James Webb: The Telescope Changing The History Of The Universe

Questo non è solo un telescopio, è una delle macchine più potenti mai costruite dall'uomo. Si chiama James Webb Space Telescope. Il suo specchio principale misura circa 6 metri e mezzo. Il suo scudo termico, quando è aperto nello spazio, è grande più o meno quanto un campo da tennis. È così grande che non poteva nemmeno entrare aperto dentro un razzo. È stato piegato, chiuso, lanciato nello spazio e poi aperto a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra. Ma la cosa più importante non è la sua grandezza. La cosa più importante è quello che ha visto. Perché da quando il James Webb ha iniziato a osservare l'universo, alcune domande sono diventate molto più difficili. Galassie troppo antiche, buchi neri troppo grandi, stelle nate prima del previsto. Pianeti lontani, con atmosfere che possiamo iniziare ad analizzare. Il James Webb non ha distrutto quello che sappiamo sull'universo, ma ha fatto qualcosa di forse ancora più importante. Ci ha mostrato che la storia dell'universo è più complessa di quanto pensavamo e che forse per molti anni abbiamo visto solo una piccola parte della verità. Quando guardiamo lo spazio non vediamo il presente, vediamo il passato. La luce della Luna impiega poco più di un secondo per arrivare fino a noi, la luce del Sole impiega circa otto minuti, quindi quando guardiamo il Sole lo vediamo come era otto minuti fa. Ma nello spazio ci sono oggetti molto più lontani, ci sono stelle lontane, centinaia o migliaia di anni luce, e ci sono galassie così lontane che la loro luce ha viaggiato per miliardi di anni prima di arrivare fino alla Terra. Questo significa che più guardiamo lontano, più guardiamo indietro nel tempo. E il James Webb è stato costruito proprio per questo, non solo per vedere lo spazio, ma per vedere l'universo quando era giovane, per osservare una luce partita quasi all'inizio di tutto, una luce debolissima, antichissima, quasi impossibile da vedere con gli strumenti del passato. Prima del James Webb, il telescopio spaziale più famoso era Hubble. Hubble ha cambiato la nostra idea dell'universo, ci ha mostrato galassie lontanissime, nebulose, stelle appena notte, regioni dello spazio che prima sembravano vuote. Per decenni, Hubble è stato il nostro occhio più potente sul cosmo, ma James Webb è diverso. Non è semplicemente un Hubble più moderno, è stato costruito per guardare in un altro modo. Hubble osserva soprattutto la luce visibile e l'ultravioletto, Webb osserva soprattutto l'infrarosso. E questo è fondamentale, perché la luce delle galassie più lontane, viaggiando per miliardi di anni nello spazio, viene allungata dall'espansione dell'universo. Una luce che all'inizio poteva essere visibile, dopo un viaggio così lungo diventa infrarossa, i nostri occhi non possono vederla, molti telescopi non possono studiarla bene, ma il James Webb sì. È come se l'universo ci mandasse un messaggio vecchio di miliardi di anni, un messaggio quasi cancellato dal tempo, e Webb fosse lo strumento costruito per leggerlo. Per riuscirci, però, il telescopio deve restare freddissimo. L'infrarosso è molto sensibile al calore, se gli strumenti fossero troppo caldi disturberebbero le osservazioni. Per questo il James Webb ha un enorme scudo termico. Da una parte ci sono il Sole, la Terra e la Luna, dall'altra parte ci sono gli strumenti scientifici, protetti e puntati verso il buio dello spazio. Lo scudo blocca il calore, gli strumenti restano freddi e il telescopio può raccogliere una luce così debole che arriva da distanze quasi impossibili da immaginare. Ma prima di fare tutto questo, il James Webb doveva sopravvivere a una delle fasi più rischiose della sua missione, il lancio. Il 25 dicembre 2021, il telescopio è partito dalla Terra a bordo di un razzo Ariane 5. Dentro il razzo non era aperto, era piegato, lo specchio principale era diviso in 18 segmenti esagonali, lo scudo termico era ripiegato, tutta la struttura era chiusa come un gigantesco origami tecnologico. Dopo il lancio, mentre si allontanava dalla Terra, il James Webb ha dovuto aprirsi da solo. Nessun astronauta poteva andare lì a sistemarlo, nessuna squadra poteva intervenire con le mani, ogni movimento doveva funzionare, ogni cavo, ogni meccanismo, ogni apertura. Se una sola parte importante non si fosse aperta correttamente, la missione poteva fallire. E invece il telescopio si è aperto. Ha raggiunto la sua posizione, vicino al punto di Lagrange L2, a circa un milione e mezzo di chilometri da noi, ha allineato i suoi specchi, ha raffreddato i suoi strumenti e poi ha iniziato a guardare. Quando sono arrivate le prime immagini, molte persone hanno visto solo fotografie spettacolari, colori incredibili, galassie lontane, nebulose piene di dettagli, stelle brillanti. Ma quelle immagini non erano solo belle, erano prove, erano dati, erano informazioni arrivate da un tempo lontanissimo. Una delle prime immagini più famose mostrava un campo profondo, a prima vista sembrava una porzione di cielo piena di luci, ma molte di quelle luci non erano stelle, erano galassie intere, ognuna con miliardi di stelle, e tutto questo in un pezzetto minuscolo di cielo. Una zona così piccola che, vista dalla Terra, potrebbe essere coperta da un granello di sabbia tenuto a braccio teso. Questo significa una cosa impressionante, anche dove il cielo sembra vuoto, in realtà può essere pieno di galassie, pieno di stelle, pieno di storia. Ma la parte più importante non era solo la quantità di galassie, era la loro età. Il James Webb ha iniziato a osservare galassie nate quando l'universo era molto giovane. Alcune risalgono a poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, e qui nasce il problema perché alcune di queste galassie sembrano già molto sviluppate, troppo luminose, troppo grandi, troppo organizzate per essere così antiche. Ed è questa la domanda che rende il James Webb così interessante. Com'è possibile che così presto nella storia dell'universo esistessero già galassie così formate? Gli scienziati non stanno dicendo che tutto quello che sappiamo è falso, non stanno dicendo che il Big Bang non è mai avvenuto. La verità è più seria e anche più interessante, il James Webb sta mostrando che le prime galassie potrebbero essersi formate più velocemente di quanto pensavamo. C'è un altro problema, i buchi neri. Al centro di molte galassie esistono buchi neri enormi, con una massa milioni o miliardi di volte superiore a quella del Sole. Per diventare così grandi serve tempo. Un buco nero deve attirare gas, polvere e materia intorno a sé. Deve crescere. Ma il James Webb sta trovando indizi di buchi neri molto attivi quando l'universo era ancora giovane. E questo crea una domanda enorme, come hanno fatto a crescere così in fretta? Non abbiamo ancora una risposta definitiva, alcuni potrebbero essere nati da stelle gigantesche, altri dal collasso diretto di enormi nubi di gas, ma la cosa importante è che questi buchi neri non sono solo oggetti strani e lontani, possono aver influenzato la crescita delle prime galassie. Quando un buco nero si trova al centro di una galassia può cambiare quello che succede attorno a sé, può attirare gas, riscaldarlo, spingerlo via e influenzare la nascita di nuove stelle. Quindi capire i primi buchi neri significa capire meglio anche come sono nate le prime galassie. Ma il James Webb non osserva solo l'universo più lontano, guarda anche luoghi dove le stelle stanno nascendo adesso. Le stelle nascono dentro enormi nubi di gas e polvere, da fuori molte di queste nubi sembrano quasi impenetrabili perché la polvere blocca la luce visibile, ma l'infrarosso riesce ad attraversarla meglio. Per questo Webb può vedere dettagli che prima restavano nascosti, stelle giovani, getti di gas e materiale che si accumula. Non vediamo solo una nube nello spazio, vediamo una zona dove nuove stelle stanno prendendo forma. Una delle immagini più famose, osservate dal Webb, è quella dei pilastri della creazione. Hubble li aveva già resi celebri, ma Webb li ha mostrati in modo diverso, ha attraversato parte della polvere e ha rivelato stelle giovani, strutture nascoste e zone dove la materia sta ancora formando nuovi astri. Le nebulose non sono solo nuvole colorate nello spazio, sono regioni enormi dove gas, polvere e gravità lavorano insieme. Lì nascono nuove stelle e attorno ad alcune di esse, col tempo, possono formarsi anche nuovi sistemi planetari. Ma Webb non studia solo stelle e galassie, osserva anche pianeti fuori dal nostro sistema solare, gli esopianeti. Oggi ne conosciamo migliaia, ma per molto tempo sapere che un pianeta esisteva non significava sapere come era fatto. Il Webb ci sta aiutando a fare un passo in più. Quando un pianeta passa davanti alla sua stella, una piccola parte della luce attraversa la sua atmosfera. Dentro quella luce restano tracce chimiche. Analizzandole, gli scienziati possono cercare molecole come vapore acqueo, anidride carbonica, metano e altri elementi importanti. Questo è un passaggio enorme. Non possiamo raggiungere quei mondi. Non possiamo fotografarli come fotografiamo Marte o la Luna. Eppure possiamo iniziare a capire qualcosa della loro atmosfera. Bisogna però essere chiari. Il James Webb non ha trovato vita aliena. Non ha trovato città su altri pianeti né prove di civiltà extraterrestri, però può aiutarci a capire quali pianeti meritano di essere studiati meglio. Pianeti con atmosfera. Pianeti con molecole interessanti. Pianeti che in futuro potrebbero diventare obiettivi ancora più importanti. Webb può studiare anche il nostro sistema solare. Pianeti, lune, anelli, atmosfere. Anche oggetti che conosciamo già possono rivelare dettagli nuovi, perché l'infrarosso mostra informazioni che la luce visibile non mostra. Ed è qui che sta la sua importanza. Il James Webb non conta per una sola scoperta, ma perché cambia il modo in cui osserviamo quasi tutto. Le prime galassie, i buchi neri, le nebulose, le stelle appena nate, i pianeti lontani e anche il nostro sistema solare. E tutto questo è solo l'inizio. Il Webb continua a osservare e a raccogliere dati. Molte scoperte richiederanno anni per essere capite bene, perché un'immagine non basta. Servono misure, confronti, analisi e nuove osservazioni. Il James Webb non è importante solo perché fa immagini spettacolari, perché è enorme o perché è costato miliardi, è importante perché sta spostando i limiti di ciò che possiamo vedere. Prima cercavamo le prime galassie, ora ci chiediamo come abbiano fatto a crescere così presto. Prima cercavamo pianeti lontani, ora iniziamo a studiare le loro atmosfere. Prima guardavamo l'universo con certi limiti, ora quei limiti si sono spostati. Abbiamo costruito un telescopio grande come una casa, lo abbiamo piegato dentro un razzo, lo abbiamo mandato a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra e lo abbiamo aperto nel vuoto dello spazio. Ora quello strumento sta raccogliendo una luce partita miliardi di anni fa, una luce nata prima della Terra, prima del Sole, prima di qualunque essere umano. Il James Webb non ha chiuso il mistero dell'universo, lo ha reso ancora più grande e oggi sappiamo una cosa con certezza, più guardiamo lontano, più l'universo diventa sorprendente.