Astronoma di UMass Amherst nominata responsabile scientifica del telescopio PRIMA della NASA

La NASA ha scelto Alexandra Pope, docente di astronomia all’Università del Massachusetts Amherst, per guidare il team scientifico di PRIMA, un telescopio spaziale progettato per osservare regioni dell’universo nel lontano infrarosso che gli osservatori esistenti non sono in grado di raggiungere. WWLP ha riferito che la missione è entrata nella Fase B di sviluppo, una fase incentrata sulla messa a punto del progetto e sul progresso delle tecnologie necessarie per costruirla.

PRIMA è l’acronimo di Probe far-Infrared Mission for Astrophysics. È il primo progetto della nuova categoria Probe Explorers della NASA, che rientra nell’ormai consolidato Explorers Program dell’agenzia. Il Jet Propulsion Laboratory della NASA sta gestendo la missione, mentre i primi concetti per l’osservatorio sono stati sviluppati sotto la guida di Jason Glenn, docente di astronomia all’Università della Virginia.

Una nuova visuale oltre Webb

Il telescopio è destinato ad ampliare la capacità degli astronomi di studiare l’universo nella luce infrarossa. Il James Webb Space Telescope ha esteso le osservazioni a molte lunghezze d’onda dell’infrarosso, ma non copre la gamma del lontano infrarosso che PRIMA è stato progettato per esaminare.

Questa lacuna è importante perché le osservazioni nel lontano infrarosso possono rivelare materia relativamente fredda e processi difficili o impossibili da rilevare in altre regioni dello spettro. L’osservatorio previsto dalla NASA fornirebbe quella che Pope ha descritto come una copertura completa dell’infrarosso, se combinato con le capacità già esistenti.

Il passaggio di PRIMA alla Fase B non significa ancora che la costruzione e il lancio siano stati approvati definitivamente. La missione deve prima affrontare una revisione di conferma. La NASA utilizzerà questa valutazione per esaminare la preparazione tecnica del progetto, la gestione e le prestazioni finanziarie prima di decidere se possa passare alla Fase C, lo stadio di attuazione.

Se la NASA confermerà la missione, il costo del progetto PRIMA sarà limitato a 1,2 miliardi di dollari. Questa cifra non comprende le spese di lancio né altri costi esterni al progetto stesso. Attualmente l’agenzia punta a lanciare il telescopio nel 2033 e a farlo funzionare per cinque anni dopo la sua entrata in operatività.

Tre domande per l’osservatorio

Pope ha contribuito a definire tre principali obiettivi scientifici per PRIMA. Uno riguarda la formazione delle atmosfere planetarie. Utilizzando la spettroscopia infrarossa, i ricercatori intendono monitorare l’acqua fredda nei dischi di materiale che circondano le stelle giovani, dove si stanno formando i pianeti. Queste misurazioni potrebbero aiutare gli scienziati a capire come gli ingredienti delle atmosfere si raccolgono e si sviluppano.

Un secondo obiettivo è studiare il legame tra le galassie e i buchi neri supermassicci al loro centro. Gli scienziati utilizzeranno l’osservatorio per esplorare come questi enormi buchi neri e le galassie che li ospitano cambino insieme nel corso del tempo cosmico. Questa relazione è fondamentale per capire come le galassie acquisiscano la loro struttura e perché l’universo abbia l’aspetto attuale.

La terza area riguarda la creazione di elementi più pesanti e complessi dell’idrogeno e dell’elio. Questi due elementi leggeri si sono formati nel Big Bang, ma molti degli ingredienti necessari per i pianeti e la vita si sono formati in seguito. I rivelatori di PRIMA studieranno la polvere cosmica in ambienti diversi e in periodi differenti della storia dell’universo, aiutando i ricercatori a ricostruire come questi elementi siano stati prodotti e distribuiti.

Gli studenti contribuiranno a preparare la missione

Pope intende inoltre fare di UMass Amherst un centro di formazione per i ricercatori che lavoreranno al progetto. Il suo laboratorio svilupperà software e altri metodi per interpretare i dati che PRIMA invierà infine sulla Terra. Il gruppo prevede di reclutare ricercatori post-dottorato e studenti di dottorato, oltre ad assumere studenti universitari per analisi legate alla missione.

Questa preparazione dovrebbe proseguire nel corso del prossimo decennio, prima e dopo il lancio. Gli studenti impareranno le tecniche necessarie per gestire le osservazioni reali una volta che il telescopio sarà operativo, contribuendo nel contempo a parti più circoscritte del più ampio lavoro scientifico.

Il passaggio della missione alla Fase B offre al team l’opportunità di testare e migliorare i propri piani prima che la NASA prenda la decisione sull’attuazione. Per Pope e i suoi collaboratori, il progetto rappresenta un modo per affrontare le domande lasciate aperte dai più recenti osservatori spaziali, sviluppando al contempo le competenze necessarie per analizzare un futuro flusso di dati nel lontano infrarosso.