Il telescopio NEOWISE ha realizzato un video di 12 anni della volta celeste per osservare movimenti e cambiamenti del cielo.

Ogni sei mesi, il telescopio spaziale Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer – o NEOWISE – compie un viaggio sino a metà strada tra la Terra e il Sole, scattando immagini in tutte le direzioni. Messe insieme, quelle immagini formano una mappa completa del cielo che mostra la posizione e la luminosità di centinaia di milioni di oggetti. Utilizzando 18 mappe prodotte dalla sonda (con la 19 e la 20 in uscita a marzo 2023) negli anni di operatività, gli scienziati hanno creato quello che è essenzialmente un video in timelapse del cielo, mostrando cambiamenti che abbracciano l’arco di un decennio.

Ogni mappa è una risorsa straordinaria per gli astronomi, ma viste in sequenza sono una risorsa ancora più importante per cercare di comprendere meglio l’universo. Il confronto delle mappe può infatti rivelare oggetti distanti che hanno cambiato posizione o luminosità nel tempo. Questa branca dello studio astronomico è nota come Time-domain astronomy.

L’origine della missione WISE

Rappresentazione artistica del telescopio spaziale NEOWISE in orbita attorno alla Terra. Credit: NASA\JPL

NEOWISE era originariamente un progetto di elaborazione dati per recuperare rilevamenti e caratteristiche degli asteroidi da WISE, un osservatorio lanciato nel 2009 e incaricato di scansionare l’intero cielo per trovare e studiare oggetti al di fuori del nostro sistema solare. Il veicolo spaziale utilizzava rilevatori raffreddati criogenicamente che li rendevano sensibili alla luce infrarossa.

Non visibile all’occhio umano, la luce infrarossa è irradiata da una pletora di oggetti cosmici, tra cui stelle fredde e vicine e alcune delle galassie più luminose dell’universo. La missione WISE si è conclusa nel 2011 dopo che il liquido di raffreddamento a bordo, necessario per alcune osservazioni a infrarossi, si è esaurito, ma il veicolo spaziale e alcuni dei suoi rilevatori a infrarossi erano ancora funzionanti. Quindi, nel 2013, la NASA lo ha riproposto per tracciare asteroidi e altri oggetti vicini alla Terra detti anche NEO (Near-Earth Objects). Sia la missione che il veicolo spaziale hanno così ricevuto un nuovo nome, NEOWISE, e un nuovo compito.

Il telescopio a infrarossi ha dunque continuato a scansionare il cielo ogni sei mesi e gli astronomi hanno proseguito nell’utilizzare i dati per studiare gli oggetti al di fuori del nostro sistema solare.

Nel 2020, gli scienziati hanno rilasciato la seconda raccolta di dati di un progetto chiamato CatWISE: un catalogo di oggetti elaborati dalle 12 mappe NEOWISE. I ricercatori ora utilizzano il catalogo per studiare le nane brune, una popolazione di oggetti trovati in tutta la galassia e nell’oscurità vicino al nostro Sole. Sebbene si formino come stelle, le nane brune non accumulano massa sufficiente per avviare la fusione, il processo che fa brillare le stelle.

A causa della loro vicinanza alla Terra, le nane brune vicine sembrano muoversi più velocemente nel cielo rispetto alle stelle più lontane che si muovono alla stessa velocità. Quindi un modo per identificare le nane brune tra i miliardi di oggetti nel catalogo è cercare oggetti che si muovono.

Con le due mappe originali WISE di tutto il cielo, gli scienziati hanno trovato circa 200 nane brune a soli 65 anni luce dal nostro Sole. Le mappe aggiuntive ne hanno rilevate altre 60 e raddoppiato il numero di nane Y conosciute, le nane brune più fredde. E un conteggio più completo delle nane brune vicine al Sole dice agli scienziati quanto sia efficiente la formazione stellare nella nostra galassia e quanto presto sia iniziata.

12 anni di osservazione del cielo

Video riassuntivo del timelapse di NEOWISE. Credit: NASA\JPL

Guardare il cielo cambiare per più di un decennio ha anche contribuito agli studi su come si formano le stelle. NEOWISE può sbirciare attraverso le polveri che avvolgono protostelle o sfere di gas bollente che stanno per diventare stelle. Nel corso degli anni, le protostelle sfarfallano e si illuminano mentre accumulano più massa dalle nubi di polvere che le circondano.

Gli scienziati stanno conducendo un monitoraggio a lungo termine di quasi 1.000 protostelle con NEOWISE per ottenere informazioni sulle prime fasi della formazione stellare.

I dati di NEOWISE hanno anche migliorato la comprensione dei buchi neri. L’indagine WISE originale ha scoperto milioni di buchi neri supermassicci al centro di galassie lontane. In uno studio recente, gli scienziati hanno utilizzato i dati NEOWISE e una tecnica chiamata “mappatura dell’eco” per misurare le dimensioni dei dischi di gas caldo e incandescente che circondano buchi neri distanti, che sono troppo piccoli e troppo distanti per essere risolti da qualsiasi telescopio.

La missione di NEOWISE è stata attualmente estesa sino a Giugno 2023.

Riferimenti: NASA\JPL, NEOWISE

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