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Martedì, 25 Gennaio 2022
Siamo soli nell'universo?

Lanciato il telescopio James Webb: inizia il viaggio per scoprire le origini del cosmo 

L'erede del celebre Hubble ha iniziato il suo viaggio nello spazio:  farà luce sulle prime stelle e perlustrerà il cosmo alla ricerca di tracce di vita. 

Dopo il rinvio causa meteo, è arrivato il giorno di Natale il lancio del telescopio spaziale James Webb (Jswt), erede del più celebre Hubble. Il più grande telescopio al mondo inizia così il suo viaggio nello spazio alla ricerca delle origini dell'universo. Un razzo Ariane 5 è decollato dal centro spaziale della Guyana per inviare nello spazio Webb, uno strumento che dovrebbe rivoluzionare l'osservazione dell'Universo, frutto della collaborazione tra Nasa, Agenzia spaziale europea (Esa) e Agenzia spaziale canadese (Csa).

Lanciato il telescopio spaziale James Webb

Il telescopio, che vanta uno specchio segmentato di 6,5 metri di diametro, dedicherà la maggior parte del suo tempo ai programmi di tipo ''General Observer'', una serie di progetti proposti dalla comunità astronomica di tutto il mondo per studiare stelle e pianeti lontani, nonché galassie lontanissime, le prime ad essersi formate nella storia dell'universo. Nel primo ciclo di operazioni, questi programmi ammonteranno a circa 6000 ore, ovvero 250 giorni. Alla guida di un terzo delle proposte, selezionate lo scorso aprile, vi sono ricercatori e ricercatrici di paesi membri dell'Esa e tra esse, nove hanno un principal investigator che lavora in Italia. Sette di loro, in forza all'Istituto Nazionale di Astrofisica, utilizzeranno Jwst per studiare: le nane brune, corpi a metà tra pianeti e stelle; la nascita di stelle in ambienti ''estremi''; l'origine dei potenti getti di materia durante la formazione stellare; come si formano le galassie più massicce dell'universo; il ruolo dei buchi neri supermassicci nell'evoluzione galattica; la prima generazione di stelle del cosmo.

"Il telescopio più potente mai costruito"

''Il telescopio James Webb è l'osservatorio spaziale più potente mai costruito e sono estremamente felice per il lancio di oggi, un traguardo cruciale atteso con enorme trepidazione dall'intera comunità astronomica mondiale'', commenta Marco Tavani, presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica. ''Webb scandaglierà in profondità il nostro Universo con una capacità straordinaria rispetto all'altro grande telescopio spaziale, lo Hubble, che ormai tutti conoscono - aggiunge - Ci aspettiamo infatti che Webb faccia ancora meglio, molto meglio. I primordi dell'Universo, le prime galassie, la loro evoluzione fino ad arrivare al cosmo accessibile vicino a noi e ai pianeti extra-solari saranno alcuni degli entusiasmanti obiettivi scientifici di Webb. Il telescopio è frutto della collaborazione tra la Nasa, l'Agenzia spaziale europea e quella canadese - ricorda Tavani - segno che i grandi progetti di questo tipo richiedono più attori internazionali per realizzarsi pienamente: il razzo europeo Ariane lo ha oggi infatti lanciato egregiamente''.

''L'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) è in prima linea per lo sfruttamento scientifico di Webb. I dati del telescopio sono accessibili alla comunità astronomica internazionale su base competitiva per specifici progetti osservativi. Diversi gruppi guidati da ricercatrici e ricercatori dell'Inaf avranno infatti accesso ai dati di Webb già durante il primo anno di osservazioni. Ci aspettiamo - aggiunge Tavani - che l'interesse nella nostra comunità aumenti negli anni a venire e si concretizzi in studi di grande importanza anche sfruttando in parallelo dati da altri telescopi da terra e dallo spazio a noi accessibili. Porgo le mie congratulazioni alle colleghe e ai colleghi in tutto il mondo che hanno lavorato al Webb negli ultimi 25 anni, e faccio loro i miei migliori auguri per le operazioni molto complesse di dispiegamento dello schermo solare e degli specchi in programma nelle prossime settimane''. ''Abbiamo inoltre oggi un motivo speciale per essere orgogliosi in Italia - ricorda Tavani - Il grande specchio di Webb ,il più grande mai lanciato nello spazio con un diametro di 6 metri e mezzo (pari a quasi tre volte quello di Hubble) è formato da 18 segmenti esagonali. Questa configurazione di un grande telescopio a specchio segmentato è stata concepita e utilizzata per la prima volta dall'astronomo italiano Guido Horn d'Arturo quasi un secolo fa, ed è oggi applicata in diversi telescopi. Un segno di come la tradizione astronomica italiana, da Galileo ai nostri tempi, apporti un contributo di innovazione fondamentale al mondo intero per lo studio del nostro Universo''.

Oltre ai sette programmi con principal investigator Inaf, l'Istituto vede numerosi co-investigator coinvolti in oltre 40 programmi. Tra essi figurano anche 4 dei 7 programmi 'large', che si sono aggiudicati tra 100 e 200 ore di osservazione ciascuno, per studiare galassie vicine, lontane e lontanissime, e comprendere la loro evoluzione attraverso le ere cosmiche. L'Inaf è anche coinvolto in 4 dei 13 programmi di Early Release Science, le primissime osservazioni che saranno condotte durante i primi cinque mesi delle operazioni scientifiche per iniziare a confrontarsi con i dati di Jwst. Nella tabella di marcia di Jwst, le prossime sei settimane saranno dedicate alla complessa coreografia di dispiegamento delle varie componenti dell'osservatorio, dallo schermo solare multi-strato agli specchi primario e secondario, mentre questo proseguirà il suo viaggio verso l'orbita operativa, un milione e mezzo di chilometri dalla Terra. Seguiranno sei mesi di collaudo e infine, a 2022 inoltrato, si potrà dare inizio alle osservazioni.

Cosa studierà Webb?

Gli strumenti del telescopio Webb offriranno agli scienziati due principali filoni di ricerca, in qualche modo opposti: la possibilità di studiare con precisione le regioni di spazio più vicine al nostro pianeta, e l'opportunità di gettare uno sguardo alle parti più distanti dell'universo, talmente lontane da offrire un'istantanea su un passato lontanissimo, quando l'universo aveva appena qualche milione di anni. Parlando delle osservazioni nello spazio più vicino a noi, Webb permetterà di studiare con maggiore precisione corpi celesti come Marte, Giove e Saturno, pianeti nani come Plutone ed Eris, ma anche gli asteroidi e le comete che popolano il nostro Sistema Solare. Aiuterà inoltre a indagare le caratteristiche degli esopianeti che popolano altri sistemi stellari della galassia, alla ricerca di indizi che possano indicare la presenza di forme di vita, e studierà le nubi di polvere cosmica da cui hanno origine stelle e pianeti, per osservare in diretta i processi che hanno dato vita anche al nostro Sistema Solare. 

Alzando lo sguardo verso l'orizzonte più distante dell'universo, gli scienziati sperano invece di riuscire a studiare per la prima volta le primissime galassie formatesi in seguito al Big Bang. Così distanti da noi che la luce che possiamo veder arrivare oggi risale ad appena qualche centinaio di milioni di anni dalla nascita dell'universo. Le osservazioni effettuate con Hubble suggeriscono la loro esistenza (in precedenza gli scienziati non erano certi che in una fase così precoce si fossero già formate stelle o galassie), ma per esserne certi, e per studiarle con precisione, servono strumenti pensati per osservare le radiazioni elettromagnetiche nello spettro dell'infrarosso, come quelli, appunto, di cui è equipaggiato il nuovo telescopio. Tra una cosa e l'altra, inoltre, Webb potrebbe aiutare a trovare le risposte ad alcuni dei più grandi misteri della fisica e della cosmologia moderne. Facendo ordine tra le misure contrastanti rilevate negli ultimi decenni riguardo alla velocità di espansione dell'universo (e quindi sulla natura dell'ipotetica energia oscura che spinge le galassie ad accelerare la loro fuga dal centro dell'universo). E gettando luce sulla natura della materia oscura, l'ingrediente misterioso che dovrebbe rappresentare l'85% dell'intera materia che compone l'universo. 

Uno strumento che potrebbe aiutarci a dare risposta ad alcune domande che l'uomo si pone da decenni, una su tutte: siamo soli nell'universo?

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