Nell’astronomia spaziale, tutto si riduce a ciò che c’è sotto il cofano.

Per Webb, che sta per completare le fasi finali di messa in funzione dei suoi 17 strumenti scientifici, un dispositivo – specificamente progettato per catturare immagini e spettri di vari tipi di oggetti cosmici – ha il potenziale per andare oltre l’individuazione di mondi alieni.

Chiamato Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), lo strumento scientifico di costruzione canadese potrebbe rivelare segnali della Terra 2.0, semplicemente osservando la stella ospite di un possibile candidato.

Il contributo del Canada al telescopio spaziale James Webb

In particolare, lo strumento NIRISS sarà in grado di esaminare i fenomeni universali nella luce del vicino infrarosso, “a lunghezze d’onda fino a 5,0 micron”, ha dichiarato Nathalie Ourellette dell’Università di Montréal, in un post sul blog del sito web della NASA. “Il team di NIRISS ha sviluppato quattro modalità strumentali per raccogliere diversi tipi di dati che si adattano bene a diversi target e obiettivi scientifici”.

La modalità SOSS di NIRISS consentirà al Telescopio Spaziale James Webb di raccogliere spettri altamente precisi “da un oggetto luminoso alla volta”, ha aggiunto Ourellette nel post. “Questa modalità è ottimizzata per effettuare osservazioni in serie temporali, ideali per studiare un fenomeno che cambia nel corso di un’osservazione tipicamente di ore, come un esopianeta che transita davanti alla sua stella ospite”.

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“Utilizzando una tecnica chiamata spettroscopia di transito, lo strumento NIRISS può raccogliere uno spettro dell’atmosfera di un esopianeta, che contiene diversi marcatori che permettono agli astronomi di determinarne la composizione, la temperatura, le firme di potenziale abitabilità e altre importanti caratteristiche”, ha spiegato Ourellette nel post sul blog.

Poi c’è la modalità WFSS, che consentirà al NIRISS di aiutare Webb a raccogliere informazioni da migliaia di oggetti, “come le galassie, contemporaneamente sull’intero campo visivo del rivelatore”, che è di 4,84 minuti d’arco quadrati, secondo Ourellette. “Gli spettri di migliaia di galassie permetteranno di misurare le loro distanze, età e altri parametri fisici per tracciare l’evoluzione delle galassie nel corso della vita dell’universo”.

E c’è di più. NIRISS è in grado di raccogliere informazioni da molti spettri contemporaneamente in modalità WFSS, il che significa che gli spettri discreti potrebbero sovrapporsi (se le sorgenti di luce sono troppo vicine dal nostro punto di vista). “Ci sono quindi due grismi ortogonali, GR150C e GR150R, che possono produrre spettri orizzontali e verticali, rispettivamente, il che aiuta a distinguere gli spettri misti di galassie diverse”, ha detto Ourellette.

In modalità SOSS, lo strumento NIRISS di Webb può esaminare le atmosfere di mondi alieni mentre transitano sulla loro stella ospite. Fonte: Osservatorio Europeo Australe / NASA

Il NIRISS di Webb potrebbe rivelare nuovi mondi alieni con condizioni abitabili

Inoltre, la modalità AMI del NIRISS consentirà a Webb di esaminare gli oggetti cosmici che si trovano in prossimità (dal nostro punto di vista, ovviamente). Ciò avverrà con una tecnica speciale nota come interferometria. “Una maschera all’interno dello strumento permette alla luce proveniente solo da alcune parti dello specchio primario di passare”, ha spiegato Ourellette. “Gli astronomi possono aumentare la risoluzione del telescopio di un fattore di quasi 2,5 osservando gli schemi che si creano quando i fasci di luce accuratamente scelti interferiscono tra loro”.

Utilizzando questo metodo, due oggetti apparentemente vicini possono ancora apparire come due punti di luce distinti, invece che come un’insensata sfocatura. Tuttavia, poiché la maschera blocca molta luce, gli oggetti cosmici osservati devono essere abbastanza luminosi per poter essere rilevati. Tuttavia, se la luminosità è sufficiente, la modalità AMI dello strumento NIRISS consentirà al telescopio spaziale James Webb di osservare nane brune, dischi protoplanetari e persino gli stessi esopianeti. È la prima volta che usiamo un metodo del genere per mettere gli occhi su mondi alieni, ed è solo una piccola parte della ricchezza di conoscenze scientifiche che ci aspetta quando Webb inizierà seriamente le sue missioni scientifiche quest’estate.

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