Gli occhi del Webb sul Campo Ultra Profondo di Hubble

This image from the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope revisits one of the most iconic regions of the sky, the Hubble Ultra Deep Field, through the eyes of two of Webb’s instruments. The result is a detailed view that reveals thousands of distant galaxies, some dating back to the earliest periods of cosmic history.The field shown here, known as the MIRI Deep Imaging Survey (MIDIS) region, was observed with the shortest-wavelength filter of Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) for nearly 41 hours. This is Webb's longest observation of an extragalactic field in one filter so far, producing one of the deepest views ever obtained of the Universe. Combined with data from Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam), this image allows astronomers to explore how galaxies formed and evolved over billions of years. These deep observations have revealed more than 2500 sources in this tiny patch of sky. Among them are hundreds of extremely red galaxies — some of which are likely massive, dust-obscured systems or evolved galaxies with mature stars that formed early in the Universe’s history. Thanks to Webb’s sharp resolution, even at mid-infrared wavelengths, researchers can resolve the structures of many of these galaxies and study how their light is distributed, shedding light on their growth and evolution. In this image, the colours that have been assigned to different kinds of infrared light highlight the fine distinctions astronomers can make with this deep data. Orange and red represent the longest mid-infrared wavelengths. The galaxies in these colours have extra features — such as high concentrations of dust, copious star formation, or an active galactic nucleus (AGN) at their centre — which emit more of this farther infrared light. Small, greenish-white galaxies are particularly distant, with high redshift. This shifts their light spectrum into the peak mid-infrared wavelengths of the data, which are depicted in white and green. Most of the galaxies in th

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L’Ultra Deep Field, la storica immagine prodotta con i dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble tra il 2003 e il 2004, è uno dei simboli più potenti dell’astronomia moderna: un minuscolo frammento di cielo, nella direzione della costellazione della Fornace, che ha svelato quasi diecimila galassie di forme e dimensioni diverse. Quelle osservazioni ci hanno permesso di scrutare un arco di tempo di oltre 13 miliardi di anni, fino alle prime fasi della storia cosmica.
Oggi, a distanza di vent’anni dall’iconica foto, gli astronomi hanno rivolto di nuovo lo sguardo verso quella regione di spazio, ma stavolta attraverso gli strumenti del telescopio spaziale James Webb, più potenti di quelli di Hubble e in grado di raggiungere una profondità superiore al passato.

La nuova immagine, denominata Miri Deep Imaging Survey (Midis), è stata realizzata utilizzando il filtro a lunghezza d’onda più corta dello strumento Miri (Mid-Infrared Instrument), capace di catturare luce infrarossa compresa tra circa 5 e 28,5 micrometri. Per produrre questo risultato, Miri ha scansionato il campo per quasi 100 ore consecutive. Si tratta della più lunga osservazione extragalattica mai effettuata dal James Webb utilizzando un singolo filtro.
I dati raccolti, combinati con quelli della Near-Infrared Camera (NirCam), hanno generato una delle vedute più profonde e suggestive mai ottenute dell’Universo. Oltre alla bellezza, i risultati rappresentano per gli astronomi un vero e proprio laboratorio cosmico, con cui ricostruire la formazione e l’evoluzione delle galassie nel corso di miliardi di anni.

Analizzando la nuova scansione del Webb, sono state già individuate oltre 2500 sorgenti luminose, molte delle quali si mostrano con in tonalità di rosso molto accentuate. Questi oggetti potrebbero essere galassie massicce parzialmente oscurate dalla polvere oppure strutture evolute popolate da stelle mature, formatesi già nelle fasi iniziali della storia dell’Universo. I toni arancioni e rossi corrispondono alle lunghezze d’onda più lunghe del medio infrarosso, tipiche di galassie ricche di polvere, caratterizzate da un’intensa formazione stellare o dotate di un nucleo galattico attivo (Agn).
Le piccole galassie biancastre-verdi rappresentano invece alcuni degli oggetti più lontani mai osservati. Il loro spettro luminoso, fortemente distorto dal redshift, raggiunge il massimo proprio nel medio infrarosso. La maggior parte delle restanti galassie nell’immagine appare nei toni blu e ciano, più brillanti alle lunghezze d’onda più corte del vicino infrarosso.

Con questa nuova campagna osservativa, il telescopio spaziale James Webb raccoglie l’eredità di Hubble, portandola a un nuovo livello qualitativo. La nuova versione dell’immagine appena ottenuta rivela dettagli che erano invisibili nella precedente, mostra galassie nascoste e offre nuove prospettive sulla nascita delle prime strutture cosmiche. Un passo in avanti nella nostra capacità di ricostruire la storia dell’Universo pur utilizzando quel piccolo ma inesauribile angolo di cielo.

Immagine: La nuova scansione del James Webb della porzione di Spazio già osservata da Hubble
Crediti: Esa/Webb, Nasa & Csa, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the Jades Collaboration, M. Zamani (Esa/Webb)

Tag: james webbUltra Deep Field

Gianluca Liorni: Ingegnere, astrofilo e divulgatore scientifico. Sono appassionato di Scienze e Tecnologie, che seguo da decenni, con particolare predilezione per l'astrofisica, la cosmologia e l'esplorazione spaziale