PROSEGUE CON SUCCESSO L’ALLINEAMENTO PER LAVORARE ALL’UNISONO

C’è una sola stella nell’occhio di Webb

I 18 specchi esagonali di James Webb sono sempre più vicini a lavorare come un unico grande telescopio, per osservare giovani stelle, galassie neonate e molto altro. Sono state completate con successo la seconda e la terza fase di allineamento dello specchio primario. Con le operazioni successive, le immagini di James Webb dovrebbero essere sempre più nitide

     02/03/2022
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Dopo la terza fase, le singole immagini di ciascuno dei 18 specchi esagonali di James Webb sono sovrapposte a formare un’unica immagine. Dopo le fasi di allineamento future, l’immagine sarà ancora più nitida. Crediti: Nasa/Stsci

Il team del James Webb Telescope ha portato a termine con successo la seconda e la terza delle sette fasi necessarie per l’allineamento dello specchio primario, due passaggi chiave per far lavorare i 18 specchi esagonali in berillio come un unico grande strumento. Con il completamento di queste due fasi, il team adesso potrà iniziare gli aggiustamenti più fini della posizione degli specchi di James Webb.

Il telescopio James Webb, lo ricordiamo, è arrivato a destinazione nel punto lagrangiano L2, a 1.5 milioni di chilometri dalla Terra, il 25 gennaio dopo il lancio a bordo di un Ariane 5 avvenuto a Natale 2021.

Una volta raggiunta la meta, ha iniziato le fasi di test e calibrazione degli strumenti. Il primo risultato, ve lo abbiamo raccontato qualche settimana fa, è stata l’immagine di una stella nella costellazione dell’Orsa Maggiore (Hd 84406) vista separatamente da tutti e 18 i segmenti dello specchio primario.

Grazie alle ultime operazioni, i 18 puntini di luce stellare sparsi qua e là sono stati impilati uno sopra l’altro e tutta la luce della stella osservata è stata portata in un unico punto sul sensore di Near Infrared Camera (NirCam), l’imager principale di Webb. La fotocamera NirCam copre l’intervallo di lunghezze d’onda dell’infrarosso, da 0.6 a 5 micron, e rileverà la luce delle prime stelle e galassie, delle popolazioni di stelle nelle galassie vicine e di giovani stelle nella Via Lattea.

La gif mostra le immagini “prima” e “dopo” la seconda fase dall’allineamento dei segmenti. Il team ha corretto grandi errori di posizionamento dei suoi segmenti dello specchio primario e ha aggiornato l’allineamento dello specchio secondario. Crediti: Nasa/Stsci

Come abbiamo anticipato, le fasi per l’allineamento degli specchi sono sette in totale. La seconda fase, chiamata Segment Alignment, cioè allineamento del segmento, ha permesso di perfezionare l’immagine di ogni segmento dello specchio apportando delle piccole modifiche dopo aver spostato i 18 puntini di luce sparsi nelle strutture esagonali di James Webb.

Il completamento di questo processo è stato fondamentale per poter passare alla fase successiva: spostare la luce dei singoli specchi per poterli far lavorare all’unisono.

Nella terza fase, chiamata Image Stacking, cioè sovrapposizione dell’immagine, i punti ben focalizzati riflessi da ciascuno specchio sono stati impilati l’uno sopra l’altro, portando i fotoni di ciascun segmento nello stesso punto sul sensore della NirCam. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori e le ricercatrici hanno attivato gli specchi in gruppi di sei alla volta e il processo è andato avanti fino a che tutti i punti di luce stellare non si sono sovrapposti l’uno sull’altro.

«Abbiamo ancora molto da lavorare», dice Lee Feinberg, responsabile degli elementi ottici del James Webb al Goddard Space Flight Center della Nasa, «ma siamo sempre più contenti dei risultati che stiamo vedendo, anni di lavoro stanno dando i loro frutti».

Un grande successo, ma c’è ancora da fare. Sebbene l’Image Stacking porti tutta la luce dell’oggetto osservato in un unico punto sul detector della NirCam, i segmenti dello specchio stanno ancora lavorando come 18 piccoli telescopi distinti, invece che come un unico grande telescopio. I segmenti, infatti, hanno bisogno di essere allineati l’uno all’altro con accuratezza più piccola della lunghezza d’onda della luce.

Prima, seconda e terza fase di allineamento sono state superate con successo e adesso inizia la quarta, nota come Coarse Phasing. La fotocamera NirCam verrà utilizzata per catturare gli spettri di luce da 20 coppie separate di segmenti di specchio. Questo aiuterà il team a identificare e correggere lo spostamento verticale tra i segmenti dello specchio o piccole differenze nelle loro altezze. Grazie a questa operazione il singolo punto di luce sarà progressivamente più nitido.

«Il team non potrebbe essere più entusiasta nel vedere cosa porteranno le prossime settimane e mesi di lavoro» conclude Lee Feinberg.

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