18/07/22

L'antipasto del telescopio Webb *

No, non me ne ero dimenticato... Non ho avuto fretta nel mostrare le prime immagini "scientifiche" del Webb, preferendo analizzarle tranquillamente in modo da evidenziare le loro caratteristiche principali e il loro netto salto di qualità rispetto a ciò che ci aveva regalato il vecchio, ma sempre indispensabile, Hubble. Cominciamo col  puntualizzare le vere differenze tra i due telescopi.

Il primo punto essenziale è il diametro: 2.4 metri per Hubble e 6.5 per Webb. Il che significa, dato che la quantità di luce che riesce a raccogliere va con il raggio al quadrato, che Webb raccoglie una quantità di luce più di sette volte maggiore di Hubble. In parole povere, se per ottenere un campo veramente profondo occorrevano settimane di esposizione, oggi il nuovo telescopio riesce a farlo in poche ore. Ne consegue che se lo facessimo lavorare per settimane su un certo oggetto otterremmo immagini molto più profonde.

Il secondo punto riguarda il tipo di occhiali di Webb. Lui osserva principalmente nell'infrarosso, permettendogli così di investigare anche le zone più polverose del Cosmo, come il periodo dell'era oscura, susseguente alla radiazione cosmica di fondo. Ciò implica la possibilità di "vedere" e studiare galassie veramente giovani nella storia dell'Universo. Il potere risolutore segue la lunghezza d'onda e quindi si deteriora al suo aumentare, ma il diametro permette di raggiungere, se non superare, le potenzialità che Hubble aveva nel visibile.

Infine, ricordiamo che il telescopio Webb  può ottenere spettri estremamente accurati, requisito fondamentale, tra l'altro, per l'analisi delle atmosfere planetarie degli esopianeti.

A questo punto possiamo cominciare a commentare le cinque immagini che Webb ci ha regalato, avendo ben presente che esse sono solo un piccolo antipasto, atto a dare una vaga idea di quanto potrà essere raggiunto nei vari campi attraverso osservazioni ben più mirate e articolate.

Iniziamo con il campo profondo dell'immagine che segue:

Teoricamente non differisce di molto da quanto potrebbe anche mostrarci Hubble, ma ciò che più conta è il tempo limitato che è stato necessario per ottenere l'immagine. Come viene detto a destra e a manca, ciò che si sta vedendo corrisponde alle dimensioni angolari di un granello di polvere alla distanza di un braccio umano. Qualcosa di veramente infinitesimo, eppure fanno capolino migliaia di galassie, la cui luce è sicuramente partita poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Al centro è presente un ammasso galattico molto più vicino, il quale dà luogo a moltissime immagini deformate di galassie più lontane sfruttando l'effetto lente gravitazionale. Il tutto con una chiarezza mai vista prima: una sola immagine potrebbe fornire "lavoro" di analisi per anni!

Passiamo a un'atmosfera planetaria, di cui viene presentato lo spettro.

Si tratta di un "giove caldo" che sta transitando davanti alla sua stella. In queste condizioni, la luce della stella viene, in parte, bloccata dal pianeta, ma, in parte è anche costretta ad attraversare la sua atmosfera. Ne segue che osservando la luce così "filtrata" appaiono chiaramente le molecole presenti nell'atmosfera del pianeta. In questo caso è ben visibile la presenza di vapore d'acqua. Non è certo un pianeta adatto alla vita (è un gigante gassoso), ma lo spettro così ben definito permetterà di  eseguire osservazioni analoghe su pianeti rocciosi di tipo terrestre e... chissà mai?

Ed ecco una magnifica immagine del quintetto di Stephen, formato da 5 galassie, di cui 4 sono veramente vicine e stanno scambiandosi materia in vista di una loro probabile prossima unione. La galassia più a sinistra delle cinque è invece molto più vicina a noi.

A sinistra abbiamo l'immagine di Webb e a destra l'immagine di Hubble. Anche se a prima vista sembrerebbero molto simili, notiamo come nell'immagine di Webb si scorgano molto bene le strisce di materia che collegano le galassie e le zone di intensa formazione stellare. Una differenza che acquisterà il suo vero peso quando si faranno indagini approfondite. Anche nella galassia di sinistra si riescono a distinguere molto meglio le singole stelle.

Eccezionale anche l'immagine di una splendida nebulosa planetaria, dove è possibile scorgere, rispetto ad Hubble (a sinistra), una quantità enorme di dettagli in più nella zona centrale, interna al "guscio" che si sta espandendo. Filamenti e addensamenti che permetteranno di capire meglio la dinamica dell'espulsione del gas in una stella di tipo solare che si è trasformata in una nana bianca. In pratica, il futuro del Sole!

Infine il bordo di una celebre regione di formazione stellare. Il contorno così ben definito viene lentamente "eroso" dalla luce ultravioletta proveniente dalle stelle che si trovano in alto, fuori dall'immagine. Nell'immagine di Hubble (in alto) tutto sembra piatto, mentre in quella di Webb sembra di vedere  in tre dimensioni, dove si accentuano chiaramente le zone più o meno dense. In particolare, notiamo come la visione infrarossa permetta di scorgere stelle nascoste, nel visibile, dalla nebulosa.

Insomma, solo un rapido antipasto, un semplice "stuzzichino", che permette, però, di capire, data la sua eccelsa qualità, di che bontà e raffinatezza sarà il vero pranzo che ci aspetta.

Buon appetito!!

 

QUI la descrizione della strumentazione del James Webb Space telescope

9 commenti

  1. Leandro

    Una domandina: come mai in webb si vedono i baffi di diffrazione e non in hubble?

     

  2. caro Leandro,

    I "baffi" sono dovuti alla struttura stessa dello specchio primario e del secondario. Nel caso del Webb 6 punte dell'immagine di diffrazione sono dovute alle sottili fessure tra i segmenti e anche a due dei tre supporti del secondario; il terzo supporto superiore, invece, è responsabile dei "baffi" orizzontali più deboli.

  3. Leandro

    Peccato perche disturbano molto la risoluzione del telescopio

  4. Beh... solo per oggetti molto luminosi

  5. Lampo

    Grande Enzone!

    Che spettacolo sto Webb...chissà quante ce ne farà vedere!

    Un paio di domande: gli oggetti molto luminosi con i baffi di diffrazione della prima foto, non è possibile siano stelle della nostra via Lattea?

    Vedendo nell'infrarosso i colori sono stati appositamente ricostruiti per mantenere la somiglianza con le foto di Hubble oppure anche dall'infrarosso c'è qualche modo/tecnica x risalire ai colori reali? Non so se mi sonospiegato bene...

     

  6. ciao Lampo!

    Probabilmente sono stelle della nostra galassia, anzi quasi sicuramente. Riguardo alle immagini, come anche per Hubble, esse sono state elaborate alle varie lunghezze d'onda e poi ricostruire adottando una scala di colori che segue quella usata anche da Hubble. Un modo per rendere "tattile" le differenze che sarebbero molto meno visualizzabili. Una realtà non proprio reale, ma capace di rendere immediata l'informazione che  ci sta dietro.

  7. Guido

    Buongiorno, grazie Enzo per il commento alle immagini. Mi permetto un commento personale non scientifico:

    l'immagine della nebulosa planetaria NGC 3132 ottenuta con Hubble mi ha sempre gratificato di un senso di pace, con quella profonda laguna color calcedonio acqua, dalle sponde appena increspate. Ora Webb quella pace me la turba! La laguna è un golfo in tempesta, le sponde son flagellate, frante nello sconquasso e quasi me ne giunge l'eco...

    Insomma, caro Webb, tu mi strappi alla quiete celeste....

  8. bellissimo pensiero, caro Guido! Tuttavia, possiamo dire che non esiste vera armonia senza un grande dinamismo. La quiete addormenta, la tempesta stimola... Mi ricorda Jurassic Park di Crichton.

  9. Guido

    Vero, vero.

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