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Cosa si può imparare con James Webb | Perché ci si aspetta una rivoluzione scientifica con questo telescopio

Oltre ad essere impressionanti, le prime immagini del telescopio spaziale James Webb forniscono una vasta gamma di intuizioni scientifiche. Queste sono alcune delle cose che gli scienziati sperano di imparare.

in profondità. La prima immagine del telescopio rilasciata lunedì ha fornito l’immagine infrarossa più profonda dell’universo lontano fino ad oggi, nota come il primo campo profondo di Webb. I cerchi bianchi e gli ovali provengono dal gruppo di galassie in primo piano chiamato SMACS 0723, come apparvero oltre 4,6 miliardi di anni fa, nel periodo in cui si formò anche il nostro Sole. Gli archi rossi derivano dalla luce delle antiche galassie che hanno viaggiato oltre 13 miliardi di anni fa, inarcandosi attorno al gruppo frontale, che funge da lente gravitazionale.

Amber Straun, un’astrofisica della NASA, ha detto di essere rimasta colpita “dagli incredibili dettagli che possono essere visti in alcune di queste galassie”. “Sono appena apparsi! Ci sono così tanti dettagli, è come guardare in HD.” Secondo Straughn, viaggiare nell’ignoto è forse il più eccitante di tutti. Il telescopio Hubble ha svolto un ruolo fondamentale nello scoprire che l’energia oscura sta causando l’espansione dell’universo a una velocità sempre crescente, “quindi è difficile immaginare cosa possiamo imparare con questo strumento 100 volte più potente”.

Jane Rigby, un’astrofisica della NASA, ha aggiunto che l’immagine potrebbe insegnarci di più sulla misteriosa materia oscura, che si pensa costituisca l’85% della materia nell’universo ed è la causa principale dell’effetto dello zoom cosmico.

L’immagine composita, presa da un’esposizione di 12,5 ore, è un esperimento. Con un periodo di esposizione più lungo, Webb dovrebbe battere i record per aver visto le prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang 13,8 miliardi di anni fa.

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Cerca pianeti abitabili. Webb ha catturato la filigrana, insieme a prove precedentemente non rilevate di nuvole e foschia, nell’atmosfera di un pianeta gigante caldo chiamato “WASP-96 b”, che orbita attorno a una stella lontana quanto il nostro sole. WASP-96 b è uno degli oltre 5.000 esopianeti confermati nella Via Lattea. Ma ciò che davvero entusiasma gli astronomi è la possibilità di dirigere Webb verso mondi più piccoli e rocciosi, come il nostro, alla ricerca di atmosfere e corpi idrici liquidi che potrebbero sostenere la vita.

morte stellare. Le telecamere del telescopio hanno catturato un cimitero di stelle nella Nebulosa dell’Anello Meridionale. L’immagine ha rivelato in grande dettaglio la debole stella morente al centro coperto di polvere.

Gli astronomi useranno Webb per approfondire i dettagli sulle “nebulose planetarie” come queste, che emettono nubi di gas e polvere. L’espulsione di gas e nuvole si interrompe dopo poche decine di migliaia di anni e, una volta che la materia si è dispersa nello spazio, possono formarsi nuove stelle.

Danza cosmica. Il Quintetto di Stephan è un gruppo di cinque galassie che si trovano nella costellazione del Pegaso. Webb è stato in grado di scrutare attraverso le nubi di polvere e gas al centro della galassia per ottenere nuovi dati, come la velocità e la composizione dei flussi di gas vicino al buco nero supermassiccio. Quattro delle galassie sono molto vicine l’una all’altra e sono coccolate in una “danza cosmica” di frequenti incontri ravvicinati.

Studiando questo gruppo, “imparerai come le galassie si scontrano e si fondono”, ha detto il cosmologo John Mather, osservando che la stessa Via Lattea è stata creata da 1.000 galassie più piccole. Una migliore comprensione del buco nero ci darà anche una migliore comprensione del Sagittario A*, il buco nero al centro della Via Lattea, che è avvolto dalla polvere.

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Asilo Nido Stiller. Forse l’immagine più bella catturata è l’immagine delle “scogliere cosmiche” della Nebulosa Carina, un vivaio stellare. Qui, Webb ha rivelato per la prima volta regioni di formazione stellare inedite, che ci diranno di più sul perché esistono stelle con una particolare forma di massa e cosa determina il numero di formazioni in una data regione.

Possono sembrare montagne, ma le vette rocciose più alte sono alte sette anni luce e le strutture gialle sono costituite da enormi molecole di idrocarburi, ha affermato Klaus Pontpedan, uno scienziato del progetto Webb. Oltre ad essere materia stellare, la materia nebulosa può anche essere la nostra fonte.

“Questo potrebbe essere il modo in cui l’universo trasferisce il carbonio, e il carbonio che abbiamo creato, a pianeti che potrebbero essere abitabili per la vita”, ha spiegato Pontopedan.