Annunciati i primi dati e le prime immagini del telescopio spaziale James Webb

Intorno alla mezzanotte di oggi il presidente USA Joe Biden ha presentato la prima immagine del telescopio spaziale James Webb. Si tratta dell'ammasso di galassie SMACS 0723 che ha già mostrato il potenziale del nuovo strumento scientifico anche rispetto a un veterano come il telescopio spaziale Hubble (che però sfrutta per lo più lunghezze d'onda diverse). Ora però è il momento di vedere ulteriori immagini e i primi dati catturati dal JWST.

Nei giorni scorsi era stato annunciato che oggi, 12 luglio alle 16:30 (ora italiana), sarebbe stato possibile vedere una serie di obiettivi scelti dagli scienziati sia per scopi di ricerca ma anche per stupire il pubblico di appassionati e iniziare così la campagna osservativa di JWST. La prima parte di missione durerà cinque anni e inizierà a dare i primi frutti nel corso del tempo, si potrebbe poi entrare nella missione estesa (che porterà la vita utile del telescopio fino a dieci anni) mentre il propellente a bordo potrebbe durare fino a venti anni.

Le prime immagini e i primi dati del telescopio spaziale James Webb

Oltre a SMACS 0723, diversi erano gli obiettivi selezionati dagli scienziati per questo evento che si è tenuto congiuntamente tra NASA, ESA e CSA. Si tratta di un momento storico se si pensa che l'idea di realizzare il JWST (quando ancora non aveva un nome definitivo) risale addirittura alla metà degli anni '90. La finalizzazione del design, la sua costruzione e il suo lancio (il giorno di Natale del 2021) hanno poi portato il telescopio spaziale a 1,5 milioni di km dalla Terra intorno al secondo punto di Lagrange.

Di seguito alcuni dei punti salienti dopo il lancio di JWST:

• inizio dell'apertura della schermatura solare
• estensione dei bracci inferiori
• tensionamento della schermatura solare
• separazione degli strati della schermatura
• apertura specchio secondario
• perché il telescopio non ha telecamere
• completata l'apertura del telescopio spaziale
• inizia l'allineamento degli specchi
• inizia il raffreddamento della strumentazione
• la prima immagine catturata (ingegneristica)
• due nuove immagini del JWST
• completato l'allineamento
• micrometeorite colpisce un segmento

Le nuove immagini di JWST

Dall'immagine di SMACS 0723 è stato possibile estrarre i primi dati e, per esempio, è stato analizzato lo spettro di una galassia distante 13,1 miliardi di anni luce grazie a NIRSpec. Questo strumento consente, grazie a delle microfinestrelle, di osservare più oggetti contemporaneamente e in particolare in questo caso gli obiettivi sono state 48 galassie.

Utilizzando NIRISS è stato anche possibile caratterizzare alcune delle galassie del lensing gravitazionale visto nella prima immagine rilasciata. Si è così avuta la certezza che quelle che apparivano come due galassie distinte fossero in realtà la stessa galassia (grazie allo spettro identico).

NIRISS invece si è concentrata sull'esopianeta WASP-96 b. Anche se gli scienziati hanno precisato che ci vorrà più tempo per avere una caratterizzazione precisa, sappiamo che nell'atmosfera è presente vapore acqueo (raccolto in nubi ma sarebbe presente anche della "foschia") anche se la temperatura atmosferica è intorno ai 725°C e sono presenti anche ossigeno e carbonio. La distanza di questo esopianeta è di 1150 anni luce dalla Terra (all'interno della Via Lattea) e la cosa interessante è che orbita intorno a una stella simile al nostro Sole. L'osservazione è durata 6 ore e 23 minuti mentre il transito dell'esopianeta davanti alla stella è stato di 2,5 ore (permettendo complessivamente 280 misurazioni).

Un altro strumento di telescopio spaziale James Webb, NIRCam, ha consentito di fotografare la Nebulosa Anello del sud con un dettaglio incredibile. Grazie allo strumento è stato possibile inquadrare la stella al centro di NGC 3132 (altro nome della Nebulosa) mentre si può vedere anche un'altra stella, meno luminosa in basso a sinistra, che ha espulso materiale per almeno otto volte nel corso di migliaia di anni creando poi la nebulosa vera e propria. La stella centrale invece ha avuto il ruolo di modificare la conformazione dei gas creando una turbolenza. Dove si vede la colorazione verde acqua bisogna immaginare che gas e polveri siano più densi modificando il percorso della luce. Grazie all'utilizzo degli infrarossi, meno sensibili alla polvere, è possibile vedere sullo sfondo alcune galassie lontane che fanno fa sfondo.

Il Quintetto di Stephan è stato catturato utilizzando NIRCam e MIRI ed è attualmente l'immagine più grande catturata dal telescopio spaziale James Webb (coprendo un quinto del diametro della Luna). All'interno dell'immagine ci sono più di 150 milioni di pixel ed è un mosaico creato a partire da mille diverse immagini singole. Grazie alla risoluzione della quale è capace JWST si possono vedere dettagli di milioni di stelle più giovani e regioni stellari regioni stellari dove ne stanno nascendo di nuove. Questo quintetto vede più lontana rispetto alle altre quattro la galassia NGC 7320 (a 40 milioni di anni luce dalla Terra) mentre NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B e NGC 7319 sono distanti ben 290 milioni di anni luce. Insieme appaiono comunque come un'insieme raggruppato in un'area di Spazio ridotto. Lo studio del quintetto servirà agli astronomi per capire l'interazione tra galassie e la loro fusione.

NGC 7319 (quella più in alto) ha al suo interno un buco nero supermassiccio con una massa di 24 milioni di masse solari ed emette luce come 40 miliardi di soli. Grazie a NIRSpec è stato possibile caratterizzare gli elementi che si trovano nella regione attiva intorno a esso trovando idrogeno atomico (in blu e giallo), ioni di ferro (in verde acqua), idrogeno molecolare (in rosso) permettendo di ricostruire i movimenti della materia.

Infine c'è la Nebulosa della Carena. Qui è stato impiegato NIRCam per inquadrare la zona di formazione stellare NGC 3324 a una distanza di 7600 anni luce. Qui stelle giovani emettono grandi quantità di materia e gas modificando la conformazione delle polveri tutt'attorno e creando quella che sembra una scogliera spaziale. Si possono notare anche alcune stelle che sarebbero state nascoste alla vista di Hubble così come galassie sullo sfondo. Non manca gas ionizzato che sembra risalire questa montagna, getti protostellari diffusi e più in generale un ambiente caotico.

Un elenco completo delle immagini è disponibile sull'apposito sito dell'ESA dove è possibile trovare anche altre immagini, immagini a più alta risoluzione e spiegazioni approfondite di ciò che si sta vedendo. Questo, come sempre, è solo l'inizio di ciò che ci riserverà JWST. Molto arriverà nei prossimi anni.

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