Ph. Credit: NASA's James Webb Space Telescope on Flickr

Finalmente lo specchio del James Webb Space Telescope è completamente allineato ed è pronto a produrre immagini incredibilmente nitide, come quella di prova recentemente rilasciata dalla NASA.

Ph. Credit: NASA’s James Webb Space Telescope on Flickr

 

Il 12 luglio la prima immagine ufficiale

Le prime immagini ufficiali saranno rilasciate dall’agenzia spaziale statunitense il 12 luglio 2022, un giorno che quindi segnerà l’inizio della prossima era dell’astronomia. Il James Webb è infatti il più grande telescopio spaziale mai costruito e sarà in grado di fornirci dati che fino ad ora non siamo stati in grado di ottenere e che aiuteranno a rispondere alle domande sui primi momenti dell’universo. Il James Webb Space Telescope consentirà inoltre agli astronomi di studiare gli esopianeti in modo più dettagliato di quanto sino ad ora siamo riusciti a fare.

Per riuscire però nell’impresa di cui il 12 luglio inizieremo a vedere i risultati, ci sono voluti quasi otto mesi, tra viaggio, messa a punto, test e calibrazione; necessari per assicurarsi che questo prezioso dei telescopio fosse pronto e operativo. A spiegare qualcosa sulle operazioni che hanno portato il Webb al successo nelle prime fasi e sui suoi particolari strumenti, è Marcia Rieke, un’astronoma dell’Università dell’Arizona e responsabile di una delle quattro fotocamere del telescopio.

 

Le prime fasi: il viaggio e l’apertura e allineamento dello specchio

Rieke racconta che dopo il successo del lancio del telescopio spaziale James Webb il 25 dicembre 2021, il team ha iniziato il lungo processo di spostamento del telescopio nella sua posizione orbitale finale, procedendo poi all’apertura dello specchio e, mentre si raffreddavano dopo il viaggio spaziale, alla calibrazione delle telecamere, degli strumenti e dei sensori a bordo del Webb.

Una volta ultimata la fase di spostamento nella posizione orbitale, il team della NASA ha notato che il telescopio aveva più carburante residuo di quanto previsto per le future modifiche alla sua orbita. Questo significa che il James Webb Telescope potrà operare per molto più tempo rispetto ai 10 anni previsti inizialmente per la durata della missione.

Mentre il Webb si avviava verso la sua casa definitiva in un punto preciso in orbita attorno a noi in un viaggio durato un mese, i ricercatori hanno “aperto” il telescopio, dispiegando il suo enorme specchio dorato. Una volta completato questo delicato e fondamentale passaggio, il team ha iniziato a monitorare le temperature degli strumenti di bordo aspettando che fossero sufficientemente basse da poter iniziare a testarli.

 

Calibrare e testare i delicati e sofisticati strumenti del James Webb Space Telescope

Il processo di apertura e l’allineamento dei diversi pezzi dello specchio, si è concluso l’11 marzo 2022. I primi strumenti ad essere stati testati, dopo il loro raffreddamento, sono stati lo spettrografo nel vicino infrarosso, Near Infrared Imager (NIRSpec) e lo spettrografo senza fessura, NIRISS.

Lo strumento NIRSpec è stato progettato per misurare la forza di diverse lunghezze d’onda della luce proveniente da un determinato bersaglio. Queste informazioni possono rivelare la composizione e la temperatura di stelle e galassie lontane. Il NIRSpec ha più fessure che gli consentono di osservare contemporaneamente circa 100 oggetti diversi.

NIRISS invece è uno spettrografo senza aperture in grado di scomporre la luce nelle sue diverse lunghezze d’onda. Ha diverse modalità, comprese due progettate specificamente per lo studio di esopianeti particolarmente vicini alle loro stelle madri. Finora, i controlli e le calibrazioni dello strumento hanno proceduto senza intoppi.

 

MIRI: l’occhio in grado di vedere oltre la polvere

La fotocamera MIRI invece consente agli astronomi di poter penetrare le nubi di polvere e osservare gli oggetti al loro interno con una nitidezza incredibile, una possibilità fino ad ora preclusa ai precedenti telescopi come lo Spitzer Space Telescope.

Il MIRI, Mid-Infrared Instrument, è stato l’ultimo strumento ad essersi raffreddato e ad essere stato calibrato. Questa straordinaria fotocamera sarà in grado di scattare foto di galassie lontane o di nuova formazione, nonché di piccoli oggetti deboli come gli asteroidi.

Il suo sensore deve però essere mantenuto a – 449 °F (-267 °C), dunque solo pochi gradi sopra lo zero assoluto (-273 °C). MIRI dispone quindi di un proprio sistema di raffreddamento, che ha richiesto un po’ più tempo per essere pienamente operativo prima che lo strumento potesse essere acceso.

Le temperature estremamente basse consentono a MIRI di essere incredibilmente sensibile alla luce nella gamma del medio infrarosso, ovvero quella in grado di penetrare facilmente attraverso la polvere. Combinando questa sensibilità con il grande specchio dorato del James Webb Space Telescope, MIRI riesce dunque a penetrare le nubi di polvere e a rivelare per la prima volta le stelle e le strutture in esse celate.

 

Una nuova era dell’osservazione spaziale inizia con il James Webb Space Telescope

A partire dal 15 giugno 2022, tutti gli strumenti del Webb sono finalmente accesi e hanno scattato le loro prime immagini. Inoltre, quattro modalità di imaging, tre modalità serie temporali e tre modalità spettroscopiche sono state testate e certificate.

Per il 12 luglio dunque, la NASA prevede di rilasciare una serie di osservazioni teaser che mostreranno al mondo le straordinarie capacità del James Webb Space Telescope. Dopo il 12 luglio, il telescopio inizierà a dedicarsi a tempo pieno alla sua missione scientifica. Il programma dettagliato di osservazioni previste per il prossimo anno non è stato ancora pubblicato, ma gli astronomi di tutto il mondo sono in trepidante attesa per i primi dati che il telescopio spaziale più potente mai costruito, sarà in grado di fornire loro.

Ph. Credit: NASA’s James Webb Space Telescope via Flickr