“Con il supertelescopio guarderemo per primi l’origine dell’Universo”

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Tommaso Treu sarà tra i primi a “guardare dentro lo specchio” del James Webb. Il telescopio spaziale più grande (e costoso) mai costruito è arrivato da pochi giorni a destinazione. Lanciato il giorno di Natale 2021, si trova ora a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra e tra qualche mese aprirà il suo occhio per scrutare lontano, dove non ha mai guardato nessuno. Treu, 47 anni, astrofisico laureato a Pisa, ora è professore all’Università della California, Los Angeles. “Through the looking glass” è il nome del programma di osservazione di cui è prime investigator, una citazione (azzeccatissima) di Alice di Lewis Carrol. Come nel secondo capitolo di quella fantastica storia, è ispirato dalla curiosità e per la meraviglia di quello che potremmo trovare. Treu e il suo team (di cui fanno parte anche ricercatori dell’Inaf, osservatorio astronomico di Roma) spalancheranno quella porta e guarderanno nell’Universo primordiale, fino al momento in cui la luce cominciò a illuminare tutto quanto, per capire come si sono formate ed evolute le galassie. E con esse gli elementi che, arrivando fino a noi dal buio dello spazio e del tempo, formano la vita anche qui, ora, sulla Terra.

Sarete tra i primi a osservare “attraverso lo specchio”, quando accadrà?
«Il James Webb gira attorno al Sole assieme alla Terra e punta in direzione opposta al nostro Pianeta, quindi non tutti i momenti sono buoni, non sempre guarda nella direzione che ci interessa. Abbiamo quelle che si chiamano “finestre osservative”, una a giugno e una verso novembre-dicembre, i sei mesi commissioning (la fase di messa a punto del telescopio, appena iniziata ndr) finiscono a giugno. Saremo i primissimi a osservare. Se i tempi dovessero allungarsi, si andrà alla successiva».

Cosa vi aspettate di trovare?
«Dipende da cosa c’è, sarà una sorpresa, almeno in parte, non ci ha mai guardato nessuno».

Dove punterete l’obiettivo?
«Verso un gruppo di galassie, il cluster Abell 2744, in cielo si trova nella costellazione dello Scultore. C’è un motivo per cui lo abbiamo scelto: perché fa parte dei frontier fields del telescopio spaziale Hubble, che lo ha puntato per un periodo molto lungo. È un cluster che, per effetto del fenomeno della lente gravitazionale, fa apparire gli oggetti che gli stanno dietro (ma sono molto più lontani), più brillanti e grandi. Quindi potremo vedere più dettagli, è come avere una lente davanti al James Webb».

E quali risposte cercherete?
«Abbiamo due obiettivi primari. Vogliamo osservare la formazione delle prime galassie ad altissimo redshift, le prime nate, circa 375-500 milioni di anni dopo il Big bang. È l’epoca che chiamiamo della “reionizzazione”. Prima in un Universo neutrale la luce veniva assorbita, come se ci fosse una nebbia».

Parliamo del periodo in cui l’Universo si è “illuminato”?
«È successo come quando spunta il sole e “brucia” la nebbia. L’Universo è passato da opaco a trasparente».

Userete tre strumenti, due spettrometri e la camera a infrarossi. Che altro volete scoprire?
«Quando si sono formate le prime galassie, non c’era abbondanza degli elementi pesanti che noi chiamiamo metalli, come ossigeno o carbonio. Si sono formati nelle prime stelle che poi, esplodendo come supernove, li hanno dispersi. È quello che chiamiamo “ciclo barionico”. Possiamo misurare come questi metalli dalle stelle vengono diffusi, come vengono riciclati e vanno ad arricchire l’universo per arrivare fino a noi, anche al nostro corpo».

Come farete?
«Grazie all’alta risoluzione spettrale, possiamo fare le immagini di queste galassie e prenderne gli spettri per scoprire quali elementi si erano formati, ma anche la velocità di questi gas e quindi come i venti li hanno espulsi nel mezzo intergalattico».

Userete anche Nircam, la camera a infrarossi. Dove punterà?
«Un posto a caso nel cielo, prenderemo immagini profonde per caratterizzare stelle come il Sole, che sono meno massicce ma più “anziane” rispetto a quelle più grandi che però hanno vita molto più breve, perchè esplodono come Supernove».

Il vostro è il programma che guarda più lontano tra le prime osservazioni di James Webb?
«Abbiamo 35 ore di osservazione con James Webb, è tanto tempo, il nostro è il programma del cielo profondo della early release science, saranno dati resi disponibili subito al pubblico e alla comunità scientifica».

Ci possiamo già attendere da subito immagini spettacolari?
«Sicuramente sì, ma la cosa più bella è che scopriremo qualcosa di come si formano le prime galassie e gli elementi della vita, come ossigeno e carbonio. È affascinante pensare che tutto quello che ci compone venga da lì, come mattoncini del nostro corpo».

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