Ep. 28 – Il nuovo telescopio spaziale Roman

Nancy Grace Roman, il nuovo telescopio spaziale che studierà l’Universo

Il Nancy Grace Roman Space Telescope è il nuovo grande osservatorio spaziale della NASA. Il lancio dalla Florida apre una nuova fase dell’astronomia infrarossa e affianca strumenti come Hubble e il James Webb Space Telescope nella ricerca sui grandi misteri dell’Universo.

A raccontarne caratteristiche e obiettivi è Patrizia Caraveo, dirigente di ricerca dell’INAF e presidente della Società Astronomica Italiana. L’astrofisica ha spiegato perché Roman potrebbe cambiare il modo in cui osserviamo il cielo.

Roman osserva una porzione enorme di cielo

Il telescopio ha uno specchio di dimensioni simili a quello di Hubble, ma presenta un campo di vista molto più ampio. È proprio questa una delle caratteristiche che lo rende particolarmente interessante per gli astronomi.

Secondo Caraveo, il campo osservato da Roman sarà circa 100 volte più grande rispetto a quello di Hubble. Questo significa poter realizzare grandi campagne osservative in tempi molto più brevi. La differenza è evidente anche nella quantità di dati che il telescopio potrà raccogliere. Un mese di osservazioni di Roman può essere paragonato, per estensione del cielo osservato, a decenni di lavoro di Hubble.

Una gigantesca fotocamera nello spazio

Roman porterà nello spazio una fotocamera scientifica da circa 288 megapixel, installata su un telescopio con uno specchio da circa 2,4 metri. Lo strumento è progettato soprattutto per lavorare nell’infrarosso, una caratteristica fondamentale per osservare regioni dell’Universo nascoste dalle polveri quando vengono studiate attraverso la luce visibile.

Le galassie diventano una mappa cosmica

Uno degli obiettivi più importanti del Nancy Grace Roman Space Telescope riguarda la materia oscura, una delle componenti più misteriose dell’Universo. Roman studierà il modo in cui la materia oscura influenza la forma e la distribuzione delle galassie. Per farlo potrà sfruttare un fenomeno previsto dalla relatività generale: la lente gravitazionale.

La presenza di grandi quantità di materia modifica infatti il percorso della luce. Analizzando queste deformazioni, gli astronomi possono ricostruire la distribuzione della materia che non è direttamente osservabile.

Un aiuto per capire l’energia oscura

Roman studierà anche l’energia oscura, collegata all’espansione accelerata dell’Universo. Per comprendere questo fenomeno gli astronomi utilizzeranno, tra gli altri strumenti, l’osservazione delle supernove di tipo Ia. Questi eventi possono essere utilizzati come riferimenti per misurare le distanze cosmiche e ricostruire l’evoluzione dell’espansione dell’Universo.

Il grande campo di vista del telescopio permetterà di individuare un numero molto elevato di queste esplosioni stellari e di raccogliere una quantità di dati senza precedenti per questo tipo di studi.

Roman cercherà anche migliaia di esopianeti

Tra gli obiettivi della missione c’è anche la ricerca di esopianeti, cioè pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole. Roman potrà individuare alcuni di questi mondi attraverso il metodo dei transiti. Quando un pianeta passa davanti alla propria stella, la luminosità osservata diminuisce leggermente. Misurando queste variazioni, gli astronomi possono identificare la presenza di un pianeta e studiarne alcune caratteristiche.

Un enorme censimento dei pianeti

La combinazione tra sensibilità, osservazioni nell’infrarosso e grande campo di vista permetterà a Roman di monitorare un’enorme quantità di stelle. L’obiettivo è arrivare a individuare decine di migliaia di possibili transiti, ampliando significativamente il catalogo dei pianeti conosciuti oltre il Sistema Solare.

Chi era Nancy Grace Roman

Il telescopio porta il nome di Nancy Grace Roman, una figura fondamentale nella storia dell’astronomia spaziale americana. Roman entrò alla NASA nei primi anni dell’agenzia e contribuì allo sviluppo dei programmi di astronomia spaziale.

La sua attività fu determinante per convincere la comunità scientifica e il Congresso statunitense dell’importanza di realizzare un grande telescopio spaziale. Per questo viene spesso ricordata come la “madre di Hubble”.

Una pioniera dell’astronomia spaziale

Nancy Grace Roman sostenne anche lo sviluppo di osservatori capaci di studiare l’Universo in bande dello spettro elettromagnetico difficili o impossibili da osservare dalla superficie terrestre. Il suo lavoro contribuì a costruire quella strategia scientifica che avrebbe portato la NASA a sviluppare una vera e propria flotta di osservatori spaziali.

La storia sorprendente del nuovo telescopio

Il Nancy Grace Roman Space Telescope ha alle spalle una storia particolare. Il suo progetto deriva infatti da telescopi originariamente sviluppati per scopi di ricognizione militare.  Il programma era collegato al National Reconnaissance Office, l’agenzia statunitense responsabile dei satelliti di ricognizione. Alcuni componenti ottici sviluppati per quel programma rimasero disponibili dopo il ridimensionamento del progetto.

Dal controllo della Terra allo studio dell’Universo

Nel 2011 l’idea di utilizzare quelle tecnologie per l’astronomia spaziale arrivò alla NASA. L’agenzia stava già lavorando a un progetto chiamato WFIRST, acronimo di Wide Field Infrared Survey Telescope. La disponibilità di componenti già realizzati contribuì a rendere possibile l’evoluzione del progetto. Da quella trasformazione nascerà il telescopio oggi intitolato a Nancy Grace Roman.

È una delle caratteristiche più curiose della missione: uno strumento nato da tecnologie pensate per osservare la Terra sarà utilizzato per guardare molto più lontano, verso galassie, stelle, esopianeti e strutture dell’Universo.

Il punto di equilibrio a 1,5 milioni di chilometri

Dopo il lancio, Roman è destinato a raggiungere L2, il secondo punto di Lagrange del sistema Sole-Terra, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. Si tratta di una regione dello spazio particolarmente utile per le missioni astronomiche. La posizione permette di mantenere condizioni favorevoli per le osservazioni e di schermare il telescopio dalla luce e dal calore provenienti principalmente dalla direzione del Sole e della Terra.

L’operatività è prevista dopo la fase di preparazione

Prima di iniziare le osservazioni scientifiche sarà necessario completare il viaggio, le verifiche degli strumenti e la fase di messa in servizio. La NASA prevede l’avvio delle operazioni scientifiche nel 2027. Da quel momento Roman inizierà la sua grande campagna di osservazione del cielo, con l’obiettivo di contribuire a rispondere ad alcune delle domande più profonde sull’Universo: dalla natura della materia oscura all’energia oscura, fino alla ricerca di nuovi mondi oltre il Sistema Solare.

 

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