Si festeggiano i tre anni di James Webb, il telescopio spaziale che sta cambiando la visione dell’Universo

E’ il gioliellino delle agenzie spaziali NASA, ESA e CSA e nei suoi primi tre anni di attività osservativa ha addirittura superato le più ottimistiche aspettative. La scienza che si sta realizzando con le sue osservazioni sta cambiando la nostra visione dell’Universo.

Nebulosa Cat's Paw
La nebulosa NGC 6334, nota anche come "zampa di gatto" nell'immagine infrarossa del James Webb. Credit: NASA, ESA, CSA, STScI

In questo mese di Luglio ricorre il terzo anniversario dall’inizio dell’attività scientifica del telescopio spaziale James Webb (JWST).

E’ una delle missioni spaziali più riuscite tra le numerose realizzate dalla NASA, con il contributo dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dell'Agenzia Spaziale Canadese (CSA). Con il suo specchio da 6.5 m di diametro è ad oggi il più potente telescopio spaziale messo in orbita.

A differenza del suo predecessore, cioè il telescopio Hubble ancora operativo dopo 30 anni di attività, James Webb è ottimizzato per rivelare la radiazione infrarossa.

La marcia in più dell'astronomia infrarossa

Ricordiamo che l’Universo è costituito anche di polvere e che questa assorbe efficacemente la radiazione visibile. La luce visibile emessa da un qualunque corpo celeste, se sufficientemente lontano dalla Terra, viene attenuata fino ad essere completamente assorbita dalla polvere, con il risultato che il corpo diventa invisibile.

Questo vale per le galassie più distanti rese invisibili dalla polvere cosmica. Ma vale anche per una stella appena nata che, anche se vicinissima alla Terra, viene completamente celata dalla polvere in cui è inviluppata.

JWST
Rendering tele telescopio James Webb.

Diversamente, la radiazione infrarossa riesce a penetrare la polvere. Pertanto, la radiazione infrarossa emessa dalle galassie più lontane o dalle stelle neonate riesce a giungere fino alla Terra senza essere particolarmente assorbita, svelandocene l’immagine.

In maniera sistematica James Webb nel corso di questi tre anni ha rivisitato molti degli oggetti astronomici precedentemente osservati nel visibile da Hubble, dandocene una visione assolutamente nuova e aiutandoci a comprendere sempre meglio la natura.

Grazie alle dimensioni del suo specchio, da 6.5 metri di diametro, che garantiscono un elevatissimo potere risolutivo e grazie alla sensibilità infrarossa, JWST ci ha svelato oggetti dell'Universo mai prima osservati.

Ma se tanti sono gli interessanti interrogativi ai quali James Webb ha aiutato a rispondere, non meno numerosi sono i nuovi interrogativi, ancora senza risposta, che le sue osservazioni hanno sollevato.

Foto ricordo del terzo anniversario: La Cat's Paw Nebula

Come foto ricordo, in occasione del suo terzo anniversario, lo staff del JWST ha pubblicato una bellissima foto della nebulosa NGC 6334 nota anche come Cat's Paw ossia “zampa di gatto”. La scelta del soprannome nasce dalla somiglianza (o quasi) con l'impronta della zampa di un gatto.

Posizionata a circa 4000 anni luce dalla Terra nella costellazione dello Scorpione, la Cat’s Paw Nebula è una enorme nube molecolare. Ciò che la rende particolarmente interessante è il fatto che al suo interno si trovano tutte le fasi del processo di formazione stellare, Ci sono regioni in cui esistono gas e polveri della nube primordiale, altre zone in cui la nube è già collassata e sono evidenti le protostelle in formazione; altre regioni in cui sono presenti stelle già pienamente formate. E' letteralmente una fucina stellare la cui forma va cambiando con il passare del tempo.

Cat's paw nabula
Altra immagine della Cat's Paw Nebula ripresa con il telescopio da 2.2 metri MPG/ESO a La Silla Observatory in Cile. Credit: ESO

Le osservazioni infrarosse di James Webb, penetrando attraverso l’abbondante coltre di polveri presenti nella nebulosa, hanno messo in luce numerose regioni di formazione stellare. In queste si trovano stelle massicce già formate che con la loro potente radiazione ultravioletta hanno letteralmente scavato porzioni della nebulosa e ne hanno illuminato il gas presente (si guardi alle tre regioni quasi circolari di colore bluastro).

Nell’immagine di copertina notiamo tre strutture pressoché circolari, reminiscenti dell’orma della zampa di un gatto. Ciascuna di queste strutture è stata generata da stelle molto massicce che hanno soffiato allontanandola e segregando la polvere (dal colore rosso-marrone nell’immagine). In queste regioni ricche di polvere sono in atto processi di formazione di altre stelle. Si vedono dei punti rossi brillanti che svelano la presenza di proto-stelle, cioè stelle ancora in fase di formazione. Invece, il gas che continua a circondare le stelle più massicce risplende della luce bluastra da queste emessa.

Il telescopio spaziale James Webb (JWST) è progettato per funzionare per almeno 5 anni, con un obiettivo di 10 anni. Tuttavia, grazie all'efficienza del lancio e del dispiegamento, si prevede che duri più a lungo, potenzialmente oltre i 20 anni. Il principale fattore limitante è la quantità di carburante necessaria per mantenere l'orbita e la precisione di puntamento.