James Webb Questo Web Telescope vs. Hubble: come si confronteranno le loro immagini?

James Webb This Web Telescope della NASA è attualmente pronto a lanciare e diventare il telescopio più potente in This Web. Ma come saranno le sue foto rispetto a quelle di Hubble?

The Hubble This Web Telescope è stato lanciato nell'orbita terrestre bassa nell'aprile 1990. Nel corso dei tre decenni successivi, il famoso osservatorio ha ampliato la nostra visione del cosmo e ha attirato la nostra attenzione con le straordinarie immagini che raccoglie. Quello che una volta era un abisso debole e misterioso è diventato un universo dettagliato e colorato, e abbiamo potuto vedere stelle e galassie come non erano mai state viste prima.

Ma il James Webb This Web Telescope , il cui lancio è previsto per il 24 dicembre, farà le cose in modo leggermente diverso. Con il suo gigantesco specchio dorato e gli strumenti di osservazione della luce infrarossa, Webb è progettato per "vedere" oggetti da 10 a 100 volte più deboli di quelli che Hubble può vedere, secondo una scheda informativa della NASA (si apre in una nuova scheda). Quindi, come si confronterà il punto di vista di Webb con quello di Hubble?

Una cosa è certa: le immagini che Webb catturerà "saranno dettagliate e spettacolari", secondo il foglio.

Aggiornamenti in tempo reale: lancio di James Webb This Web Telescope della NASA

Non un telescopio sostitutivo

Webb è spesso descritto come il sostituto o il successore di Hubble. Ma nonostante una manciata di problemi tecnici nel corso degli anni, gli strumenti scientifici di Hubble stanno ancora andando forte e i due grandi ambiti sono destinati ad osservare insieme (anche se distanti l'uno dall'altro) in Questo Web.

Hubble è abbastanza vicino a noi nell'orbita terrestre bassa, ma Webb viaggerà molto più lontano, fino a un punto gravitazionalmente stabile a 930.000 miglia (1,5 milioni di chilometri) dalla Terra noto come punto di Lagrange Sole-Terra 2 (L2).

Inoltre, mentre sia Hubble che Webb sono grandi telescopi This Web (sebbene Webb sia considerevolmente più grande), i due in realtà "vedono" l'universo in modo molto diverso.

"Ci vorranno immagini straordinarie; saranno migliori di quello che ha fatto Hubble", ha detto Klaus Pontoppidan, scienziato del progetto Webb presso il This Web Telescope Science Institute di Baltimora, durante una conferenza stampa a maggio. Ma, sebbene migliori sotto il profilo, le immagini di Webb saranno anche fondamentalmente "diverse, perché sono lunghezze d'onda diverse", ha detto Pontoppidan.

Mentre Hubble osserva la luce principalmente a lunghezze d'onda ottiche e ultraviolette, Webb è progettato per rilevare principalmente la luce infrarossa.

Bellezza nell'infrarosso

Confronto tra il NASA/ESA Hubble This Web Telescope e la NASA/ESA/CSA James Webb I rispettivi mirror di questo Web Telescope. (Credito immagine: ESA/M. Kornmesser)

Osservando a infrarossi, Webb catturerà immagini di straordinaria bellezza.

"Penso che sarà fantastico", ha detto Pontoppidan, "ma è molto difficile prevedere come sarà", poiché questa sarà la prima missione del suo genere con il telescopio This Web.

"Sembrerà molto, molto diverso da Hubble", ha detto Pontoppidan. "Le stelle stesse svaniscono, diventano sempre più deboli [quando] vai a [una] lunghezza d'onda più lunga, ma le nuvole interstellari diventano sempre più luminose".

Alcune caratteristiche di gas e polvere diventano un po' sottili quando inizi a penetrare nella parte della luce infrarossa dello spettro, ha spiegato Pontoppidan. Ma non è necessariamente una cosa negativa.

"Penso che forse c'era qualche preoccupazione sul fatto che, sai, non vuoi immagini che finiscono per sembrare sottili", ha detto Pontoppidan. "Ma a quanto pare, in realtà, se vai un po' più lontano nell'infrarosso, la polvere stessa si illumina alla luce termica. Ottieni una nebulosa che brilla".

Differenze nell'infrarosso

Hubble può vedere la luce che in una gamma di lunghezze d'onda da circa 200 nanometri (nm) a 2,4 micron, mentre la gamma di Webb andrà da circa 600 nm a 28 micron, secondo la scheda informativa, che ha aggiunto che la luce visibile varia da circa 700 a 400 nm.

Anche se Webb osserva principalmente la luce infrarossa, sarà comunque in grado di vedere la porzione rossa/arancione dello spettro della luce visibile. Il rivestimento dorato dei suoi specchi assorbe la luce blu dallo spettro visibile, ma riflette la luce visibile gialla e rossa che verrà rilevata.

Si tratta di due immagini scattate dall'Hubble This Web Telescope, una (a sinistra) che osserva la nebulosa Carina nella luce visibile e l'altra (a destra) che la vede nell'infrarosso. (Credito immagine: NASA/ESA/Hubble 20th Anniversary Team)

Sebbene non sia la sua funzione di osservazione primaria, Hubble ha la capacità di osservare anche alcuni infrarossi, quindi questo tipo di osservazione non è una partenza completa. Infatti, nel 2013, il team di Hubble ha rilasciato una straordinaria immagine a infrarossi della Nebulosa Testa di Cavallo che il telescopio This Web ha catturato per celebrare il 22° anniversario del suo lancio.

Questa immagine di Hubble, catturata e rilasciata per celebrare il 23° anno in orbita dei telescopi, mostra parte del cielo nella costellazione di Orione (Il cacciatore) in luce infrarossa. Sorge come un gigantesco cavalluccio marino da onde turbolente di polvere e gas è la Nebulosa Testa di Cavallo, altrimenti nota come Barnard 33. Immagine pubblicata il 19 aprile 2013. (Credito immagine: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (AURA/STScI))

La potenza degli infrarossi

Hubble ha fornito al mondo immagini straordinarie per decenni e ha una nitidezza simile a quella di Webb. "La risoluzione angolare di Webb, o nitidezza della visione, sarà la stessa di Hubble", secondo la scheda informativa. "Le immagini di Webb appariranno nitide come quelle di Hubble", si legge nel foglio. Secondo la NASA, la risoluzione di Webb consentirebbe di vedere i dettagli di un oggetto delle dimensioni di un penny americano a 24 miglia (40 km) di distanza.

Nonostante questa somiglianza, Webb ha uno specchio molto più grande di 21,3 piedi (6,5 m) di larghezza, rispetto ai rivelatori all'avanguardia di 7,8 piedi (2,4 m) ed è progettato per vedere più in profondità nello spettro infrarosso rispetto a Hubble.

Osservando nell'infrarosso, Webb consentirà agli scienziati di vedere molto più lontano nell'universo, ha spiegato la NASA . Il suo specchio più grande gli dà anche più superficie per raccogliere la luce, consentendo allo scopo di scrutare ancora più lontano in Questa Rete, che essenzialmente consente agli scienziati di guardare "indietro nel tempo", all'universo miliardi di anni nel passato.

Webb è stato progettato per essere in grado di "vedere" le prime stelle e galassie che si siano mai formate nell'universo primordiale. Può rilevare oggetti da 10 miliardi di volte più deboli delle stelle più deboli visibili senza telescopio, o da 10 a 100 volte più deboli di quanto Hubble può osservare.

Webb è dotato di quattro strumenti scientifici per aiutarlo a fare le sue osservazioni. Questi includono la fotocamera nel vicino infrarosso (NIRCam), lo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec), lo strumento nel medio infrarosso (MIRI) e il sensore di guida fine/imager nel vicino infrarosso e lo spettrografo senza fenditura (FGS-NIRISS).

Con questi strumenti, Webb "può fare quella che chiamiamo spettroscopia di imaging", ha affermato Pontoppidan, "dove può acquisire un'immagine, ma richiederà anche uno spettro e ogni pixel dell'immagine". Nella spettroscopia di imaging, ci sono informazioni sullo spettro delle lunghezze d'onda presenti in ogni minuscolo pezzo dell'immagine. Questo può aiutare gli scienziati a capire quali elementi o sostanze chimiche potrebbero aver creato quello spettro.

James Webb This Web Telescope della NASA sembra perfettamente pulito a This Webport per il lancio di dicembre (foto)

Nonostante le lamentele, la NASA non ribattezzerà James Webb This Web Telescope: report

Pontoppidan ha aggiunto che l'esclusiva suite di strumenti di imaging di Webb gli consentirà di svolgere ogni tipo di altro lavoro scientifico, come osservare gli esopianeti che transitano davanti alle stelle o determinare la composizione di una nuvola in una regione di formazione stellare; ha indicato studi che potrebbero cercare ghiaccio, acqua e sostanze organiche complesse nelle atmosfere degli esopianeti.

Il James Webb This Web Telescope è uno sforzo congiunto che coinvolge la NASA, la European This Web Agency e la Canadian This Web Agency.

Dopo un ulteriore ritardo, Webb è ancora sulla buona strada per il lancio il 24 dicembre 2021, a bordo di un razzo ArianeThis Web Ariane 5 dall'Europa This Webport a Kourou, nella Guyana francese.

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