Far & wide: differenze tra i telescopi spaziali Webb e Roman

Il telescopio spaziale James Webb è operativo a un milione di miglia dalla Terra. Il telescopio spaziale Nancy Grace Roman è previsto al lancio entro il 2027. Questi due osservatori sono le più recenti missioni di punta della NASA, nella tradizione di Hubble, Chandra e Spitzer. Ma perché servono entrambi? E perché hanno un aspetto così diverso? La risposta è che sono stati progettati per fare cose diverse. Webb possiede una sensibilità straordinaria e un intervallo di lunghezze d’onda tale da catturare immagini dettagliate più in profondità nell’universo che mai. Roman ha invece un campo visivo incredibilmente ampio, capace di esplorare rapidamente enormi porzioni di cielo mantenendo comunque una risoluzione paragonabile a quella di Hubble e Webb. Webb ci parlerà dell’universo primordiale, mentre Roman ci aiuterà a capire come si è evoluto da allora. Uno dei segreti della sensibilità di Webb è il suo enorme specchio. Con oltre 6,5 metri di diametro, è il più grande specchio mai mandato nello spazio. Utilizzando una superficie così ampia per raccogliere più luce da oggetti debolissimi e osservando nell’infrarosso, Webb scruterà in profondità l’universo lontano e primordiale. L’espansione dell’universo allunga infatti la luce che viaggia nello spazio: un fenomeno chiamato “redshift”, o spostamento verso il rosso, perché le onde luminose provenienti da oggetti che si allontanano vengono stirate verso lunghezze d’onda più lunghe e più rosse. Webb è progettato per osservare proprio questa luce spostata verso il rosso, così da studiare le prime e più lontane galassie. Il telescopio Roman, invece, non punta a spingersi così indietro nella storia cosmica. Roman dispone comunque di filtri per osservare nell’infrarosso, ma non si estende così lontano come Webb, perché i suoi obiettivi non sono soggetti a un redshift così marcato. E il suo specchio può essere più piccolo, dato che non deve rilevare oggetti tanto deboli. Questa differenza di lunghezze d’onda influisce anche su un’altra caratteristica molto evidente dei due veicoli spaziali. Webb osserva la luce a lunghezze d’onda simili a quelle che il telescopio stesso emetterebbe se non fosse mantenuto freddissimo. Per questo dispone di un sistema di raffreddamento molto robusto, incluso il grande scudo solare multistrato, per restare a temperature estremamente basse. Roman, invece, necessita di molto meno raffreddamento, perché osserverà lunghezze d’onda non influenzate da un veicolo più caldo: l’ombra prodotta dai suoi pannelli solari svolge già gran parte del lavoro. Mentre Webb osserverà con estrema concentrazione oggetti e regioni molto specifiche, Roman è un telescopio da survey, progettato per catturare immense porzioni di cielo. Lo farà però con precisione, sensibilità e profondità rivoluzionarie. Il segreto è il cuore del suo strumento principale, il Wide Field Instrument: una gigantesca camera con 18 rivelatori di nuova generazione. Ognuno acquisisce immagini da 4000 x 4000 pixel e, insieme, copriranno un’area di cielo 100 volte più ampia rispetto a Hubble o Webb. Questa ampia visuale permetterà a Roman di studiare con grande precisione la struttura su larga scala dell’universo, aiutando gli scienziati a comprenderne la vera natura, inclusi dark energy ed dark matter, oltre a osservare le galassie primordiali come una popolazione nel suo insieme e non soltanto pochi esemplari singoli, che potrebbero anche non essere rappresentativi. Entrambi i telescopi ci aiuteranno inoltre a conoscere meglio i pianeti oltre il nostro Sistema Solare, ma in modi molto diversi: Roman ne scoprirà molti prima invisibili, mentre Webb raccoglierà nuovi dettagli su quelli già noti. Questi due telescopi, con obiettivi e punti di forza diversi ma complementari, ci aiuteranno a capire molto meglio i primi giorni dell’universo, come si è evoluto da allora e quali altri mondi possano esistere là fuori. Versione italiana di Stefano Parisini Video originale: https://svs.gsfc.nasa.gov/14891 Crediti video: Nasa Voce: Eleven Labs Musica: Persephone by https://www.fiftysounds.com --- MediaInaf Tv è il canale YouTube di Media Inaf (http://www.media.inaf.it/)