In cerca di asteroidi oscuri

Autore: Patrick Barry -Science@Nasa.gov (Marshall Space Flight Center)

I ninja sapevano bene come essere invisibili. Si dovevano vestire di nero e, almeno di notte, erano salvi. Ai nostri tempi purtroppo tale stratagemma non è sufficiente in quanto i soldati potrebbero comunque individuare i ninja tramite visori sensibili ai raggi infrarossi che rilevano le fonti di calore.

La caccia per i "ninja" del cosmo - oggetti a debole emissione composti di materia per ora a noi oscura che si trovano nei grandi spazi siderali fra stelle e pianeti - stanno costruendo il più sensibile di sempre strumento grandangolare dedicato ai raggi infrarossi. Si tratta del telescopio spaziale chiamato Widefield Infrared Survey Explorer (WISE).

WISE controllerà l'intero cielo alle lunghezze dell'infrarosso, creando il più completo catalogo finora mai realizzato di oggetti a debole emissione presenti nel cosmo: grandi nubi di polvere, stelle nane e brune, asteroidi di varia caratura inclusi quelli che potrebbero porre una minaccia alla Terra.

I rilevamenti di asteroidi vicini alla Terra basati su telescopi a luce visibile potrebbero essere spostati verso asteroidi  con maggiore superfice riflettente. "Se esiste una significativa popolazione di asteroidi prossimi alla Terra che emettono molto debolmente, potrebbero esser stati invisibili per i precedenti rilevamenti" dice Edward Wright capo scienziato di WISE e fisico all'Università della California di Los Angeles.

La mappa completa all'infrarosso che sarà prodotta da WISE rivelerà questi asteroidi "neri" informandoci della localizzazione e dimensione di circa 200.000 corpi celesti, dando agli scienziati un'idea più chiara di quanti e quali potrebbero essere gli asteoridi pericolosi nei pressi della Terra. WISE ci aiuterà inoltre a rispondere alle domande sulla formazione delle stelle e l'evoluzione e la strutture delle galassie, inclusa la Via Lattea.

E le scoperte non si fermeranno qui.

"Quando guardiamo il cielo con nuova sensibilità e a una nuova lunghezza d'onda, come WISE sta per fare, ci troviamo a trovare cose nuove che non sapevamo essere presenti" dice ancora Wright.

Le stelle emettono luce visibile in parte perché sono molto calde. Ma anche gli oggetti più freddi come gli asteroidi emettono luce, solo che lo fanno ad una lunghezza d'onda molto più lunga, ovvero nell'infrarosso che non è visibile ad occhio nudo. Infatti ogni oggetto più caldo dello zero assoluto emette almeno un po' di energia nell'infrarosso.

Sfortunatamente questo fatto fa si che costruire un telescopio sensibile all'infrarosso sia piuttosto difficoltoso. Senza un valido sistema di raffreddamento il telescopio stesso creerebbe un alone di luce infrarossa come gli oggetti che dovrebbe rilevare. Sarebbe come se, nella luce normale, si costruisse un telescopio alla luce visibile di cui sono parte le luci di Times Square: il telescopio sarebbe accecato da sè stesso.

Per risolvere questo problema WISE raffredderà i suoi componenti fino a circa 15°C sopra lo zero assoluto (-258°C) usando un blocco di idrogeno liquido. Gli scienziati che seguono la missione hanno preferito l'idrogeno liquido al posto dell'elio liquido che è spesso usato nella ricerca sui materiale raffreddanti prossimi allo zero assoluto, perché il suo volume inferiore può dare un buon aiuto al risultato cercato.

"La capacità di raffreddamento è superiore nell'idrogeno rispetto all'elio" spiega Wright. Quando si lancia nello spazio un telescopio l'essere più piccoli e leggeri fa risparmiare anche molto denaro.

I precedenti telescopi spaziali come Infrared Astronomical Telescope (IRAS) hanno già mappato il cielo alle lunghezze d'onda infrarosse, ma WISE sarà centinaia di volte più sensibile. Mentre altre missioni poterono vedere solo fonti diffuse di infrarosso, come grandi nubi di pulviscolo, WISE sarà in grado di vedere asteroidi e altre fonti puntiformi.

WISE sarà lanciato nel prossimo Dicembre e trascorrerà sei mesi a mappare il cielo inviando quattro volte al giorno i suoi dati alle stazioni a Terra. Analizzare questa massa di dati darà agli scienziati nuove visioni sul cosmo.

Per esempio una teoria dice che la maggior parte delle stelle nell'Universo si è formata in seguito alle collisioni fra le galassie. Quando le galassie collidono nubi di gas e polvere interstellare si scontrano comprimendo le nubi e iniziando un ciclo auto generante di collassi gravitazionali. Il risultato è una moltitudine di nuove stelle che usualmente si celano dietro le nubi da cui nascono. La luce a noi visibile non ne esce ma l'infrarosso si.

WISE sarà in grado di rilevare le emissioni infrarosse dalla maggior parte delle regioni in cui sono in corso formazioni di nuove stelle. Tutto ciò aiuterà gli scienziati a capire quanto rapidamente le stelle si formano dopo le collisioni galattiche e ciò potrebbe indicare quante stelle nell'Universo si sono formate in questo modo.

WISE si concentrarà inoltre sulle stelle morenti, dette "brown dwarf" o nane brune, che dovrebbero rappresentare un numero molto più alto delle stelle ordinarie. Mappare le brown dwarf nella Via Lattea potrebbe dirci molto a proposito della struttura e l'evoluzione della nostra Galassia. E questo potrebbe essere l'inizio delle scoperte che gli scienziati faranno una volta che WISE inquadrerà gli abitanti invisibili nascosti nelle zone oscure.