Dopo decenni di sviluppo e molte prove e frustrazioni lungo il percorso, il James Webb Telescope ha finalmente iniziato a fornire ciò per cui è venuto. Il 12 luglio, la NASA ha rilasciato le prime osservazioni scientifiche effettuate dalla suite di strumenti a bordo della missione, segnando quello che anticipiamo con impazienza sarà l'inizio di una nuova era per l'astronomia.

Dopo il lancio da rosicchiare le unghie il giorno di Natale, è seguita una serie di dispiegamenti critici per aprire il telescopio e il suo parasole. Se una di queste operazioni fosse fallita, James Webb sarebbe stato un disastro inutilizzabile. Ma il programma è stato eseguito alla perfezione, un processo che si è svolto più agevolmente e con successo di quanto chiunque di noi avesse osato sperare, per non parlare di aspettarsi.

Questa non è solo una testimonianza dell'abilità degli ingegneri, dei tecnici e degli scienziati nel progetto. Sottolinea inoltre l'enorme importanza del programma di test svolto sulla Terra per verificare le procedure e che occasionalmente ha rivelato problemi che dovevano essere risolti prima del lancio. Anche se questo a volte ha comportato slittamenti di programma e aumenti dei costi, alla fine ha prodotto un telescopio perfetto.

Nel mese di luglio, il telescopio è passato dalla sua fase di verifica e test al funzionamento, come lo straordinario osservatorio che da tempo era stato progettato per essere. Chi di noi è stato coinvolto nel viaggio e lavorerà sui dati, non vede l'ora.

Immagini nitide

Le nuove "osservazioni a rilascio anticipato", selezionate da un comitato internazionale di rappresentanti di NASA, ESA (Agenzia spaziale europea), CSA (Agenzia spaziale canadese) e Space Telescope Science Institute, fanno parte di un programma volto a mettere in evidenza l'ampia gamma della scienza che il telescopio realizzerà.

È molto emozionante vedere le nuove immagini:non ero preparato per il livello di nitidezza e dettagli fini che si possono vedere. È una gioia avere finalmente dati di così alta qualità.

Svelata dal presidente degli Stati Uniti Joe Biden, la straordinaria immagine di SMACS 0723, un ammasso di migliaia di galassie, è stata rilasciata l'11 luglio. I massicci gruppi di galassie in primo piano ingrandiscono e distorcono la luce degli oggetti dietro di loro, aiutandoci a scrutare indietro nel tempo oggetti molto deboli.

L'immagine mostra l'ammasso di galassie come appariva 4,6 miliardi di anni fa. Ma le galassie più lontane nell'immagine (quelle che appaiono allungate) hanno circa 13 miliardi di anni e abbiamo già più dati su di esse che su qualsiasi altra galassia antica.

Immagini come questa ci aiuteranno a capire come si sono formate le prime stelle e galassie. Alcuni di questi potrebbero essere tra gli oggetti più distanti conosciuti, dall'inizio dell'universo. L'immagine è un'immagine composita "a colori" ottenuta da osservazioni effettuate a diverse lunghezze d'onda. È stata scattata dalla NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio.

James Webb ha anche intravisto il Quintetto di Stephan, un gruppo di cinque galassie che si stanno fondendo a circa 290 milioni di anni luce di distanza nella costellazione del Pegaso. L'immagine suggerisce anche che c'è un buco nero supermassiccio al centro e mostra la nascita di stelle. I dati ci diranno di più su come si evolvono le galassie e sulla velocità con cui crescono i buchi neri supermassicci.

L'immagine successiva mostra la Nebulosa Carina, vista nell'immagine qui sotto, che è una delle nebulose più grandi e luminose (nuvole di polvere e gas in cui nascono le stelle). James Webb può sondare la polvere in profondità nella luce infrarossa, per rivelare l'interno del vivaio stellare, che non abbiamo mai visto prima, per scoprire di più su come nascono le stelle.

La Nebulosa Carina si trova a circa 7.600 anni luce di distanza nella costellazione meridionale della Carina. L'immagine mostra centinaia di stelle completamente nuove (ogni punto di luce è una stella) e getti e bolle da esse create. Possiamo anche vedere dettagli che non siamo ancora in grado di spiegare.

L'immagine successiva, spettacolare, è dell'anello meridionale o nebulosa "Eight-Burst", una nebulosa planetaria, che è una nuvola di gas in espansione, che circonda una stella morente, o in questo caso due stelle morenti in orbita l'una intorno all'altra. Ha un diametro di quasi mezzo anno luce e si trova a circa 2.000 anni luce dalla Terra.

Il guscio arancione schiumoso nell'immagine è idrogeno molecolare (un gas che si forma quando due atomi di idrogeno si legano insieme), mentre il centro blu è un gas caricato elettricamente. Nell'immagine a destra, puoi vedere le due stelle morenti al centro, dandoci l'opportunità di studiare la morte stellare con dettagli senza precedenti.

I nuovi dati sono il risultato di mesi di scrupolose misurazioni e test per rendere il James Webb pronto per l'uso come strumento scientifico dopo l'implementazione. I primi passi sono stati mettere a fuoco e allineare le immagini di ciascuno dei segmenti speculari. Ciascuno degli strumenti scientifici del telescopio - NIRCam, The Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec) e Mid-Infrared Instrument (MIRI) - è stato anche acceso e testato.

Tutti questi strumenti, che osservano lo spazio profondo a diverse lunghezze d'onda, dovevano essere raffreddati, insieme al telescopio, altrimenti avrebbero irradiato calore di fondo che avrebbe interferito con le osservazioni sensibili degli oggetti astronomici. L'ultimo ad essere acceso è stato MIRI, che funziona alla temperatura più bassa, appena sette gradi sopra lo zero assoluto, che ha richiesto diversi mesi per essere raggiunta.

La dimensione di un telescopio, la sua apertura, è la cosa fondamentale che decide la qualità finale delle immagini e dei dettagli che possono essere osservati. Più grande è meglio. Sul terreno sono stati costruiti grandi telescopi con aperture fino a dieci metri di diametro.

Tuttavia, gli effetti interferenti dell'atmosfera, che disturbano la luce che raggiunge il telescopio, rendono difficile ottenere la risoluzione definitiva. Inoltre, sulla Terra, la luce di fondo del cielo notturno limita la sensibilità del telescopio, gli oggetti più deboli che possiamo vedere.

Con i suoi sei metri di apertura, James Webb è il più grande telescopio mai lanciato nello spazio e dal suo punto di osservazione a un milione di miglia dalla Terra, libero dall'atmosfera terrestre, ci si aspetta che fornisca le viste migliori e più dettagliate dell'universo che abbiamo mai visto. Non c'è dubbio che rivoluzionerà la nostra comprensione del cosmo, proprio come fece una volta il suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble. + Esplora ulteriormente

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Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.