Dopo le prime immagini diffuse via Twitter dal presidente americano Joe Biden, questo pomeriggio la Nasa ha mostrato cinque immagini realizzate dal telescopio spaziale James Webb. Quest’immagine mostra il Quintetto di Stephan, un gruppo di cinque galassie scoperto dall’astronomo francese Édouard Stephan nel 1877.
Si tratta di galassie distanti circa 300 milioni di anni luce dalla Terra, che si muovono spinte dalla forza di gravità. In particolare, le due più vicine nella parte centrale dell’immagine si stanno unendo in un’unica galassia. Immagini con una così alta risoluzione permetteranno agli scienziati di capire in maniera più approfondita il percorso di formazione di nuove galassie. L’immagine è una combinazione di spettri del vicino e del medio infrarosso, che permettono di vedere con un dettaglio inedito i processi di formazione di nuove stelle.
La galassia più in alto nell’immagine, chiamata NGC 7319, ospita un buco nero con una massa pari a 24 milioni di volte quella del Sole. Il buco nero non è ovviamente visibile, ma è possibile vedere la luce emessa dai materiali che stanno precipitando verso di esso, capaci di emettere energia luminosa evuialente a 40 miliardi di volte quella emessa dal Sole.
Un’ulteriore elemento di interesse è legato al fatto che il James Webb è in grado di fornire nuove immagini di queste galassie ogni cinque giorni. Ovvero di fornire con grande frequenza agli scienziati nuovi dati sui quali lavorare.
Il telescopio spaziale James Webb è frutto della collaborazione tra le agenzie spaziali europea, statunitense e canadese. È stato lanciato in orbita il giorno di Natale del 2021 dallo spazio porto di Korou, in Guyana francese. Considerato il successore del telescopio Hubble, orbita intorno al Sole ad una distanza di 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.
Questo telescopio opera nella frequenza degli infrarossi, così da riuscire ad osservare anche gli oggetti più lontani, la luce proveniente dai quali giunge con frequenze ridotte, appunto spostate nell’infrarosso. Sono quattro gli strumenti dei quali è equipaggiato: la fotocamera per il vicino infrarosso NirCam, lo spettrografo per il vicino infrarosso NirSpec, lo spettrografo-imager per il vicino infrarosso NirIss e lo spettrografo-imager per il medio infrarosso Miri.
NirCam sarà utilizzata per quasi tutti gli aspetti dell’attività del telescopio Webb, dallo studio dei campi profondi alle galassie, dalle regioni di formazione stellare ai pianeti del nostro sistema solare. Questo, come gli altri strumenti, utilizzano la spettroscopia, ovvero scompongono lo spettro luminoso degli oggetti che vengono osservati dal telescopio.
Grazie ad un sistema di micro otturatori, ne sono installati circa 250mila, NirSpec permette invece di osservare in contemporanea fino a 100 sorgenti luminose contemporaneamente eliminando la luce di fondo che riduce la sensibilità del risultato. Inoltre NirSpec è in grado di costruire serie temporali di oggetti luminosi ovvero, ad esempio, di seguire un esopianeta lungo tutta la sua orbita per mapparne la temperatura.
Niris permetterà di osservare i pianeti che orbitano intorno ad alcune delle stelle vicine più luminose, sfocando l’immagine di queste ultime e diffondendo la luce su molti pixel per evitare di saturare i rilevatori e permettendo di osservare questi pianeti. Questo apparecchio include però anche una modalità di spettroscopia senza fenditura ottimizzata per la pura ricerca di galassie attive, ovvero che formano stelle, ad oggi sconosciute.
Miri si concentrerà sulle lunghezze d’onda del medio infrarosso (tra i 5 e i 27 micron) e mostrerà ad esempio le distribuzioni di polvere e gas freddo nelle regioni di formazione stellare nella nostra e in altre galassie. La spettroscopia a bassa risoluzione (5-12 micron) permetterà di studiare la superficie degli oggetti, per determinarne la composizione. Mentre la sua funzione di imaging coronagrafico permetterà di rilevare gli esopianeti e studiare i dischi di polvere attorno alle loro stelle ospiti.
Per approfondire.
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