Quest’anno ha segnato la fine di un’attesa decennale per gli astronomi. Il James Webb Space Telescope è finalmente in azione.
Il telescopio, lanciato nel dicembre 2021, ha pubblicato i suoi primi dati scientifici a luglio (SN: 13/08/22, pag. 30) e ha subito iniziato a superare le aspettative degli astronomi.
“Ci siamo resi conto che James Webb è 10 volte più sensibile di quanto previsto” per alcuni tipi di osservazioni, afferma l’astronomo Sasha Hinkley dell’Università di Exeter in Inghilterra. Il suo team ha rilasciato a settembre la prima immagine diretta del telescopio di un esopianeta (SN: 24/09/22, pag. 6). Ringrazia “le persone che hanno lavorato così duramente per farlo bene, per lanciare qualcosa delle dimensioni di un campo da tennis nello spazio su un razzo e far funzionare perfettamente questo macchinario sensibile. E mi sento incredibilmente fortunato ad essere il beneficiario di questo.
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Il telescopio, noto anche come JWST, è stato progettato per guardare più indietro nella storia del cosmo che mai (SN: 9/10/21 e 23/10/21, pag. 26). È più grande e più sensibile del suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble. E poiché osserva lunghezze d’onda della luce molto più lunghe, JWST può osservare oggetti distanti e velati che in precedenza erano nascosti.
JWST ha trascorso i suoi primi mesi a raccogliere dati scientifici di “rilascio anticipato”, osservazioni che testano i diversi modi in cui il telescopio può vedere. “È uno strumento molto, molto nuovo”, afferma Lamiya Mowla, astronomo dell’Università di Toronto. “Ci vorrà del tempo prima di poter caratterizzare tutte le diverse modalità di osservazione di tutti e quattro gli strumenti a bordo”.
Quella necessità di test più l’entusiasmo ha portato a una certa confusione per gli astronomi in questi inebrianti primi giorni. I dati del telescopio erano così richiesti che gli operatori non avevano ancora calibrato tutti i rivelatori prima di rilasciare i dati. Il team JWST sta fornendo informazioni sulla calibrazione in modo che i ricercatori possano analizzare correttamente i dati. “Sapevamo che si sarebbero verificati problemi di calibrazione”, afferma Mowla.
I numeri grezzi che gli scienziati hanno estratto da alcune delle immagini iniziali potrebbero finire per essere leggermente rivisti. Ma le immagini stesse sono reali e affidabili, anche se ci vuole un po’ di abilità artistica per tradurre i dati infrarossi del telescopio in luce colorata visibile (SN: 17/03/18, pag. 4).
Le splendide foto che seguono sono alcuni dei primi grandi successi del nuovo splendente osservatorio.
Spazio profondo
JWST ha catturato le visioni più profonde dell’universo (sopra). L’ammasso di galassie SMACS 0723 (galassie più blu) si trova a 4,6 miliardi di anni luce dalla Terra. Agisce come una gigantesca lente cosmica, permettendo a JWST di ingrandire migliaia di galassie ancora più distanti che brillavano 13 miliardi di anni fa (le galassie più rosse e più allungate). Le galassie lontane appaiono diverse nella luce del medio infrarosso (in alto a sinistra) catturata dallo strumento MIRI del telescopio rispetto alla luce del vicino infrarosso (in alto a destra) catturata da NIRCam. La prima traccia di polvere; il secondo, luce stellare. Le prime galassie hanno stelle ma pochissima polvere.
Anelli intorno a Nettuno
JWST è stato costruito per scrutare su vaste distanze cosmiche, ma fornisce anche nuovi scorci sui nostri vicini del sistema solare. Questa foto di Nettuno è stata la prima occhiata ravvicinata ai suoi anelli dall’aspetto delicato in oltre 30 anni (SN: 5/11/22, pag. 5).
Sotto pressione
Gli anelli in questa sorprendente immagine non sono un’illusione ottica. Sono fatti di polvere e ogni otto anni viene aggiunto un nuovo anello quando le due stelle al centro dell’immagine si avvicinano l’una all’altra. Una delle stelle è una stella di Wolf-Rayet, che è nelle fasi finali della sua vita e sbuffa polvere. Le cicliche eruzioni polverose hanno permesso agli scienziati di misurare direttamente per la prima volta in che modo la pressione della luce stellare spinge la polvere intorno (SN: 19/11/22, pag. 6).
Galassia mordi e fuggi
Con la sensibilità senza precedenti di JWST, gli astronomi hanno in programma di confrontare le prime galassie con le galassie più moderne per capire come le galassie crescono ed evolvono. Questo scontro galattico, il cui residuo principale è noto come la galassia di Cartwheel, mostra un passo in quel processo epico (SN in linea: 8/3/22). La grande galassia centrale (proprio nella composizione sopra) è stata trafitta al centro da una più piccola che è fuggita dalla scena (non in vista). Il telescopio spaziale Hubble ha precedentemente scattato un’immagine a luce visibile della scena (metà superiore). Ma con i suoi occhi a infrarossi, JWST ha rivelato molta più struttura e complessità all’interno della galassia (metà inferiore).
Ritratto di esopianeta
Il gigante gassoso HIP 65426b è stato il primo esopianeta ad avere il suo ritratto preso da JWST (ogni riquadro mostra il pianeta in una diversa lunghezza d’onda della luce; il simbolo della stella mostra la posizione della stella madre del pianeta). Questa immagine, rilasciata dall’astronomo Sasha Hinkley e colleghi, non sembra molto se confrontata con alcune delle altre spettacolari viste spaziali del JWST. Ma fornirà indizi su ciò di cui è fatta l’atmosfera del pianeta e mostrerà il potenziale del telescopio per fare più di questo tipo di lavoro su esopianeti rocciosi ancora più piccoli (SN: 24/09/22, pag. 6).
Scuoti la polvere
Un’altra classica immagine di Hubble aggiornata da JWST è quella dei Pilastri della Creazione. Quando Hubble ha visto questa regione di formazione stellare nella luce visibile, era avvolta dalla polvere (in alto a sinistra). La visione a infrarossi di JWST rivela scintillanti stelle appena nate (in alto a destra).
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