Il Telescopio spaziale James WebbGrande prestazione, così com’è esamina l’universoHa fatto grattare la testa agli astronomi. L’universo molto lontano sembra un po’ diverso dal previsto.
I primi risultati scientifici sono emersi nelle ultime settimane e ciò che il telescopio ha visto nello spazio più profondo è stato un po’ sconcertante. Alcune di queste galassie lontane sono straordinariamente massicce. L’ipotesi generale era che le prime galassie – che si erano formate subito dopo l’accensione delle prime stelle – sarebbero state relativamente piccole e distorte. Invece, alcuni sono grandi, luminosi e ben organizzati.
“I modelli non lo prevedono”, ha detto Garth Ellingworth, astronomo dell’Università della California, a Santa Cruz, delle prime galassie massicce. “Come diavolo fai a farlo così presto? Come fai a formare così tante stelle così velocemente?”
Questa non è una crisi globale. Quello che sta succedendo è un sacco di scienza veloce, fatta “in tempo reale”, ha detto l’astrofisico Jehan Kartaltepe del Rochester Institute of Technology. I dati stanno affluendo dal nuovo telescopio, ed è tra le legioni di astronomi che elaborano nuovi articoli, pubblicandoli rapidamente online prima della revisione tra pari.
Webb vede cose che nessun altro ha visto con così tanti dettagli e a così grandi distanze. I team di ricerca in tutto il pianeta stanno studiando attentamente i dati rilasciati pubblicamente e stanno gareggiando per scoprire le galassie più lontane o fare altre scoperte affascinanti. La scienza spesso avanza a un ritmo grandioso, facendo avanzare sempre più la conoscenza, ma Webb sta scaricando carichi di dati allettanti sugli scienziati tutto in una volta. Le stime preliminari delle distanze saranno riviste dopo un esame più attento.
Kartaltepe ha detto di non essere certamente preoccupata per la tensione tra la teoria astrofisica e ciò che Webb sta vedendo: “Potremmo grattarci la testa un giorno, ma dopo un giorno, ‘Oh, ora ha tutto un senso.'”
Che sorpresa L’astronomo Dan Koo dello Space Telescope Science Institute è il numero di simpatiche galassie a forma di disco.
“Pensavamo che l’universo primordiale fosse questo luogo caotico in cui ci sono tutti questi ammassi di formazione stellare e tutte le cose confuse”, ha detto Koo.
Questa ipotesi sull’universo primordiale era in parte dovuta alle osservazioni del telescopio spaziale Hubble, che hanno rivelato le prime galassie grumose e di forma irregolare. Ma Hubble controlla una porzione relativamente stretta dello spettro elettromagnetico, inclusa la luce “visibile”. Webb monitora la radiazione infrarossa, raccogliendo luce al di fuori della gamma Hubble. Con Hubble, Koe ha detto: “Ci mancavano tutte le stelle più belle e le stelle più vecchie. Stavamo davvero vedendo solo le piccole interessanti”.
La spiegazione più semplice per quelle galassie sorprendentemente massicce è che, almeno per alcune di esse, si è verificato un errore di calcolo, forse dovuto a una bufala della luce.
Le galassie lontane sono molto rosse. Sono, in linguaggio astrologico, “redshift”. Le lunghezze d’onda della luce di questi oggetti possono essere allungate a causa dell’espansione dell’universo. Si presume che quelli che sembrano essere arrossati e che hanno il più alto spostamento verso il rosso siano i più lontani.
Ma la polvere può gettare i conti. La polvere può assorbire la luce blu e arrossare il corpo. Alcune di queste galassie ricoperte di rosso molto distanti possono essere molto polverose e in realtà non così lontane (e giovani) come sembrano. Ciò riallineerebbe le osservazioni con ciò che gli astronomi si aspettavano.
Oppure potrebbe emergere un’altra spiegazione. Quel che è certo è che, per ora, il telescopio da 10 miliardi di dollari — uno sforzo congiunto tra la NASA e le agenzie spaziali in Canada ed Europa — è Invia nuove note Non solo per quelle galassie lontane, ma anche per cose più vicine a casa Gioveche è un asteroide gigante e una cometa appena scoperta.
Il Ultima scoperta web Annunciato giovedì: anidride carbonica è stata rilevata nell’atmosfera di un lontano pianeta gigante chiamato WASP-39 b. È “il primo rilevamento definitivo di anidride carbonica nell’atmosfera di un esopianeta”, secondo Nicole Colon, una scienziata del progetto Web della NASA. Sebbene WASP-39 b sia considerato troppo caldo per essere abitabile, la riuscita scoperta dell’anidride carbonica illustra la nitidezza della visione di Webb e preannuncia un futuro esame di pianeti lontani che potrebbero ospitare la vita.
Il telescopio è controllato dagli ingegneri dello Space Telescope Science Institute di Baltimora. Il Mission Operations Center si trova al secondo piano dell’istituto, ai margini del campus della Johns Hopkins University.
Una mattina, solo tre persone stavano lavorando nella sala di controllo di volo: il controllore operativo Irma Araceli Kispi-Nera, l’ingegnere dei sistemi di terra Evan Adams e il controllore di comando Kayla Yates. Si sedettero in una fila di postazioni di lavoro con grandi schermi carichi di dati telescopio.
“Di solito non viviamo nella leadership aziendale”, ha detto Yates. In altre parole, nessuno controlla il telescopio con un joystick o qualcosa del genere. Funziona in gran parte in modo indipendente e soddisfa un programma di monitoraggio una volta alla settimana. Un comando viene inviato dalla sala di controllo del volo al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Da lì va al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, e poi al Deep Space Network – antenne radio vicino a Barstow, in California, e Madrid e Canberra, in Australia. A seconda della rotazione terrestre, una di queste antenne può inviare il comando al telescopio.
La folla di persone a disposizione giovedì mattina è scomparsa dal Centro operativo della missione a Baltimora lancio del telescopio l’ultimo Natale.
“È una testimonianza del nostro successo che possiamo passare da diverse centinaia a solo tre di noi”, ha detto Adams.
Il programma di osservazione è in gran parte determinato dal desiderio di essere efficienti, e questo spesso significa guardare cose che appaiono ravvicinate nel cielo anche se sono distanti miliardi di anni luce l’una dall’altra.
Il visitatore sarà deluso nel rendersi conto che il team di controllo del volo non vede ciò che vede il telescopio. Non c’è un grande schermo che mostri, ad esempio, una cometa, una galassia o l’alba dei tempi. Ma il team di controllo del volo può leggere i dati che descrivono l’orientamento del telescopio, ad esempio “32 gradi in alto a destra, 12 gradi di inclinazione”. Quindi consulta la mappa stellare per vedere dove sta puntando il telescopio.
“È tra Andromeda e qualunque altra costellazione sia”, ha detto Adams.
Ecco un esempio di alcune delle osservazioni di Webb, che dovrebbero produrre nuove immagini, oltre a rapporti scientifici, nei prossimi mesi:
galassia della ruota del carrello: Una galassia ad “anello” straordinariamente bella e rara, distante circa 500 milioni di anni luce. La sua struttura insolita è il risultato della sua collisione con un’altra galassia. Questo era uno dei Le prime immagini elaborate dal web team Per mostrare cosa può fare un telescopio.
M16, la Nebulosa Aquila: Questa “nebulosa planetaria” all’interno della nostra galassia è famosa per essere la sede di una struttura soprannominata i “pilastri della creazione” fotografata dal telescopio spaziale Hubble. È diventata una delle immagini più famose di Hubble, mostrando tre imponenti pennacchi di polvere illuminati da giovani stelle calde al di fuori della cornice dell’immagine, tutti diretti dalla NASA per produrre quello che all’occhio umano sembra un paesaggio. Webb dovrebbe produrre un’immagine con una cornice simile ma con nuova risoluzione e dettaglio, grazie alla capacità di raccogliere luce a lunghezze d’onda infrarosse inaccessibili a Hubble.
Ganimede, la luna più grande di Giove: È la luna più grande del sistema solare e persino più grande del pianeta Mercurio. Gli scienziati ritengono che abbia un oceano sotterraneo con più acqua di tutti gli oceani della Terra. Il telescopio cercherà i pennacchi, che sono sorgenti termali simili a quelle osservate sulla luna di Giove Europa ed Encelado, ha affermato lo scienziato del progetto Webb Klaus Pontopedan.
Cometa C/2017 K2: Scoperta nel 2017, è una cometa insolitamente grande con una coda lunga 500.000 miglia e puntata verso il sole.
La grande galassia a spirale barrata: Ufficialmente, “NGC-1365”, questa è una splendida classica galassia elicoidale con una striscia centrale di stelle che collega due bracci prominenti e arcuati. Si trova a circa 56 milioni di anni luce di distanza.
Trappist-1 الكواكب Sistema Planetario: Sette pianeti orbitano attorno a questa stella e molti di loro si trovano nella “zona abitabile”, il che significa che si trovano a una distanza dalla stella dove l’acqua potrebbe essere liquida sulla sua superficie. Gli astronomi vogliono sapere se questi pianeti hanno atmosfere.
Draco e lo scultore: Queste sono galassie globulari nane vicine alla Via Lattea. Studiando il loro movimento per un lungo periodo di tempo, gli astronomi sperano di saperne di più sull’esistenza della materia oscura, una sostanza invisibile che ha un segno gravitazionale.
Questo è solo un elenco parziale. C’è molto da vedere lì.
“È continuo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, solo la scienza che ricadde”, ha affermato Heidi Hamill, astronomo planetario e vicepresidente della scienza presso il Consortium of Universities for Research in Astronomy. È un’enorme diversità della scienza. Ho visto la brillante macchia rossa di Giove, ma due ore dopo, ora stiamo guardando M33, questa galassia a spirale. Due ore dopo, stiamo cercando un esopianeta che conosco già per nome. È così meraviglioso guardarlo”.
