La stessa incredibile nitidezza di Hubble, ma su una porzione di cielo almeno 100 volte più ampia. A creare queste immagini sarà il Wide Field Infrared Survey Telescope (Wfirst), il telescopio della Nasa recentemente intitolato all’astronoma americana Nancy Grace Roman, conosciuta anche come la “mamma di Hubble”. Con uno specchio primario della stessa ampiezza di Hubble, 2,4 metri, ma una tecnologia più avanzata, il lancio del nuovo telescopio è previsto per il 2027.

«Roman ha la capacità unica di riprodurre aree molto ampie del cielo e ci permette di vedere gli ambienti intorno alle galassie nell’universo primordiale» ha detto Nicole Drakos, dell’Università della California Santa Cruz, che ha condotto uno studio di prossima pubblicazione su The Astrophysical Journal.

Insieme a una squadra di astrofisici, Drakos ha creato un’immagine simulata che mostra come il telescopio spaziale Nancy Grace Roman potrebbe rilevare milioni di galassie e fornire un’ampia visione degli ecosistemi cosmici. Tutto questo grazie ai rivelatori a infrarossi che catturano la luce delle galassie più lontane e a un riproduttore d’immagini ad alta risoluzione e ad ampio campo.

Il principio è l’Hubble Ultra Deep Field, l’immagine che il team di Hubble ha riprodotto sfruttando la potenza di un lungo tempo di esposizione. Con circa 800 esposizioni e 400 orbite intorno alla Terra, è stata catturata più luce di quanto si potesse ottenere con una singola osservazione. L’immagine ottenuta, di una piccola porzione della Costellazione della Fornace, ci ha portato indietro nel tempo di circa 13 miliardi di anni. Roman potrebbe rivelare un’area almeno 100 volte più grande. «L’Hubble Ultra Deep Field ci ha dato un assaggio della giovinezza dell’universo, ma era troppo piccola per rivelare molte delle informazioni su come era veramente il cosmo di allora nel suo insieme», ha detto Brant Robertson, professore di astronomia e coautore dello studio. «È come guardare un singolo pezzo di un puzzle da 10mila pezzi. Roman potrebbe fornirci 100 pezzi di puzzle collegati, offrire un quadro dell’universo primordiale e aprire nuove opportunità scientifiche».

Il gruppo di lavoro di Drakos ha creato un database di galassie artificiali riprodotte sulla base di modelli. La rappresentazione di questo universo simulato mostrerebbe quindi le capacità di Roman. Il team ha anche creato un sito web interattivo in cui gli utenti possono eseguire lo zoom e la panoramica dell’immagine a piena risoluzione.

L’immagine del campo ultra profondo, mostra un periodo che va dai 200 milioni a un miliardo di anni dopo il Big Bang. In questo modo gli scienziati, attraverso l’osservazione di galassie sparse nella storia cosmica, potrebbero scoprire come queste passano dalla fase generativa a quella quiescente, e quanto la formazione di nuove stelle sia influenzata dalla vicinanza di altre galassie.

Andando così indietro nel tempo, i ricercatori, inoltre, contano di poter comprendere l’evento cosmico conosciuto come “epoca della reionizzazione”. Ovvero quel momento in cui sembra che le prime galassie iniziarono a rilasciare elevate quantità di radiazioni ionizzanti che rimossero la nebbia di idrogeno formatasi quando l’Universo iniziò a raffreddarsi in una fase successiva al Big Bang e comunemente definita “età oscura”.

Queste osservazioni lontane darebbero anche modo di verificare il modello teorico sull’evoluzione dell’Universo che afferma che le galassie siano nate all’interno di ammassi sferici di materia oscura chiamati “aloni”.

«Roman potrebbe illuminarci su così tanti misteri cosmici in poche centinaia di ore di osservazione – ha detto Bruno Villasenor, coautore dello studio – È incredibile pensare che nessuno sapesse con certezza se esistessero altre galassie fino a circa cento anni fa. Ora, Roman ci offre l’opportunità di osservare migliaia delle prime galassie apparse nell’universo primordiale!»

Il Nancy Grace Roman Space Telescope è sviluppato presso il Goddard Space Flight Center della Nasa nel Maryland. Le sue funzioni saranno complementari a quelle di Hubble, specializzato anche nell’ultravioletto e nello studio di luce emessa da singoli oggetti, e a quelle di James Webb, che a ha una copertura di lunghezza d’onda maggiore e con uno specchio di 6,5 metri di diametro, una considerevole sensibilità.

 

Immagine in apertura: illustrazione delle potenzialità del Nancy Grace Roman Space Telescope  – Crediti: Nasa, Esa, A. Koekemoer