Gli astronomi di tutto il mondo avranno accesso immediato ai primi dati provenienti da osservazioni scientifiche specifiche del telescopio spaziale James Webb della NASA, che sarà completato entro i primi cinque mesi dalle operazioni scientifiche di Webb. Questi programmi di osservazione sono stati scelti da un bando dello Space Telescope Science Institute per proposte scientifiche a rilascio anticipato, e includono l'esame di Giove e delle sue lune, alla ricerca di molecole organiche che si formano intorno a stelle neonate, pesare buchi neri supermassicci in agguato nei nuclei galattici, e a caccia di piccole galassie nate nell'universo primordiale.

"Sono entusiasta di vedere l'elenco dei bersagli più affascinanti degli astronomi per il telescopio Webb, ed estremamente ansioso di vedere i risultati. Ci aspettiamo di essere completamente sorpresi da ciò che troviamo, " ha detto il dottor John C. Mather, Senior Project Scientist per il telescopio Webb e Senior Astrofisicist presso il Goddard Space Flight Center della NASA, Cintura verde, Maryland.

Le osservazioni risultanti comprenderanno il Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS), e coprire la gamma di obiettivi scientifici Webb, dai pianeti del nostro sistema solare alle galassie più lontane. Il programma fornisce all'intera comunità scientifica l'accesso immediato ai dati Webb in modo che abbiano l'opportunità di analizzare i dati e pianificare le osservazioni di follow-up.

"Siamo rimasti colpiti dall'elevata qualità delle proposte ricevute, " ha detto il dottor Ken Sembach, Direttore dello Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, Maryland. "Questi programmi di osservazione non solo genereranno una grande scienza, ma sarà anche una risorsa unica per dimostrare alla comunità scientifica mondiale le capacità investigative di questo straordinario osservatorio».

Le osservazioni eserciteranno anche tutti e quattro gli strumenti scientifici di Webb, in modo che la comunità astronomica possa esplorare il pieno potenziale di Webb. Webb ha una durata scientifica minima di cinque anni, quindi la comunità scientifica dovrà imparare rapidamente ad utilizzare le sue capacità avanzate.

"Vogliamo che la comunità di ricerca sia il più scientificamente produttiva possibile, il prima possibile, ecco perché sono così lieto di poter dedicare quasi 500 ore del tempo discrezionale del direttore a queste osservazioni ERS, ", ha detto Sembach.

Una delle aree di ricerca più attese da Webb è lo studio dei pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Quando un tale esopianeta passa davanti alla sua stella ospite, la luce delle stelle filtra attraverso l'atmosfera del pianeta, che assorbe determinati colori della luce a seconda della composizione chimica. Webb misurerà questo assorbimento, utilizzando i suoi potenti spettrografi a infrarossi, per cercare le impronte chimiche dei gas dell'atmosfera. Gli astronomi inizialmente alleneranno il loro sguardo su mondi gassosi delle dimensioni di Giove come WASP-39b e WASP-43b perché sono bersagli più facili su cui applicare questa tecnica. I risultati aiuteranno a guidare le strategie di osservazione per i piccoli, super-Terre per lo più rocciose e più simili alla Terra, dove la composizione atmosferica può dare indizi sulla potenziale abitabilità di un pianeta.

Anche Webb scruterà nel lontano universo, esaminando le galassie la cui luce è stata allungata in lunghezze d'onda infrarosse dall'espansione dello spazio. Questa regione a infrarossi è al di là di ciò che Hubble può rilevare. Gli ammassi di galassie sono fonti di bersagli particolarmente ricche, poiché la gravità di un ammasso può amplificare la luce proveniente da galassie di fondo più distanti. Le osservazioni DD-ERS mireranno a regioni del cielo già esaminate dal programma Frontier Fields di Hubble, come l'ammasso di galassie MACS J0717.5+3745. I dati di Webb integreranno quelli di Hubble, dando agli astronomi nuove intuizioni su queste cornucopie di galassie.

Poiché Webb deve rimanere al riparo dalla luce solare, il suo campo visivo è limitato a specifiche aree del cielo in determinati periodi dell'anno. Di conseguenza, i potenziali target sopra elencati possono variare a seconda della data di lancio.

Ad agosto 2017 sono state presentate più di 100 proposte di osservazioni DD-ERS. Di queste, 13 programmi che richiedono 460 ore di telescopio sono stati selezionati in seguito alla revisione da parte di gruppi di esperti in materia e del direttore STScI.

Ulteriori informazioni sulle proposte DD-ERS selezionate sono disponibili online.