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Il mistero del telescopio Webb: come osserva le galassie lontane?
Dal lancio riuscito del telescopio Webber (JWST) alla fine del 2021, questo telescopio, noto come il "Gigante nello spazio", ha iniziato a rivelare i misteri dell'universo. Essendo il più grande telescopio spaziale mai costruito, Webb ha capacità di osservazione senza precedenti, soprattutto nell'infrarosso. Allora, come fa il telescopio Webb a utilizzare la sua tecnologia avanzata per penetrare il velo del tempo e osservare quelle galassie che sono lontane dalla Terra e hanno una luce debole?
Webb può osservare una gamma molto più ampia di Hubble e può rilevare oggetti 100 volte più deboli di Hubble.
Progettazione e tecnologia del telescopio Webb
Lo specchio principale del telescopio Webb ha un diametro di 6,5 metri ed è composto da 18 lenti esagonali, che gli conferiscono un'area di raccolta della luce di circa 25 metri quadrati, che è più di sei volte più grande dei 4 quadrati di Hubble metri. Questo design non solo consente a Webb di raccogliere più luce, ma mantiene anche una buona nitidezza dell'immagine quando si osservano oggetti distanti.
Il raggio d'azione di Webb comprende la luce visibile a lunga lunghezza d'onda e la luce nel medio infrarosso (da 0,6 a 28,5 μm), che gli consente di osservare la formazione di pianeti e galassie nell'universo primordiale.
La capacità di osservare galassie distanti
Le capacità di osservazione a lunga lunghezza d'onda del telescopio Webb lo rendono uno strumento importante per osservare l'universo primordiale. Può essere fatto risalire a circa 1,8 miliardi di anni luce fa con uno spostamento verso il rosso di z≈20, un periodo poco prima della formazione della vita. Questa capacità di osservazione è fondamentale per comprendere la formazione e lo sviluppo delle galassie.
Webb può penetrare le nuvole di polvere nell'universo, rendendo più facile l'osservazione di stelle e pianeti nascosti nel passato.
Posizione e ambiente di corsa di Webber
Webb opera nel punto Lagrange Sole-Terra L2 a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. Questa posizione non solo può evitare efficacemente l'influenza dell'ombra della Terra e della Luna, ma anche ricevere energia in modo continuo e stabile. Ciò significa che Webb può mantenere la sua temperatura operativa al di sotto dei 50K per lunghi periodi di tempo, il che è fondamentale per le osservazioni a infrarossi.
Scudo solare a cinque strati di Weber
Per mantenere questa bassa temperatura, Weber ha progettato un grande scudo solare a cinque strati, realizzato con un materiale sottile quanto un capello umano. Questi strati non solo riducono il calore del sole, ma prevengono anche la radiazione termica della terra e della luna, mantenendo la stabilità dei componenti, che è senza dubbio la pietra angolare delle sue potenti capacità di osservazione.
Dotazione di strumenti scientifici
Webb è dotato di quattro strumenti scientifici avanzati, ovvero NIRCam, NIRSpec, MIRI e FGS/NIRISS. Ciascuno strumento ha le proprie capacità di osservazione uniche. Ciò consente a Webb di eseguire analisi spettroscopiche e di imaging a diverse lunghezze d'onda, comprese osservazioni di esopianeti e altri oggetti deboli.
Il design di precisione di questi strumenti non solo fornisce immagini chiare, ma distingue anche efficacemente la debole luce stellare dal rumore di fondo, che è fondamentale per esplorare i segni dell'universo primordiale.
Prospettive future del telescopio Webb
Grazie al funzionamento del telescopio Webb, gli scienziati si aspettano di scoprire molti nuovi tipi di oggetti celesti e potrebbero persino rivelare il processo di formazione dei pianeti e "l'origine della vita". Con i numerosi progetti di osservazione proposti, i dati osservativi di Webb daranno forma alla ricerca astronomica per decenni e generazioni a venire.
La missione di Webb non è solo trovare le magnifiche immagini dell'universo, ma anche continuare a rivelare l'origine e l'evoluzione del nostro universo. In questa misteriosa esplorazione dello spazio, in che modo Webber farà avanzare la nostra comprensione dell'universo e scatenerà un nuovo modo di pensare?
