La NASA ha descritto il primo campo profondo di Webb, l'ammasso di galassie SMACS 0723, come "delle dimensioni all'incirca di un granello di sabbia tenuto a distanza di un braccio, un minuscolo frammento del vasto universo". Credito:NASA, ESA, CSA, STScI
Le immagini emerse dal James Webb Space Telescope hanno catturato dettagli del cosmo mai visti prima, lasciando la comunità scientifica e il pubblico in uno stato di stupore. In un tweet, l'ex presidente Barack Obama li ha descritti come "strabilianti". Persino il cosmologo di Stanford Zeeshan Ahmed, per il quale tali immagini sono all'ordine del giorno, ha ammesso:"Non puoi contenerlo nella tua testa. Penso che questo sia vero per tutti, voglio dire, gli scienziati sono ancora umani".
"Il timore reverenziale è una specie di questo ineffabile senso di trascendenza", ha detto James Doty, neurochirurgo e studioso della compassione di Stanford. "In un certo senso, ci si scioglie dentro."
Gli studiosi di tutte le discipline hanno cercato a lungo di comprendere le emozioni commoventi, persino la ricerca dell'anima, che l'universo evoca. Alcuni hanno descritto un tremore che chiamano "vertigine cosmica". Altri hanno usato il termine "insignificanza cosmica" di fronte alla propria piccolezza in un universo illimitato. Alcuni hanno scoperto che soffermarsi troppo a lungo su tali pensieri provoca ansietà, un'esperienza che chiamano "neuroesistenzialismo".
Per descrivere come le immagini provenienti dallo spazio possano eccitare ed espandere la mente umana, Elizabeth Kessler, docente di studi americani di Stanford, che studia la cultura visiva dell'astronomia, ha ritenuto utile attingere al sublime, un concetto estetico che il diciottesimo secolo il filosofo Immanuel Kant ha associato a fenomeni naturali di vaste dimensioni, scala o potenza, come montagne svettanti, abissi profondi, cascate che si tuffano e il cielo pieno di stelle nel tentativo di comprendere le emozioni evocate in lui dalla Via Lattea e dai cieli stellati. Per Kant, l'esperienza di tale immensità travolgeva i sensi, ma la ragione umana poteva trascendere quei limiti, il che la rendeva un'esperienza affermativa che ampliava la conoscenza e la comprensione.
Più grande e oltre
Una passeggiata casuale attraverso il campus universitario è sufficiente per rivelare fino a che punto l'universo può fungere da musa ispiratrice.
A Stanford, le rappresentazioni dello spazio esterno possono essere trovate oltre i laboratori di ricerca e le aule di astrofisici e cosmologi. Attraversa l'Engineering Quad Courtyard e incontrerai l'installazione di Alicja Kwade, Pars pro Toto, 12 sfere planetarie in pietra di dimensioni umane che combinano il geologico con il cosmologico per ispirare nuovi modi di pensare al mondo. Al Cantor Arts Center, un cast dell'iconico pensatore di Auguste Rodin brilla sotto il bagliore fluorescente della rappresentazione di Spencer Finch dell'esplosione della stella di Betelgeuse. Avvolgendo la scala del David Rumsey Map Center presso la Green Library ci sono riproduzioni di mappe di stelle e costellazioni del XVII secolo, magnificamente ingrandite per enfatizzare le figure della mitologia greca in mezzo ai cieli celesti, tutti ricordi del posto dell'umanità nel mondo e delle nostre connessioni reciproche .
Per Doty, che è anche il fondatore e direttore dello Stanford Center for Compassion and Altruism Research and Education, di cui Sua Santità il Dalai Lama è il benefattore fondatore, il potere del timore reverenziale risiede nella sua capacità di farci sentire connessi a qualcosa di molto più grande di noi stessi.
"Alla fine della giornata, siamo tutti uno, non solo l'uno con l'altro, ma con ogni essere vivente e, di fatto, con l'universo", ha detto Doty. "La natura stessa di pensarci e capire che sei parte di questa cosa straordinaria che sta accadendo intorno a noi, crea questo profondo senso di scopo e connessione e, in qualche modo, felicità."
L'esperienza trascendente dell'autorealizzazione e dell'unità è anche la base di molte religioni, sottolinea Doty. Ad esempio, nel buddismo, c'è un profondo desiderio di raggiungere l'illuminazione, che in definitiva consiste nel fondersi con l'universo.
Progettato per ispirare
Secondo Kessler, la storica dell'arte, che ha esaminato i parallelismi tra arte, filosofia e immagini astronomiche nel suo libro "Picturing the Cosmos:Hubble Space Telescope Images and the Astronomical Sublime" (University of Minnesota Press, 2012), le immagini astronomiche sono realizzato in modo da rappresentare dati scientifici ed evocare una risposta estetica.
Come Kessler ha appreso nelle sue interviste con il team che ha prodotto immagini per l'Hubble Heritage Project, la NASA voleva far circolare immagini che ispirassero il grande pubblico, non solo le persone che lavorano nel campo della scienza e della tecnologia. Come ogni rappresentazione, ogni immagine astronomica implica decisioni su come rappresentare i fenomeni celesti catturati dal telescopio in un modo che non sembrerà strano al pubblico.
"Gli astronomi e gli elaboratori di immagini bilanciano attentamente la necessità di un'immagine scientificamente valida con il desiderio di un'immagine esteticamente convincente", ha affermato Kessler.
Poiché i telescopi raccolgono dati troppo deboli per essere visti dai nostri occhi e oltre lo spettro della luce visibile (JWST principalmente nella luce infrarossa, Hubble nel visibile e nell'ultravioletto), alle loro immagini vengono assegnati colori in modo da poterle apprezzare in modo più completo. Ogni immagine a colori di JWST, ad esempio, è in realtà un composto di almeno tre diverse immagini monocromatiche, ciascuna raccolta utilizzando un filtro che cattura una diversa lunghezza d'onda della luce infrarossa. Le esposizioni possono durare ore o addirittura giorni. A ogni filtro viene quindi assegnato un colore diverso, che viene combinato nelle immagini finali che vengono fatte circolare.
Sebbene qualsiasi colore possa essere mappato su qualsiasi lunghezza d'onda, gli astronomi ritengono che alcune combinazioni di colori funzionino meglio di altre. Ad esempio, nella prima interpretazione della nebulosa planetaria NGC 3132 da parte dell'Hubble Heritage Project, il team ha sperimentato una combinazione di colori non convenzionale di rosa e gialli. Ma il risultato finale "non sembrava giusto", ha detto l'astronomo Keith Noll in un'intervista a Kessler, quindi hanno usato colori meno strani e più tipici dei mondi terrestri.
Poiché lo sviluppo delle immagini astronomiche coinvolge molte di queste scelte artistiche, Kessler paragona il processo ai dipinti di paesaggi e alle fotografie del 19° secolo del West americano, dove la luce, le ombre e i colori sono stati usati in modi per evocare il sublime di cui Kant scrisse in modo così prolifico .
Il telescopio spaziale James Webb della NASA è stato in grado di mostrare nuovi dettagli più fini del gruppo di galassie, il Quintetto di Stephan. Il rendering qui è stato creato da quasi 1.000 file di immagine separati. Credito:NASA, ESA, CSA, STScI
La composizione delle immagini astronomiche è un'altra scelta artistica. Nello spazio esterno, le direzioni cardinali non contano. Quindi, un esercizio che Kessler fa con i suoi studenti di Stanford è capovolgere immagini come la Nebulosa Aquila, chiamata anche "Pillars of Creation", capovolta. Quando capovolto, diventa una grande forma amorfa.
"Invece di grandi pilastri che ispirano stupore mentre incombono nel cielo, trasudano dalla pagina e sembrano mostruosi e raccapriccianti; non c'è nulla di evocativo in loro", ha detto Kessler.
Capire l'incomprensibile
Considerando come un anno luce, la distanza che la luce può coprire in un anno, equivalga a 6 trilioni di miglia e gli astronomi stanno osservando stelle a miliardi di anni dalla Terra, la vastità è quasi incomprensibile. Comunque è calcolabile. La NASA ha cercato di quantificarlo in vari modi; di recente, hanno descritto il primo campo profondo di Webb, che dista 4,6 miliardi di anni luce, come "all'incirca delle dimensioni di un granello di sabbia tenuto a debita distanza, un minuscolo frammento del vasto universo".
Le cifre cosmiche, indipendentemente dal fatto che sia la distanza dalla Terra o il numero di stelle nell'universo, sono "insondabili", ha affermato Ahmed, uno scienziato capo dello SLAC National Accelerator Laboratory e un membro senior del Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology che studia il sfondo cosmico a microonde, che è il bagliore residuo del big bang. Ha descritto come all'inizio della sua carriera, la sua percezione dell'universo si sia evoluta per essere più un problema matematico da risolvere, piuttosto che filosofico.
Ahmed ha letto con il suo bambino in età prescolare di quattro anni il libro per bambini, Cento miliardi di miliardi di stelle, che mette i numeri in scala. "È stato divertente leggere quel libro perché si tratta di introdurre i bambini piccoli a grandi quantità e numeri, ad esempio sette miliardi di esseri umani pesano circa 10 quadrilioni di formiche", ha detto.
Prima di leggere il libro, Ahmed ha detto che suo figlio pensava che 100, un importo che poteva concettualizzare, fosse un numero elevato. Ora, un miliardo è grande. Ahmed ricorda di aver provato lo stesso stupore infantile quando ha visto per la prima volta le immagini di Hubble. "La cosa che mi ha sconvolto è stato rendermi conto che ogni oggetto nelle prime immagini di Hubble Deep Field non era una stella, era una galassia", ha detto Ahmed.
Per il neurochirurgo Doty, il potere dello stupore funziona in entrambe le direzioni. Proprio come la vastità dell'universo può suscitare curiosità, così può l'infinitesimo. Ad esempio, contemplare il numero di atomi nell'universo può "farti chiedere come sia possibile tutto questo", ha detto. (Il fascino per le minuzie molecolari è l'argomento del numero di agosto della rivista Stanford Medicine.)
Per alcuni, c'è una certa quantità di terrore nell'ignoto, hanno riconosciuto sia Doty che Kessler. Il filosofo Edmund Burke, ad esempio, ha trovato le idee di infinito ed eternità eccitanti e terrificanti.
Per diminuire l'ansia e la paura, la mente stabilisce una narrazione, ha detto Doty. "Cercare di spiegare l'inspiegabile ti dà conforto", ha detto.
Kessler argues that in many ways, astronomical images that evoke the sublime are another way to calm and contain those fears.
"You're not asked to get lost in the infinite but to reflect on the vastness of the universe and our place within it," she said. "These images might remind us of our relative insignificance, but also our potential to come to know and understand what lies beyond us and our world."
'A collaboration between humans and technology'
Kessler thinks the criticisms that NASA's images are manipulative for depicting celestial phenomena the human eye could never see are misguided; astronomers and image processors carefully craft the images to ensure they are scientifically valid (Ahmed, the cosmologist, likened their resolution and magnification to him wearing glasses that help him see the world more clearly).
As Kessler emphasized, "this is a kind of vision that's only possible through a collaboration between humans and technology."
Through the blending of art and science, space telescope images allow us to see the universe in new and exciting ways. They are also incredibly humbling, affirming what it means to be alive.
"We arise from stardust and we return to stardust," said Doty. "That cyclical connection and reality that we are all part of whatever exactly 'this is' makes us feel, in some ways, special while also feeling insignificant." + Esplora ulteriormente