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Indicazioni per una seconda Terra con il James Webb Space Telescope

Uno sguardo a miliardi di anni nel passato e la possibilità di scoprire una seconda Terra per le generazioni future: tutto questo sarà presto possibile con un telescopio spaziale.

Gli scienziati sperano di dare uno sguardo ai primi giorni dello spazio dopo il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa. Su immagini di stelle più vecchie del nostro sistema solare che potrebbero non esistere più.

Forse la prova di una seconda Terra, un pianeta blu. Con il lancio del James Webb Space Telescope (JWST) previsto per l’autunno, i ricercatori si aspettano informazioni completamente nuove.

“Aprirà semplicemente nuove finestre gigantesche e nuove possibilità”, afferma il direttore scientifico di Esa, Günther Hasinger.

James Webb opera a 1,5 milioni di chilometri di distanza

L’inizio di un progetto da quasi dieci miliardi di dollari per le agenzie spaziali statunitensi e canadesi NASA ed ESA è stato ripetutamente ritardato.

Ora il gigantesco telescopio, confezionato come un pacchetto, decollerà a bordo di un lanciatore Ariane in autunno e volerà più in profondità nello spazio con i suoi quattro strumenti a infrarossi rispetto al suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble, in funzione da oltre 30 anni .

Ma questo comporta dei rischi: mentre Hubble è stato riparato e manutenuto più volte con voli shuttle a un’altitudine di 500 km, ciò non è più possibile con il James Webb Space Telescope a una distanza di 1,5 milioni di km.

Secondo Hasinger, il telescopio, con il suo specchio di 6,5 metri e un parasole delle dimensioni di un campo da tennis, ha bisogno di più di 130 meccanismi individuali per fiorire. “È un gioco molto complicato che deve passare finché tutto non viene rivelato”. Lo paragona a una farfalla: “Si apre il bruco, poi si apre la pupa e si apre la farfalla”.

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Le prime immagini dovrebbero apparire nel luglio 2022

Questo processo inizia sulla strada per l’obiettivo. “Ci sono cinque punti nel sistema solare in cui la gravità si annulla a vicenda”, afferma Hassinger. La destinazione è una di queste. Lì, con la Terra e il sole alle spalle e con un baldacchino schermato dalle radiazioni termiche, gli strumenti potrebbero iniziare le loro misurazioni a varie lunghezze d’onda dell’infrarosso.

Ecco perché sono parzialmente raffreddati. Sarà il primo fantastico telescopio. Se vuoi misurare l’infrarosso, che è la radiazione termica, il telescopio stesso deve essere molto freddo”, afferma Hassinger.

I primi esami dureranno circa sette mesi. Hasinger crede che le prime immagini appariranno probabilmente a luglio. Secondo l’istituto, lo strumento sviluppato dal Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, che è una combinazione di una fotocamera e uno spettrometro, è così sensibile da poter rilevare una candela accesa sulla luna di Giove.

“Le nubi molecolari dense con molta polvere e gas sono il luogo in cui si formano nuove stelle e pianeti. Tuttavia, la polvere assorbe la luce visibile che conosciamo di vista, e quindi è difficile o impossibile per noi studiarne l’interno in dettaglio”, afferma Klaus Jäger del Max Institute Plank.

La polvere è un ostacolo molto più piccolo alla luce infrarossa a onde lunghe. “Le osservazioni a infrarossi ci consentono di guardare in queste aree o ricevere radiazioni infrarosse dall’interno”.

Secondo Hasinger, sono in programma un’indagine approfondita dell’universo in espansione iniziale e la ricerca di regioni di formazione stellare con il telescopio. “Ma poi una parte significativa del tempo di osservazione andrà agli esopianeti”.

Il telescopio può esaminare le atmosfere di questi esopianeti alla ricerca di particelle che potrebbero indicare attività biologica. “Il fatto che funzioni o meno dipende ovviamente dal fatto che troviamo i pianeti giusti”.

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Prove dell’esistenza di pianeti simili alla Terra

La forza del telescopio risiede nella sua spettroscopia – cioè, puoi prendere un’impronta chimica da qualsiasi punto del cielo. “L’immagine è bella quando la guardi. Quello che otteniamo con James Webb è che possiamo leggere 1.000 informazioni in più in ogni elemento dell’immagine”, afferma Hasinger.

Ad esempio, se l’acqua è possibile ovunque. I pianeti vicini alla Terra sono ovviamente interessanti. “Ad un certo punto, vuoi trovare un pianeta che sia il più simile possibile alla Terra e dove ci sia acqua e che sia abbastanza vicino da permettere alle generazioni future di volare lì”.

Quindi è possibile trovare la Terra 2. Il telescopio “sarà probabilmente in grado di determinare se c’è ossigeno, ozono o altre possibili biomolecole”. Ciò è possibile a una distanza massima di 1.000 anni luce. Per quanto riguarda la distanza: un anno luce descrive la distanza percorsa dalla luce in un anno – circa 9,5 trilioni di chilometri. Dal Sole, che dista circa 150 milioni di chilometri, la luce impiega circa otto minuti per raggiungere la Terra.

Il telescopio permette di guardare nel passato

Le prime galassie che si sono formate dopo il Big Bang dovrebbero essere osservate usando un telescopio, ha detto all’inizio di giugno Thomas Zurbuchen, direttore scientifico della NASA. Di conseguenza, dovrebbe fornire uno sguardo agli ultimi 13,5 miliardi di anni, ben oltre il suo predecessore, Hubble.

“Ci mostrerà così tante novità che ci limiteremo a sbattere le orecchie”, afferma Hasinger. James Webb lavora nell’infrarosso e Hubble lavora nell’ottica e nell’ultravioletto. Sarebbe l’ideale se Hubble continuasse a funzionare il più a lungo possibile. “Perché così otterrai l’intera striscia arcobaleno.”

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Hasinger prevede che il telescopio, che prende il nome dall’ex capo della NASA James Edwin Webb, avrà una durata di vita fino a dieci anni. Quindi il carburante finirà, per così dire. Per il progetto, sviluppato circa 25 anni fa, la NASA inizialmente prevedeva un costo di circa 500 milioni di dollari. “Scienziati e ingegneri all’epoca calcolavano molto male”, afferma Hasinger.

Ma per Hasinger, i vantaggi del progetto da 10 miliardi di dollari sono chiari. “Le persone come queste sono curiose e cercano sempre di dare un senso a tutto ciò che li circonda”. La domanda è: da dove veniamo e dove stiamo andando. La domanda è come ha avuto origine l’universo e come si evolverà ulteriormente? Come sono nate la galassia, il sistema solare e la vita? “

Jäger afferma: “Secondo me, una cosa è già certa e cioè l’esperienza di molti altri importanti progetti: con ‘JWST’ faremo scoperte che non avevamo ancora sospettato!”

dpa

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