, tre dei quali orbitano nella regione in cui le temperature possono essere abbastanza miti da consentire la formazione di acqua liquida . I ricercatori sono particolarmente entusiasti di misurare il metano e l’anidride carbonica nell’atmosfera del quarto pianeta. “Vogliamo tutti trovare un’altra Terra, giusto?” ha affermato Kevin Stephenson, un astronomo del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. “Webb ci darà la prima opportunità di rispondere veramente a questa domanda.”

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