Cosa ci mostrerà il telescopio spaziale Webb dopo

Di David W. Brown

Da quando l’Agenzia spaziale europea ha lanciato il telescopio spaziale James Webb della NASA dalla Guyana francese, il giorno di Natale del 2021, il telescopio è rimasto sospeso nello spazio a circa un milione di miglia dalla Terra. Durante il suo viaggio, il JWST si è aperto come un pezzo di origami, rilasciando una serie di pannelli solari, una potente antenna, un nido d'ape di specchi dorati e un parasole che assomiglia a un insieme di vele argentate. Gli scienziati hanno poi trascorso più di tre mesi ad allineare gli specchi con precisione nanometrica. Circa un anno dopo che il telescopio aveva pubblicato le sue prime immagini, Jane Rigby, la principale scienziata della NASA che lavorava al progetto, mi disse che "ha funzionato non solo meglio di quanto richiesto, ma anche meglio di quanto avremmo potuto sognare". Recentemente, il Webb ha contribuito a dimostrare che le galassie nel primo miliardo di anni dell’universo erano più attive di quanto si pensasse in precedenza, formando numerose stelle in grandi esplosioni. "C'erano delle previsioni, ma questa era terra incognita, oltre il dirupo di ciò che Hubble avrebbe potuto fare, e le aspettative erano ovunque," mi ha detto Rigby. “Dove avevamo ignoranza, ora abbiamo dati meravigliosi”. Recentemente, per celebrare il primo anno di attività scientifica del telescopio, il team Webb ha pubblicato un'immagine dell'anniversario delle stelle nate nel complesso nebuloso di Rho Ophiuchi, il vivaio stellare più vicino alla Terra.

I primi telescopi erano costituiti da due pezzi di vetro arrotondati inseriti in un tubo. Galileo Galilei scoprì le lune di Giove e dimostrò così che la Terra non è il centro dell'universo, con un telescopio che poteva ingrandirlo venti volte. Sessant'anni dopo, Isaac Newton completò il primo telescopio riflettente di successo, utilizzando uno specchio concavo che concentrava la luce in modo molto più efficiente. Nel corso dei secoli, i telescopi sono cresciuti e migliorati abbastanza da individuare oggetti celesti sempre più deboli e lontani. Il Webb rappresenta il culmine di questa progressione. È cento volte più potente del telescopio spaziale Hubble e vede la luce infrarossa invisibile all'occhio umano. (La luce cade su uno spettro che va dalle lunghezze d'onda più lunghe a quelle più corte: infrarosso, rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco, viola, ultravioletto.) È stato progettato, in parte, per raccogliere la luce che ha viaggiato verso la Terra da poco tempo. dopo il Big Bang. Quando gli astronomi puntano il suo specchio verso i confini dello spazio, vede l'universo com'era tredici miliardi di anni fa, vicino all'alba dei tempi.

Rigby lavora al Goddard Space Flight Center della NASA, a Greenbelt, nel Maryland, e fa parte del team del James Webb Space Telescope dal 2010, come astrofisico e, da giugno, come scienziato di progetto senior del JWST. Abbiamo parlato in videochat durante la sua pausa pranzo; mentre le facevo domande, lei infilava una forchetta in un Tupperware che aveva portato da casa, e poi masticava pensierosa mentre considerava le sue risposte. È una narratrice animata, che spesso sottolinea i suoi punti con gesti delle mani e piccoli aggiustamenti ai suoi occhiali cerchiati di corno nero. Le ho chiesto del design peculiare del telescopio, del modo in cui l'astronomia modella la nostra vita quotidiana e delle lacune nella conoscenza umana che il Webb ha già iniziato a colmare. La nostra conversazione è stata modificata e condensata.

Quando il telescopio spaziale Hubble fu lanciato, scoprimmo presto che le sue immagini erano sfocate. Per questo gli ingegneri dovettero costruire l'equivalente degli occhiali. Si sono verificati problemi di questo tipo con JWST all'inizio, data la sua implementazione molto complicata?

A causa del modo in cui funzionava, quando Hubble andava nello spazio, l'ottica doveva essere perfetta. Per JWST abbiamo lanciato mirror in grado di ripararsi da soli. Ci sono diciotto segmenti primari dello specchio, quei bellissimi esagoni dorati, e l'idea è di progettarli in modo che siano correggibili nello spazio. Li sposti semplicemente finché non sono nei posti giusti. Quando JWST è stato implementato per la prima volta, attraverso questo lungo processo iterativo di osservazione delle stelle luminose, abbiamo fatto in modo che tutti quegli specchi lavorassero insieme come un coro—dove, all'inizio, ognuno è nella propria tonalità, nella propria canzone, nel proprio genere, facendo le loro cose. E, alla fine, sono coordinati, cantando in un'armonia serrata e multiparte.