da Hardware Upgrade :
Nella giornata di ieri abbiamo scritto di come il telescopio spaziale James Webb è riuscito a confermare la presenza di anidride carbonica nell’atmosfera dell’esopianeta WASP-39 b. Ma il nuovo strumento scientifico ha moltissimi obiettivi da osservare gettando nuova luce su diversi aspetti del nostro Universo. Uno di questi riguarda l’analisi delle galassie primordiali, quelle formatesi poco dopo il Big Bang.
L’immagine della galassia Maisie di JWST. Click sull’immagine per ingrandire
Un primo assaggio era stato dato con il rilascio del Deep Field dove era stato messo in evidenza l’ammasso di galassie SMACS 0723. In questa immagine era stato possibile osservare, grazie allo strumento NIRSpec oggetti con un’età di 13,1 miliardi di anni. Nuove analisi hanno però evidenziato tutta una serie di nuove galassie primordiali come quella chiamata Maisie, in onore della figlia del capo progetto Steven Finkelstein.
La galassia Maisie e il telescopio spaziale James Webb
Secondo quanto riportato negli scorsi giorni la galassia Maisie si sarebbe formata solamente 290 milioni di anni dopo il Big Bang (arrivando ad avere un red shift di z=14). In termini astronomici, alcune centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang sono effettivamente pochi anni e questo permetterà di capire qual è stata l’evoluzione dell’Universo all’inizio della vita e quali oggetti celesti erano presenti (e con quali caratteristiche).
L’immagine catturata da NIRCam. Click sull’immagine per ingrandire
Grazie alla capacità del telescopio spaziale James Webb di poter osservare nell’infrarosso con una risoluzione mai vista prima è più semplice per chi scienziati cercare oggetti con uno spostamento verso il rosso (red shift) molto pronunciato. La scoperta di Maisie, una volta confermata, sposterebbe l’inizio della formazione delle galassie prima di quanto alcuni scienziati pensassero.
Anche la struttura stessa delle galassie primordiali confermerebbe una certa eterogeneità con galassie simili a quelle a spirale che già conosciamo, altre con forme meno complesse. La zona di cielo osservata dal JWST è nella costellazione del Grande Carro e ha richiesto 24 ore.
Lo stesso Steven Finkelstein (a capo del Cosmic Evolution Early Release Science Survey o CEERS) ha dichiarato “è incredibile vedere un punto luminoso osservato da Hubble trasformarsi in un’intera galassia dalla forma meravigliosa in queste nuove immagini di James Webb, e altre galassie spuntano dal nulla”.
Complessivamente l’immagine ad ampio campo, visibile nella prima parte della notizia, è il frutto dell’unione di più fotogrammi (690 per la precisione) sfruttando lo strumento NIRCam. A titolo di confronto la zona di cielo coperta è circa otto volte più grande del primo Deep Field di Webb. Per l’analisi di dati sono stati anche impiegati i supercomputer Stampede2 (47° nella classifica TOP500) e Frontera (16° in classifica). Il primo ha avuto il compito di ridurre il rumore di fondo e rimuovere gli artefatti, il secondo invece la formazione del mosaico finale.
Per avere ulteriori dati da analizzare è stata anche realizzata un’immagine a media risoluzione sfruttando lo strumento MIRI. Quest’ultimo ha un campo di visione più ridotto rispetto a NIRCam ma un risoluzione superiore. La campagna osservativa CEERS raccoglierà nuovi dati nel mese di dicembre 2022 sfruttando un tempo totale di osservazione di 60 ore. Tra gli obiettivi ci saranno analisi spettroscopiche delle galassie primordiali fornendo nuovi dati per conoscere l’evoluzione dell’Universo.
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