La NASA nutre grandi speranze per il Telescopio spaziale James Webb , che ha terminato la fase 'fredda' della sua costruzione alla fine di novembre 2016. Il risultato di 20 anni di ingegneria e costruzione, questo telescopio è visto come il successore naturale di Hubble. Una volta dispiegato nell'ottobre 2018, utilizzerà uno specchio primario di 6,5 metri (21 piedi e 4 pollici) per esaminare l'Universo nelle lunghezze d'onda del visibile, del vicino infrarosso e del medio infrarosso.
Tutto sommato, il JWST sarà 100 volte più potente del suo predecessore e sarà in grado di guardare oltre 13 miliardi di anni nel tempo. Per onorare il completamento del telescopio, Northrop Grumman - la società incaricata dalla NASA per costruirlo - e Crazy Boat Pictures hanno collaborato per produrre un cortometraggio su di esso. intitolato “ Into the Unknown: la storia del telescopio spaziale James Webb della NASA “, il video racconta il progetto dall'inizio alla fine.
Il filmato (che potete guardare in fondo alla pagina) mostra la costruzione dei grandi specchi del telescopio, il suo pacchetto di strumenti e la sua struttura. Presenta anche conversazioni con gli scienziati e gli ingegneri coinvolti e alcune immagini straordinarie. Oltre a dettagliare il processo di creazione, il film approfondisce anche la missione del telescopio e tutte le questioni cosmologiche che affronterà.
Affrontando la natura della missione di James Webb, il film rende anche omaggio al Telescopio Spaziale Hubble e le sue numerose realizzazioni. Nel corso dei suoi 26 anni di attività, ha rivelato aurore, supernove e scoperto miliardi di stelle, galassie ed esopianeti, alcuni dei quali hanno mostrato di orbitare all'interno delle rispettive stelle zone abitabili .
Inoltre, Hubble è stato utilizzato per determinare l'età dell'Universo (13,8 miliardi di anni) e ha confermato l'esistenza del buco nero supermassiccio (SMBH) – alias. Sagittario A * – al centro della nostra galassia, per non parlare di molti altri. Era anche responsabile della misurazione della velocità con cui l'Universo si sta espandendo, in altre parole, misurando la costante di Hubble .
Questo ha giocato un ruolo fondamentale nell'aiutare gli scienziati a sviluppare la teoria dell'Energia Oscura, una delle scoperte più profonde da quando Edwin Hubble (l'omonimo del telescopio) ha proposto che l'Universo sia in uno stato di espansione nel 1929. Quindi è ovvio che lo spiegamento del telescopio spaziale Hubble ha portato ad alcune delle più grandi scoperte dell'astronomia moderna.
Detto questo, Hubble è ancora soggetto a limitazioni, che gli astronomi ora sperano di superare. Innanzitutto, i suoi strumenti non sono in grado di rilevare le galassie più lontane (e quindi più deboli) dell'Universo, che risalgono a poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Anche con ' I campi profondi ” iniziativa, Hubble si limita ancora a risalire a circa mezzo miliardo di anni dopo il Big Bang.
Illustrazione della profondità con cui Hubble ha ripreso le galassie nelle precedenti iniziative Deep Field, in unità dell'Era dell'Universo. Credito: NASA e A. Feild (STScI)
Come il dottor John Mather, lo scienziato del progetto per il telescopio James Webb, ha detto a Universe Today via e-mail:
“Hubble ci ha mostrato che non potevamo vedere nascere le prime galassie, perché sono troppo lontane, troppo deboli e troppo rosse. JWST è più grande, più freddo e osserva la luce infrarossa per vedere quelle prime galassie. Hubble ci ha mostrato che c'è un buco nero al centro di quasi tutte le galassie. JWST guarderà il più indietro possibile nel tempo per vedere quando e come è successo: la galassia ha formato il buco nero o la galassia è cresciuta attorno a un buco nero preesistente? Hubble ci ha mostrato grandi nuvole di gas incandescente e polvere dove stanno nascendo le stelle. JWST guarderà attraverso le nuvole di polvere per vedere le stelle stesse mentre si formano nella nuvola. Hubble ci ha mostrato che possiamo vedere alcuni pianeti intorno ad altre stelle e che possiamo ottenere informazioni chimiche su altri pianeti che passano direttamente davanti alle loro stelle. JWST lo estenderà a lunghezze d'onda più lunghe con un telescopio più grande, con la possibilità di rilevare l'acqua su un esopianeta super-Terra. Hubble ci ha mostrato i dettagli di pianeti e asteroidi vicino a casa e JWST darà un'occhiata più da vicino, anche se è comunque meglio inviare un robot in visita se possiamo.Fondamentalmente, il JWST sarà in grado di vedere più lontano fino a circa 100 milioni di anni dopo il Big Bang, quando sono nate le prime stelle e galassie. È inoltre progettato per funzionare al L2 Punto di Lagrange , più lontano dalla Terra di Hubble, che è stato progettato per rimanere in un'orbita terrestre bassa. Ciò significa che il JWST sarà soggetto a minori interferenze termiche e ottiche dalla Terra e dalla Luna, ma renderà anche più difficile la manutenzione.
Con il suo set molto più grande di specchi segmentati, osserverà l'Universo mentre cattura la luce dalle prime galassie e stelle. La sua suite di ottiche estremamente sensibile sarà anche in grado di raccogliere informazioni nelle lunghezze d'onda lunghe (rosso-arancione) e infrarosse con maggiore precisione, misurando la redshift di galassie lontane, e anche aiutando nella caccia a pianeti extrasolari .
Segmenti speculari primari del James Webb Space Telescope, realizzati in berillio. Credito: NASA/MSFC/David Higginbotham/Emmett Given
Con l'assemblaggio dei suoi componenti principali ora completo, il telescopio passerà i prossimi due anni a essere sottoposto a test prima della data di lancio prevista nell'ottobre 2018. Questi includeranno prove di stress che sottoporranno il telescopio a tipi di vibrazioni intense, suoni eGforze (dieci volte il normale della Terra) che sperimenterà all'interno delArianna 5razzo che lo porterà nello spazio.
Sei mesi prima del suo dispiegamento, la NASA prevede anche di inviare il JWST al Johnson Space Center dove sarà sottoposto al tipo di condizioni che sperimenterà nello spazio. Questo consisterà in scienziati che collocheranno il telescopio in una camera dove le temperature saranno abbassate a 53 K (-220 °C; -370 °F), che simuleranno le sue condizioni operative al punto di Lagrange L2.
Una volta che tutto ciò è stato completato e il JWST è stato verificato, verrà lanciato a bordo di unArianna 5razzo dalla rampa di lancio ELA-3 di Arianespace nella Guayana francese. E grazie all'esperienza acquisita da Hubble e agli algoritmi aggiornati, il telescopio sarà focalizzato e raccoglierà informazioni poco dopo il lancio. E come ha spiegato il dottor Mather, le grandi questioni cosmologiche che dovrebbe affrontare sono numerose:
“Da dove veniamo? Il Big Bang ci ha dato idrogeno ed elio sparsi quasi uniformemente in tutto l'universo. Ma qualcosa, presumibilmente la gravità, ha fermato l'espansione del materiale e lo ha trasformato in galassie, stelle e buchi neri. JWST esaminerà tutti questi processi: come si sono formati i primi oggetti luminosi e cosa erano? Come e dove si sono formati i buchi neri e cosa hanno fatto alle galassie in crescita? Come si sono raggruppate le galassie e come sono cresciute le galassie come la Via Lattea e hanno sviluppato la loro bellissima struttura a spirale? Dov'è la materia oscura cosmica e in che modo influenza la materia ordinaria? Quanta energia oscura c'è e come cambia con il tempo?'
Inutile dire che la NASA e la comunità astronomica sono piuttosto entusiaste che il telescopio James Webb sia terminato, e non vedono l'ora che venga distribuito e inizi a inviare i dati. Si può solo immaginare il tipo di cose che vedrà in profondità nel campo cosmico. Ma nel frattempo, assicurati di dare un'occhiata al film e vedere come tutto questo sforzo si è unito:
Ulteriori letture: NASA - JWST , Northrop Grumman
