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Dopo la cruciale missione di servizio numero 4, portata a termine con pieno successo dallo space shuttle Atlantis lo scorso maggio, il telescopio spaziale Hubble è stato sottoposto a tre mesi di complessa e attenta calibrazione, per portare alla piena operatività i nuovi strumenti installati e i vecchi riportati a nuova vita.

Era piuttosto acciaccato Hubble, prima di questo necessario intervento di recupero. Alcuni strumenti scientifici non funzionavano più ed erano rimasti solo tre canali strumentali attivi. Dopo la missione dello shuttle Atlantis e la successiva calibrazione, Hubble dispone ora di 13 canali di ricerca attivi ed è pronto ad una nuova decade di scoperte astronomiche, potendo contare su una potenza di visione, a tutte le lunghezze d’onda, ben maggiore di quella precedentemente disponibile.

Strumenti di bordo nuovi di zecca sono la Wide Field Camera 3 (WFC3), che sostituisce la meno performante WFC2, e il Cosmic Origins Spectrograph (COS), uno spettrografo ad altissime prestazioni. Sono poi stati riparati strumenti già presenti a bordo di Hubble: il Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS), la Advanced Camera for Surveys (ACS) e lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).

Ecco di seguito i primi risultati della rigenerata potenza visiva di Hubble. Si tratta di immagini catturate durante i tre mesi di calibrazione seguiti alla missione di maggio dello shuttle Atlantis. Guardandole, non posso fare a meno di pensare che il telescopio spaziale Hubble sia l’opera più straordinaria prodotta finora dall’ingegno umano: un sofisticatissimo meccanismo, in grado di generare allo stesso tempo conoscenza, bellezza e meraviglia.

La nebulosa planetaria NGC 6302, nota anche come nebulosa Farfalla (Butterfly nebula). Situata a circa 3800 anni luce dalla Terra nella costellazione dello Scorpione, è stata fotografata da Hubble il 27 luglio 2009, usando la nuova WFC3 nello spettro dell’ultravioletto e della luce visibile. La nebulosa appartiene al tipo cosiddetto bipolare o a clessidra. E’ stata generata intorno a 2200 anni fa dall’espulsione violenta degli strati più esterni di una stella di grande massa, giunta alle fasi terminali della propria vita. La stella, che si trova alla congiunzione delle due “ali” della farfalla, è invisibile perché circondata da una spessa “ciambella” di polvere scura, che giace in posizione ortogonale rispetto alle ali. Queste ultime sono prodotte da gas caldissimi (circa 20.000 gradi Celsius), che viaggiano all’incredibile velocità di 950.000 chilometri l’ora. La temperatura superficiale della stella che ha originato la nebulosa è stimata in 220.000 gradi Celsius: si tratta perciò di una delle stelle più calde finora note.

L’immagine, catturata dalla WFC3 di Hubble il 15 luglio 2009, mostra una sezione centrale dell’ammasso globulare Omega Centauri, che si trova a circa 16.000 anni luce da noi. L’ammasso, la cui età è stimata tra i 10 e i 12 miliardi di anni, ospita qualcosa come dieci milioni di stelle. Circa 100.000 sono invece le stelle visibili nella porzione fotografata da Hubble. Si tratta di stelle stipate in uno spazio notevolmente minore di quello che separa una stella dall’altra in regioni come quella abitata dal nostro sistema solare. Ogni stella di Omega Centauri è separata in media dalla stella più vicina da 1/3 di anno luce, una distanza cioè 13 volte inferiore a quella che separa il Sole da Proxima Centauri. In un ambiente affollatto come un ammasso globulare, è possibile che si verifichino collisioni tra stelle vicine. Proprio le collisioni stellari sono l’ipotesi al momento più convincente per spiegare il fenomeno delle cosiddette vagabonde blu (blue stragglers), stelle che appaiono più blu e più luminose, e cioè più giovani, della popolazione stellare di cui fanno parte.

La WFC3 di Hubble ha fotografato in questo caso uno dei “pilastri” della caotica e spettacolare Nebulosa della Carena (NGC 3372), sita a circa 7500 anni luce dalla Terra. La metà superiore dell’immagine mostra l’estremità superiore del pilastro, fotografata nello spettro della luce visibile. La metà inferiore mostra invece lo stesso oggetto, fotografato nello spettro dell’infrarosso. La prima immagine permette di cogliere l’impressionante struttura di polveri e gas, illuminata e scolpita dall’intenso vento stellare che proviene da alcune stelle giovani e massicce, posizionate esternamente all’area visibile. L’immagine nell’infrarosso mostra, invece, l’interno della colonna di polveri e gas. Questi non sono infatti in grado di fermare la luce infrarossa, che ci permette così di cogliere i particolari della struttura nascosta di questo oggetto. Possiamo vedere pertanto una stella nascente, annidata al centro del pilastro, che espelle in direzioni opposte sbuffi di materiale ad altissima velocità (stimata dagli astronomi pari a 1.300.000 km/h).

L’immagine, catturata da Hubble il 16 luglio 2009 con l’appena riparata Advanced Camera for Surveys (ACS), mostra uno straordinario effetto di lente gravitazionale, creato dall’ammasso di galassie Abell 370, distante dalla Terra qualcosa come 6 miliardi di anni luce. La massa complessiva di questo ammasso di galassie agisce come una lente spaziale, in grado di creare un vero e proprio miraggio. L’effetto appare nelle strutture ad arco che sembrano circondare le galassie visibili al centro. Tali strutture arcuate sono immagini deformate di galassie distanti almeno il doppio di Abell 370, poste quindi ai limiti dell’universo conoscibile. Senza l’effetto lente prodotto dall’ammasso di galassie, sito a metà strada tra noi e questi oggetti, non avremmo modo di vederli con tale chiarezza di dettagli.

Hubble ha qui ripreso il cosiddetto Quintetto di Stephan, un gruppo ottico di cinque galassie, scoperto dall’astronomo Edouard M. Stephan nel 1877. Il quintetto è in realtà un’associazione di oggetti posti a distanze differenti dalla Terra. La galassia tendente al blu, in alto a sinistra, è infatti molto più vicina delle altre. Si trova a circa 40 milioni di anni luce da noi, mentre le altre galassie, distano intorno ai 300 milioni di anni luce. Le galassie più lontane del quintetto, in particolare le tre sulla destra e al centro, sono anche le più interessanti. Sono infatti attraversate da violente onde d’urto, generate da una collisione avvenuta alcuni milioni di anni fa, che ne ha in parte sconvolto la forma e ha prodotto successivamente numerose zone di formazione stellare.

Markarian 817 è una galassia a spirale distante circa 430 milioni di anni luce, caratterizzata da un nucleo attivo, estremamente brillante, che ospita un mostruoso buco nero, la cui massa è stimata in circa 40 milioni di masse solari. Il buco nero sta alimentando l’espulsione violenta di enormi getti di materia all’esterno della galassia, ad una velocità calcolata in 14 milioni di chilometri orari. Il nuovo spettrografo montato su Hubble, Cosmic Origins Spectrograph (COS), può essere usato per determinare nel modo più preciso possibile la dinamica e la composizione chimica dei flussi espulsi dal centro della galassia.

Il 23 luglio scorso, il processo di calibrazione degli strumenti di Hubble è stato momentaneamente interrotto, per ottenere questa meravigliosa e dettagliatissima immagine della superficie di Giove. Lo scopo era di testimoniare con la potenza di Hubble gli effetti dell’impatto di un oggetto non identificato – un asteroide o una cometa – sulla superficie, o meglio sull’atmosfera, del pianeta gigante. L’esito dell’impatto era stato scoperto pochi giorni prima da un astronomo dilettante ed è chiaramente visibile nell’immagine di Hubble: si tratta della macchia nerastra allungata, visibile sulla destra presso il polo Sud del pianeta. La macchia si estende per alcune migliaia di chilometri: possiamo soltanto immaginare la devastazione che avrebbe provocato sulla Terra l’impatto di un oggetto in grado di creare effetti di questa portata sulla superficie di Giove.