La prima immagine di Webb ha fornito l'immagine a infrarossi più profonda e nitida dell'universo lontano finora, "Il primo campo profondo di Webb"
Le prime immagini del telescopio spaziale James Webb non sono solo mozzafiato, ma contengono una ricchezza di intuizioni scientifiche e indizi che i ricercatori sono ansiosi di perseguire.
Ecco alcune delle cose che gli scienziati ora sperano di imparare.
Nel profondo
La prima immagine di Webb, rilasciata lunedì, ha fornito l'immagine a infrarossi più profonda e nitida dell'universo lontano finora, "Il primo campo profondo di Webb".
I cerchi bianchi e le ellissi provengono dall'ammasso di galassie in primo piano chiamato SMACS 0723, come appariva più di 4,6 miliardi di anni fa, all'incirca quando si formò anche il nostro Sole.
Gli archi rossastri provengono dalla luce di antiche galassie che ha viaggiato per più di 13 miliardi di anni, piegandosi attorno all'ammasso in primo piano, che funge da lente gravitazionale.
L'astrofisica della NASA Amber Straughn ha detto di essere rimasta colpita dai "dettagli sbalorditivi che puoi vedere in alcune di queste galassie".
"Sono appena saltati fuori! Ci sono molti più dettagli, è come vedere in alta definizione."
Inoltre, ha aggiunto l'astrofisica della NASA Jane Rigby, l'immagine può insegnarci di più sulla misteriosa materia oscura, che si pensa costituisca l'85% della materia nell'universo, ed è la causa principale dell'effetto di ingrandimento cosmico.
L'immagine composita, che ha richiesto un tempo di esposizione di 12,5 ore, è considerata una prova pratica. Dato un tempo di esposizione più lungo, Webb dovrebbe battere tutti i record di distanza di tutti i tempi guardando indietro alle prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa.
Le telecamere di Webb hanno catturato una stella in agonia, nella Nebulosa dell'Anello Meridionale, rivelando che la stella morente al centro è ammantata di polvere.
La caccia ai pianeti abitabili
Webb ha catturato la firma dell'acqua, insieme a prove precedentemente non rilevate di nuvole e foschia, nell'atmosfera che circonda un pianeta gigante gassoso caldo e gonfio chiamato WASP-96 b che orbita attorno a una stella lontana come il nostro Sole.
Il telescopio ha ottenuto questo risultato analizzando la luce stellare filtrata attraverso l'atmosfera del pianeta mentre si sposta attraverso la stella, fino alla luce stellare non filtrata rilevata quando il pianeta è accanto alla stella, una tecnica chiamata spettroscopia che nessun altro strumento può eseguire con lo stesso dettaglio.
WASP-96 b è uno degli oltre 5.000 esopianeti confermati nella Via Lattea. Ma ciò che davvero entusiasma gli astronomi è la prospettiva di puntare Webb verso mondi più piccoli e rocciosi, come la nostra stessa Terra, per cercare atmosfere e corpi d'acqua liquida che potrebbero sostenere la vita.
Studiando il Quintetto di Stephan, "impari come le galassie si scontrano e si fondono", ha detto il cosmologo John Mather, aggiungendo che la nostra Via Lattea è stata probabilmente assemblata da 1.000 galassie più piccole .
Morte di una stella
Le telecamere di Webb hanno catturato un cimitero stellare, nella Nebulosa dell'Anello Meridionale, rivelando per la prima volta la debole stella morente al centro con dettagli nitidi e mostrando che è ammantata di polvere.
Gli astronomi utilizzeranno Webb per approfondire i dettagli sulle "nebulose planetarie" come queste, che emettono nubi di gas e polvere.
Queste nebulose alla fine porteranno anche alla rinascita.
L'espulsione di gas e nubi si interrompe dopo alcune decine di migliaia di anni e, una volta che il materiale è sparso nello spazio, possono formarsi nuove stelle.
Una danza cosmica
Il Quintetto di Stephan, un raggruppamento di cinque galassie, si trova nella costellazione del Pegaso.
Webb è stato in grado di perforare le nubi di polvere e gas al centro della galassia per raccogliere nuove informazioni, come la velocità e la composizione dei deflussi di gas vicino al suo buco nero supermassiccio.
Quattro delle galassie sono vicine e bloccate in una "danza cosmica" di ripetuti incontri ravvicinati.
Studiandolo, "si impara come le galassie si scontrano e si fondono", ha detto il cosmologo John Mather, aggiungendo che la nostra Via Lattea è stata probabilmente assemblata da 1.000 galassie più piccole.
Comprendere meglio il buco nero ci darà anche maggiori informazioni sul Sagittario A*, il buco nero al centro della Via Lattea, che è avvolto dalla polvere.
Forse l'immagine più bella è quella delle "Scogliere Cosmiche" della Nebulosa Carinal, un nido stellare.
Asilo nido stellare
Forse l'immagine più bella è quella delle "Scogliere Cosmiche" della Nebulosa Carina, un vivaio stellare.
Qui, per la prima volta, Webb ha rivelato regioni di formazione stellare precedentemente invisibili, che ci diranno di più sul perché le stelle si formano con una certa massa e cosa determina il numero che si forma in una determinata regione.
Possono sembrare montagne, ma la più alta delle vette scoscese è alta sette anni luce e le strutture gialle sono costituite da enormi molecole di idrocarburi, ha affermato lo scienziato del progetto Webb Klaus Pontoppidan.
Oltre ad essere materia di stelle, il materiale nebulare potrebbe anche essere il luogo da cui veniamo.
"Questo potrebbe essere il modo in cui l'universo trasporta il carbonio, il carbonio di cui siamo fatti, su pianeti che potrebbero essere abitabili per la vita", ha affermato.
Il grande sconosciuto
Forse la cosa più eccitante di tutte è viaggiare nell'ignoto, ha detto Straughn.
Hubble ha svolto un ruolo chiave nello scoprire che l'energia oscura sta causando l'espansione dell'universo a un ritmo sempre crescente, "quindi è difficile immaginare cosa potremmo imparare con questo strumento 100 volte più potente". + Esplora ulteriormente
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