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James Webb Space Telescope (JWST): il primo osservatorio spaziale dedicato allo studio dell'universo primordiale

SCIENZEASTRONOMIA E SCIENZE SPAZIALIJames Webb Space Telescope (JWST): il primo osservatorio spaziale dedicato allo studio dell'universo primordiale

Il James Webb Space Telescope (JWST) si specializzerà esclusivamente nell'astronomia a infrarossi per studiare l'universo primordiale. Cercherà segnali ottici/infrarossi dalle prime stelle e galassie formatesi nell'Universo subito dopo il Big Bang per una migliore comprensione della formazione e dell'evoluzione delle galassie e della formazione di stelle e sistemi planetari. JWST studierà anche i sistemi planetari e le origini della vita. Il tanto atteso JWST dovrebbe essere lanciato il 18 dicembre 2021.  

Di solito, si mette a fuoco un telescopio su un bersaglio da osservare. Ma a volte ti concentri deliberatamente sul nulla e questo cambia il corso di un campo di studio. La decisione di focalizzare il telescopio spaziale Hubble sul nulla nei campi fino a quel momento inesplorati nel cielo è stato uno di questi incidenti che ha cambiato il corso dell'astronomia. 

Tra le molte realizzazioni di riferimento di Hubble Space Telescope (HST), le immagini in campo profondo acquisite nel corso di 10 giorni nel 1995 quando ha catturato circa 3000 immagini di galassie in diversi stadi dell'evoluzione stellare ha rivoluzionato l'astronomia e cambiato la nostra comprensione dell'universo.  

Queste immagini del campo profondo sono state formate dalla luce che aveva viaggiato dalle località più remote dell'universo per miliardi di anni luce attraverso l'universo in espansione e che aveva raggiunto la Terra ora per essere catturata dal telescopio Hubble dopo essere stata originariamente emanata dalle prime stelle e galassie formate subito dopo il Big Bang, circa 13 miliardi di anni fa. Quindi, poiché tali immagini di campo profondo denotavano le prime stelle e galassie come erano allora miliardi di anni fa. Questa è stata un'impresa davvero notevole.  

Ma questa tecnica di acquisizione di segnali ottici primordiali per sviluppare la comprensione dell'universo primordiale non potrebbe essere uno strumento metodologico efficace a causa del fatto scoperto nel 1929 da Edwin Hubble che l'universo si sta espandendo e tutte le galassie si stanno allontanando l'una dall'altra, come evidenziato dal spostamento verso il rosso di galassia's spettro a lunghezze d'onda più elevate nella regione dell'infrarosso (IR). Ma il telescopio Hubble è attrezzato per osservare nella regione UV, visibile e nel vicino infrarosso, da qui la necessità di un esclusivo osservatorio infrarosso nello spazio.  

Il telescopio spaziale James Webb (JWST) è quindi un successore del telescopio spaziale Hubble (HST), nel senso che il telescopio James Webb mira a portare avanti l'eredità del telescopio Hubble nell'area di studio dell'universo primordiale. JWST opererà esclusivamente nell'astronomia a infrarossi e ha i seguenti quattro obiettivi chiave: 

  • per cercare la luce delle prime stelle e galassie che si sono formate nell'Universo dopo il Big Bang 
  • studiare la formazione e l'evoluzione delle galassie 
  • per comprendere la formazione delle stelle e dei sistemi planetari 
  • studiare i sistemi planetari e le origini della vita. 
  • Per questi motivi, JWST doveva essere diverso dal telescopio Hubble nella progettazione e nel funzionamento. È un telescopio riflettore progettato per catturare le radiazioni del vicino infrarosso da campi ultra profondi con un grande specchio in stile origami che lo rende 100 volte più potente di Hubble. In effetti, JWST è il più grande telescopio spaziale di sempre. Per mantenere la sua sensibilità agli infrarossi senza precedenti, JWST ha una protezione dalla contaminazione a infrarossi del sole attraverso uno schermo solare a 5 strati altamente efficace. Inoltre, per aiutare a mantenere la sua temperatura operativa molto bassa di 50 Kelvin (-223° C o -370° F), JWST sarà posizionato in un'orbita intorno al sole nella fredda ombra della Terra per tutto il tempo vicino al secondo punto di Lagrange ( L2) del sistema Terra-Sole ad una distanza di circa 1.5 milioni di km dalla Terra.  

    Il posizionamento di JWST vicino all'orbita L2 del sistema Sole-Terra lontano significa, a differenza del telescopio Hubble che ha ricevuto diverse riparazioni e manutenzioni nello spazio, JWST sarà completamente da solo dopo il lancio, quindi non vi è alcun margine di errore. Forse questo spiega perché il lancio di JWST è quasi eternamente ritardato.  

    Ora, JWST dovrebbe essere lanciato il 18 dicembre 2021.  

    Come il 02 novembre 2021, JWST è già arrivato in sicurezza al suo sito di lancio nella Guyana francese e il team tecnico si sta preparando per il decollo il 18 dicembre.  

    Credito: Goddard Space Flight Center della NASA

    *** 

    Fonte:  

    1. NASA 2021. Telescopio Webb: la strada per il lancio e oltre per il telescopio spaziale James Webb della NASA. Inserito il 02 novembre 2021. Disponibile online su https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/the-road-to-launch-and-beyond-for-nasa-s-james-webb-space-telescope  
    1. NASA. JWST – Domande generali su Webb. Disponibile online su https://www.jwst.nasa.gov/content/about/faqs/faq.html  
    1. NASA. JWST – Fatti chiave. Disponibile online su https://jwst.nasa.gov/content/features/keyFactsInternational/ 
    1. ESA. Scienza ed esplorazione. Webb – Vedere oltre. Disponibile online su https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb 

    ***

    Umesh Prasad
    Umesh Prasad
    Caporedattore, Scientific European

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