Giardino (Esa): “Vedremo le prime galassie e pianeti come la Terra. Ecco perché Webb è lì”


Giovanna Giardino è Esa scientist dello strumento Nirspec del James Webb, uno spettrografo, tra gli strumenti che l’Europa, attraverso l’Esa, ha fornito al nuovo super telescopio spaziale. Nirspec è un prodotto di altissima tecnologia, non scatta foto ma può vedere l’essenza: riconosce dalla luce la firma degli elementi chimici di cui sono composte le stelle e le galassie ai confini dell’Universo conosciuto o le atmosfere dei pianeti extrasolari. Secondo la scienziata, le osservazioni del James Webb apriranno nuovi orizzonti, ci permetteranno di vedere le prime luci che si sono accese al termine dell’epoca oscura dopo il Big Bang e di trovare nuove risposte sull’evoluzione dell’Universo e, chissà, anche di scoprire se c’è vita su qualche mondo lontano.

Che tipo di lavoro svolge nel team del James Webb?

“Sono tanti anni che lavoro su uno degli strumenti a bordo, Nirspec (Near infrared spectrograph), uno dei contributi europei. È uno spettrografo ad alta tecnologia, molto avanzato, con il team Esa che ha seguito lo sviluppo e i test a terra, l’integrazione dello strumento sul telescopio. Il nostro ruolo negli ultimi sei mesi, da quando il James Webb è in volo, è stato prepararlo alle osservazioni scientifiche, lo abbiamo acceso e controllato come funzionava, verificato l’allineamento rispetto al telescopio e la calibrazione”.

 

Cosa ha provato mentre vedeva il comporsi di pezzi di universo mai visti?

“La cosa importante, dal punto di vista dello scienziato, è vedere la potenza di questa strumentazione, la sensibilità e qualità. Apre nuovi orizzonti”.

 

Qual è una delle osservazioni che lei, come ricercatrice, attende con più aspettativa?

“Sono coinvolta nel programma “Deep field”, per puntare Webb per tempi sostanziali nella stessa direzione, raggiungere gli oggetti più deboli e le galassie primordiali”.

Parliamo sempre della potenza di JW rispetto al telescopio spaziale Hubble, cosa ci si aspetta di vedere? Quanto più lontano?

“Sicuramente potremo raggiungere distanze più elevate nell’universo. James Webb cattura luce al vicino e medio infrarosso. È fondamentale perché la radiazione che riceviamo da oggetti molto lontani, anche quella partita come luce visibile, subisce uno spostamento verso l’infrarosso, il “redshift”. Hubble non opera nella banda ideale per vedere questi oggetti (il telescopio spaziale Hubble coglie luce visibile e nel vicino infrarosso ndr). Con Webb potremo vedere galassie così lontane che la luce ha impiegato 13,5 miliardi di anni ad arrivare fino a noi, che Hubble non ha gli strumenti per osservare”.

Parliamo di appena 300 milioni di anni dopo il Big Bang, cosa ci si aspetta di vedere così presto?

“Protogalassie, le prime galassie ancora in fase di sviluppo. Per noi è molto importante capire i processi, come si sono formate nei momenti iniziali. Finite le fasi iniziali del Big bang c’è stata una fase in cui non c’erano ancora stelle, la chiamiamo “dark age”. La materia si è poi iniziata ad addensare, si sono avute le prime reazioni nucleari e si sono accese le prime stelle, ma c’è un’area di incertezza i tempi sono ancora da indagare”.

 

Anche le prime stelle?

“È una delle domande che ci poniamo. Vedremo forse la cosiddetta “popolazione tre”, le prime stelle che dovrebbero essere prive di metalli, composte solo da idrogeno ed elio. Un tassello dell’evoluzione dell’Universo”.
 

L’infrarosso però non serve solamente a guardare lontano.

“La luce infrarossa penetra meglio le polveri interstellari, è molto importante per studiare formazione stellare o ultime fasi della vita di una stella. Ed è utile per osservare l’area dove c’è più contrasto tra l’emissione della stella e un esopianeta che le passa davanti. Webb, in particolare proprio con lo strumento Nirspec, che abbiamo soprannominato “il coltellino svizzero di Webb” sicuramente darà contributi importantissimi per studiare la composizione dei pianeti che orbitano attorno ad altre stelle, impossibili con Hubble”.

 

Riusciremo secondo lei a osservare pianeti rocciosi come la Terra per vedere se hanno un’atmosfera simile alla nostra?

“Penso di sì, soprattutto pianeti rocciosi attorno a stelle piccole, nane rosse. Sicuramente potremo capire gli elementi che formano l’atmosfera: se c’è acqua, ossigeno, metano, un modo per arricchire la nostra comprensione sui tipi di pianeti che esistono e con quali atmosfere”.

 

La presenza di metano potrebbe significare attività biologica, quindi vita?

“Il metano assieme ad altri tracciatori come l’ozono, punta in quella direzione, anche se esistono meccanismi naturali per creare metano attraverso per esempio il vulcanismo. Questo dipende dalle composizioni relative”.

 

Parliamo sempre di oggetti lontani, stelle e pianeti extrasolari. Cosa ci dirà il James Webb sul nostro Sistema solare?

“Getterà uno sguardo molto interessante sulle lune di Giove e Saturno, alcune mostrano chiari indizi di presenza di acqua allo stato liquido, su Encelado per esempio. Oppure le Lune medicee (Io, Europa, Ganimede e Callisto che orbitano attorno a Giove ndr), anche lì sarà interessante poter fare spettroscopia, capire meglio la composizione la fisica di questi oggetti”.



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