Il valore di Hubble

La prima immagine della luce dal telescopio Hubble è stata salutata quasi universalmente come l'inizio di una nuova era in astronomia e cosmologia. A un esame più attento, tuttavia, un team di esperti ha scoperto che la fotografia, che mostrava un ammasso stellare distante oltre 1.300 anni luce, era scarsamente a fuoco, un alone di luce sbavato piuttosto che l'immagine stretta che si aspettavano. Il risultato è stato un disastro di pubbliche relazioni di prim'ordine: un tempo il beniamino dei giornalisti scientifici, il telescopio Hubble è arrivato a incarnare tutto ciò che non va nei grandi progetti scientifici del governo federale. I critici hanno affermato che non solo queste iniziative estremamente costose erano disponibili principalmente per comunità scientifiche ristrette, ma erano un cattivo investimento: la tecnologia era così complessa che i fallimenti, a volte catastrofici, erano statisticamente inevitabili. La sensazione generale era che forse fosse arrivato il momento di tornare a progetti pensati per piccoli ambienti di laboratorio.

Ma in Hubble Vision, la giornalista scientifica Carolyn C. Peterson e l'astronomo John C. Brandt affermano che l'investimento nel telescopio Hubble era davvero giustificato. Certo, il telescopio è una macchina spaventosamente intricata. Gli autori ammettono che praticamente tutti i principali sistemi funzionano con qualche difetto che ne limita le prestazioni o, in alcuni casi, rende inutilizzabili dispositivi multimilionari. L'immagine dell'ammasso stellare che ha suscitato tale elogio e, in seguito, tale approvazione è venuta dalle sue imperfezioni dovute alla normale usura: un minuscolo granello di vernice che si è staccato dal cappuccio di un dispositivo di prova ha causato una perdita di luce, e quindi uno specchio cruciale è stato macinato con un errore di circa un micron, o un milionesimo di metro. Un pannello solare svolazzante che faceva oscillare il telescopio spalmava ancora altre immagini. Inoltre, continuano a emergere problemi software, come quelli che hanno interessato i sensori di guida fine, che a volte hanno focalizzato il telescopio sul bersaglio sbagliato. Tuttavia, a causa delle capacità uniche dei numerosi strumenti del telescopio, sottolineano gli autori, stiamo assistendo a progressi praticamente in ogni aspetto dell'astronomia, dell'astrofisica e della cosmologia.

Questa storia faceva parte del nostro numero di aprile 1997

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Poiché Hubble opera nello spazio, dove gli effetti di filtraggio dell'atmosfera terrestre non sono un problema, il suo spettrografo ad alta risoluzione Goddard, o GHRS, può concentrarsi sulle emissioni di radiazioni ultraviolette con dettagli senza precedenti. E attraverso la spettroscopia, una tecnica che scompone queste emissioni nelle lunghezze d'onda componenti, i ricercatori possono iniziare a comprendere i cicli di vita dei corpi celesti. Il motivo è che lunghezze d'onda diverse sono associate a elementi chimici specifici, che sappiamo si comportano in modi prevedibili. Beta Pictoris, una stella circondata da elementi che sembrano fondersi in pianeti, è uno delle centinaia di soggetti studiati. Le osservazioni dei vari elementi che cadono nel suo nucleo, così come di quelli che formano orbite attorno ad esso, hanno permesso agli astrofisici di registrare per la prima volta le fasi dello sviluppo di un sistema stellare. GHRS può persino determinare la composizione chimica di regioni precise all'interno di Beta Pictoris.

Il telescopio potrebbe anche mettere in discussione una nozione fondamentale del suo omonimo, Edwin Hubble, poiché gli astronomi tentano di definire in modo più accurato la costante di Hubble, ovvero la velocità con cui le galassie si allontanano l'una dall'altra. A causa della sua posizione vantaggiosa nello spazio, dove, ancora una volta, non c'è atmosfera a complicare le cose, il telescopio Hubble può perfezionare notevolmente le tecniche per misurare le distanze galattiche, e se i perfezionamenti si rivelassero significativi, significherebbe che le galassie si stanno allontanando da l'un l'altro più velocemente o più lentamente di quanto Hubble avesse pensato. E questo, a sua volta, potrebbe significare un cambiamento nella nostra nozione di età dell'universo: un ritmo più veloce suggerisce un universo più giovane, un ritmo più lento uno più vecchio.

Forse le scoperte più sorprendenti sono quelle che non si adattano perfettamente alla scienza conosciuta. Peterson e Brandt esplorano una lunga lista di tali fenomeni, inclusa la stella chimicamente peculiare Chi Lupi, che mostra concentrazioni straordinarie - 100.000 volte superiori al normale - di mercurio, oro e platino. Alcuni scienziati ritengono che piccole differenze nella radiazione proveniente dal nucleo della stella possano creare pressioni che concentrano questi elementi insoliti sulla superficie della stella. Un'altra ipotesi ha a che fare con l'osservazione che Chi Lupi fa parte di un sistema binario, ovvero due stelle che ruotano l'una intorno all'altra: teoricamente, le interazioni gravitazionali di Chi Lupi con la sua compagna binaria potrebbero aver esercitato il tipo di forze che avrebbero portato gli elementi in domanda in primo piano.

Oppure prendi la Supernova 1987a, che, come ha mostrato il telescopio Hubble, ha sviluppato una serie di misteriosi anelli esterni anni dopo che l'esplosione responsabile della sua diffusione nello spazio. Nessuno sa perché, e se questo sviluppo non può essere spiegato alla fine, potrebbe indicare che le teorie convenzionali attraverso le quali si cercano spiegazioni sono semplicemente inadeguate. Il risultato potrebbe essere revisioni fondamentali nella nostra visione dell'universo.

Astronomia e valori sociali

Questa è roba eccitante e costituisce un caso molto convincente a favore del telescopio Hubble. Ma l'argomentazione degli autori sarebbe stata più forte se non si fossero affidati così tanto al loro resoconto dei risultati del telescopio. Per prima cosa, avrebbero fatto bene a dedicare più attenzione alla qualità delle illustrazioni fotografiche del libro. Sebbene forniscano alcune immagini interessanti, come uno scatto dei misteriosi anelli emanati dalla Supernova 1987a, molte delle migliori foto sono attribuite a Voyager o ai telescopi terrestri.

Inoltre, qualsiasi visione ampia e trasversale della ricerca condotta in un periodo di esplosivo progresso è destinata a tralasciare alcune cose e, si dà il caso, Hubble Vision tralascia uno dei contributi più interessanti del telescopio: la prova che il numero di galassie nel l'universo potrebbe essere 10 volte più grande di quanto avessimo pensato in precedenza. Scrutando le immagini più chiare di Hubble di quello che, da terra, sembra essere uno spazio vuoto, gli astronomi possono effettivamente discernere ulteriori galassie che sono sia lontane che nelle prime fasi della formazione.

Più significativamente, il libro non tiene in debita considerazione le caratteristiche che indicano il più ampio valore sociale del telescopio. Ad esempio, Hubble offre una strada insolita per la partecipazione pubblica. I potenziali osservatori, professionisti e non, possono richiedere assegnazioni di tempo su di esso attraverso un processo aperto di revisione paritaria. Jim Secosky, un insegnante di biologia del liceo preoccupato per l'inspiegabile schiarimento della luna di Giove Io, è stato autorizzato a usare il telescopio per indagare su un'ipotesi che l'evaporazione del gelo di anidride solforosa fosse la causa. Rendendo disponibili tali opportunità, il telescopio Hubble sta aumentando la partecipazione di studenti e dilettanti alla scienza della vita reale.

Ma anche se il suo caso per il telescopio potrebbe essere più forte, Hubble Vision porterà un senso di meraviglia a un vasto pubblico di appassionati di scienza. Gli autori non solo offrono un ricco menu di scoperte all'avanguardia, ma spiegano le questioni scientifiche alla base delle scoperte in modo che i laici possano capirle. E nello svolgere questo servizio di base, il libro potrebbe, infine, aiutare a rendere più significativo il dibattito sulla grande scienza. Il tipo di progressi che Hubble ha facilitato risulta da un'agenda di ricerca ben definita ma in continua espansione man mano che arrivano più informazioni. Il fatto è, tuttavia, che non tutti i grandi progetti scientifici hanno un'agenda così flessibile. Un ottimo esempio è il supercollider superconduttore, la cui missione era rigidamente circoscritta alla distruzione di atomi alla ricerca di particelle esotiche. Riflettendo su tali questioni, il lettore inizia presto a chiedersi se si possa trovare un modo per stabilire un criterio più chiaro di successo per i grandi progetti scientifici, e una volta che ciò accade, un po' di sottigliezza è stata restituita all'argomento. Le persone, perlomeno, non pensano più rigorosamente in termini di dollari e centesimi.

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