Il 25 dicembre del 2021 fu lanciato dallo spazioporto di Arianespace il telescopio spaziale James Webb (JWST), che prende il nome da un amministratore della NASA che ha condotto numerose missioni, tra cui il programma Apollo o Gemini. Questo telescopio costituisce una grande innovazione per l’astronomia sotto numerosi aspetti, a tal punto che in un certo senso viene considerato come il successore di Hubble, il telescopio spaziale più potente in orbita dal 1990. Webb completò l’inserimento in orbita, a 1,5 milioni di km dalla terra, nel gennaio 2022, raggiungendo il cosiddetto punto L2 di Lagrange; sono detti punti di Lagrange i punti in cui le forze gravitazionali del Sole e della Terra e la forza centrifuga del corpo orbitante si controbilanciano, in modo tale da ridurre al minimo le correzioni necessarie per l’orbita del satellite.
Una delle novità principali di Webb è il suo funzionamento ad infrarossi: in questo modo ostacoli come il vapore acqueo e l’anidride carbonica nell’atmosfera terrestre non alterano la luce che proviene dai corpi celesti e arriva al telescopio. Il telescopio spaziale Hubble aveva evitato questo problema orbitando a quota maggiore fuori dall’atmosfera terrestre, diventando esente da questi ostacoli, ma permane comunque il problema dei gas delle nubi interstellari che provocano forti ai raggi di luce ricevuti. Grazie alla tecnologia a infrarossi vengono rilevate solo alcune lunghezze d’onda della luce che giunge fino al telescopio. La rilevazione della fascia di luce infrarossa è resa possibile da un ampio specchio di 6,5 metri di diametro, formato da 18 segmenti di berillio in placche d’oro. Confrontato con i 2,4 m del suo predecessore spirituale, Webb ha un FOV (Field Of View, cioè il campo visivo) 15 volte superiore, offrendo quindi immagini molto più chiare. Inoltre, è dotato di uno scudo termico che impedisce interferenze da parte di fonti di calore che non sono oggetto di osservazione, come il Sole, la Luna e via dicendo. A questo scopo il telescopio è dotato di cinque strati protettivi, in modo da mantenere temperature bassissime, fino a raggiungere quasi i 50 K (circa -223 °C). Per mantenere queste temperature si usano solitamente sostanze estremamente fredde come l’elio liquido. Anche per Hubble, nonostante rilevi lunghezze d’onda superiori e quindi minore quantità di infrarossi, si è fatto uso di un sistema simile, attraverso un blocco di azoto liquido che tiene a basse temperature la NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) da cui abbiamo fino ad ora ricevuto le immagini.
Le possibilità che Webb offre rispetto ad Hubble sono incredibili: sfruttando la tecnologia infrarossa, è in grado di cogliere oggetti più lontani, e quindi antecedenti nel tempo, meno luminosi e più freddi; in più, fornisce immagini più dettagliate di elementi già individuati da Hubble. Se confrontate con le fotografie scattate da quest’ultimo, le immagini fornite da Webb catturano molti più dettagli ed elementi del tutto invisibili agli occhi di Hubble, come possiamo vedere nelle immagini della nebulosa della Carena, della galassia Fantasma, della nebulosa Tarantola o della galassia NGC 7469. Persino Giove ha avuto la fortuna di essere fotografato da Webb, che ce l’ha mostrato sotto un’ottica completamente nuova: la tecnologia infrarossa rende infatti evidenti le aurore ai poli del gigante gassoso e ben distinguibile la grande macchia rossa per la grande quantità di luce solare che riflette, percependo anche lune che sarebbero normalmente troppo piccole e poco luminose per essere viste.
Non è quindi difficile immaginare che importanza può rivestire un’innovazione di questo genere nel campo dell’astronomia, dell’astrofisica e della scienza in generale, non solo perché permetterà di ampliare enormemente le nostre conoscenze sull’universo in cui viviamo e di spiegare fenomeni dei quali non abbiamo una spiegazione univoca, netta e concisa, ma soprattutto perché ci darà la possibilità di ottenere informazioni più precise, sebbene in piccola scala, su esopianeti e sistemi solari esterni persino alla nostra galassia e anche su pianeti che potrebbero essere per noi abitabili, ampliando quindi gli orizzonti dell’esplorazione spaziale.
Giuseppe Gurgone
Galinews 