Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha scrutato l'universo per oltre 30 anni, rivoluzionando la nostra comprensione del cosmo. Le sue scoperte hanno generato un dibattito sulla compatibilità tra le osservazioni scientifiche e il racconto biblico della creazione, in particolare il libro della Genesi.
La storia e le caratteristiche del Telescopio Spaziale Hubble
Origini e sviluppo
La storia di Hubble risale agli anni '40. Nel 1946, Lyman Spitzer scrisse un articolo sui vantaggi di studiare l'astronomia dallo spazio e presentò l'idea di un "Grande Telescopio Spaziale". Il primo gruppo iniziò a lavorare su questo progetto nel 1974. La NASA approvò il progetto del Large Space Telescope (nome originale del telescopio) nel 1969, l'anno dell'allunaggio. Nel 1974 fu suggerita l'idea di un osservatorio costituito da pezzi intercambiabili da trasportare in orbita con gli Space Shuttle.
Il telescopio fu ribattezzato Hubble Space Telescope in onore di Edwin Powell Hubble, l'astronomo statunitense che postulò l'omonima legge e gettò le basi per la formulazione della teoria del Big Bang. Dopo un rinvio dovuto al disastro dello Shuttle Challenger nel 1986, Hubble è stato lanciato a bordo dello Space Shuttle Discovery con la missione STS-31 dal Kennedy Space Center, in Florida, il 24 aprile 1990.
Caratteristiche tecniche e operatività
- Hubble è uno dei quattro Grandi Osservatori della NASA.
- Viaggia a una velocità di 17.500 miglia (27.300 chilometri) all'ora mentre orbita attorno alla Terra.
- L'energia di Hubble è fornita dal sole tramite celle solari su ogni pannello alare.
- L'atmosfera terrestre blocca alcune lunghezze d'onda e sfoca le immagini dei telescopi terrestri, rendendo necessaria la precisione di Hubble.
- Deve mettere a fuoco senza muoversi di 7/1000 di arcosecondo.
- Lo specchio primario di Hubble, sebbene possa apparire piccolo rispetto ai 10 metri di diametro di alcuni osservatori terrestri, la sua posizione esterna all'atmosfera lo rende uno scrutatore eccezionale.
- Hubble scatta immagini in scala di grigi; i colori visibili nelle immagini di Hubble mostrano elementi chimici e altre caratteristiche non visibili all'occhio umano.
- Ha effettuato più di 1,4 milioni di osservazioni.
Come funziona un telescopio spaziale? (Hubble e Webb)
Manutenzione e riparazioni
Poco dopo il lancio, le prime verifiche rivelarono che lo specchio primario di Hubble era stato levigato eccessivamente e risultava appiattito di 2 millesimi di millimetro di troppo, causando immagini sfocate. La soluzione, COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), una serie di piccoli specchi correttivi, ha richiesto una delle più complicate missioni spaziali di riparazione. Tra il 2 e il 9 dicembre 1993, 7 astronauti, appositamente addestrati per 11 mesi, hanno riparato il guasto. Hubble ha subito altre manutenzioni periodiche, l'ultima delle quali nel 2009. Ci sono state cinque missioni per aggiornare il telescopio spaziale Hubble dopo il suo lancio.
Il futuro di Hubble e il suo successore
La tragedia dello Shuttle Columbia nel 2003 ha segnato la fine del programma Shuttle, decretando anche la futura fine di Hubble. La soluzione più ragionevole che si prospetta è quella di far precipitare il telescopio con una caduta controllata, tra qualche anno. Nel frattempo, fervono i lavori per la costruzione del suo erede, il James Webb Space Telescope della NASA, che orbiterà a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra e lavorerà nell'osservazione infrarossa.
Scoperte chiave di Hubble e implicazioni cosmologiche
L'espansione dell'Universo e l'energia oscura
Hubble ha contribuito alla scoperta dell'energia oscura e ha rivelato la vera età dell'Universo, riuscendo a misurare la velocità con cui si espande. Le osservazioni di Hubble hanno permesso di misurare quanto velocemente l'Universo si è espanso molto tempo fa, rivelando che l'espansione è accelerata, ovvero che si allontana più velocemente al passare del tempo, contrariamente a quanto si pensava in passato, quando si espandeva in modo costante.
Galassie e buchi neri
Dalle osservazioni di Hubble, abbiamo appreso che i buchi neri si trovano al centro di quasi ogni grande galassia. Il telescopio ha immortalato galassie neonate e stelle al collasso, studiato pianeti vicini e sistemi solari remoti. Ha fornito immagini di galassie interagenti, come le "Antenne", dove si manifestano flussi di gas, stelle e polveri, e getti che si dipartono dal nucleo, segno di collisioni tra galassie a spirale.
La presenza di buchi neri supermassicci nei nuclei delle galassie viene dedotta dagli effetti sulla materia circostante. Hubble ha fornito prove dirette di gas che vorticano intorno a un oggetto compatto nel nucleo della galassia M87, dove i punti in rosso indicano allontanamento rispetto all'osservatore e i punti in blu indicano avvicinamento. Questo movimento, a una velocità di 2 milioni di chilometri all'ora, indica che il materiale è stato catturato in un vortice gravitazionale.
Formazione stellare e ammassi stellari
Hubble ha immortalato galassie neonate e stelle al collasso. In uno studio condotto dalla scienziata italiana Elena Sabbi, i dati di Hubble sulla Nebulosa Tarantola (30 Doradus) hanno rivelato un evento di fusione tra gruppi di stelle massicce. La distribuzione oblunga delle stelle e la presenza di stelle di età differente suggeriscono la fusione di due diverse galassie in una. L'ipotesi è che un ammasso più piccolo si stia fondendo in R-136, una regione iperattiva dove nascono e muoiono stelle da oltre 25 milioni di anni.
La presenza di un numero elevato di "runaway stars" (stelle in fuga ad alta velocità) in 30 Doradus, che non collimano con le caratteristiche di R-136 (troppo giovane per lo stadio di fusione nucleare), supporta l'ipotesi di un secondo ammasso, più piccolo, destinato a un collasso più rapido. Il James Webb Space Telescope permetterà di osservare in profondità le regioni oscure della Nebulosa Tarantola, fornendo ulteriori approfondimenti sull'origine degli ammassi stellari.
Esopianeti e ricerca della vita
Hubble può aiutare a determinare l'atmosfera e la composizione degli esopianeti, ovvero pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Questo può aiutare a capire se pianeti distanti possano supportare la vita.
Il racconto biblico della creazione alla luce della scienza
L'età dell'Universo e della Terra
Molti sostengono che la scienza smentisce il racconto biblico della creazione. Tuttavia, la vera contraddizione è tra la scienza e le idee dei cosiddetti fondamentalisti cristiani, non tra la scienza e la Bibbia. Da un'attenta analisi del testo biblico si evince che non ci sono contrasti con i fatti scientifici dimostrati.
L'incipit della Genesi è semplice e di effetto: "In principio Dio creò i cieli e la terra" (Genesi 1:1). Secondo i biblisti, questo versetto descrive un'azione distinta da quelle dei giorni creativi di cui si parla dal versetto 3 in poi. I geologi calcolano che la Terra ha all'incirca 4 miliardi di anni, e secondo gli astronomi l'universo può avere ben 15 miliardi di anni. La Bibbia non specifica l'età effettiva dei "cieli e della terra", quindi queste cifre non contraddicono Genesi 1:1.
La durata dei "giorni" creativi
Il termine ebraico tradotto "giorno" può essere usato in riferimento a unità di tempo di varia durata, non solo a un periodo di 24 ore. Per esempio, riassumendo l'opera creativa di Dio, Mosè parla di tutti e sei i giorni creativi come di un solo giorno (Genesi 2:4). Inoltre, il primo giorno creativo "Dio chiamava la luce Giorno, ma chiamò le tenebre Notte" (Genesi 1:5), in questo caso solo una parte delle 24 ore è definita "giorno".
Mosè scrisse il libro in ebraico e dal punto di vista di un osservatore sulla Terra. Tenere conto di questi fattori, oltre a sapere che l'universo esisteva prima dell'inizio dei periodi, o "giorni", creativi, consente di fare chiarezza. Gli eventi iniziati durante un "giorno" proseguirono il giorno o i giorni successivi. Ad esempio, prima del primo "giorno", il sole esisteva già, ma la luce non poteva raggiungere la superficie terrestre a causa di fitte nubi. Il secondo "giorno" l'atmosfera continuò a schiarirsi, creando una separazione tra le nubi e il mare. Il quarto "giorno" l'atmosfera si era schiarita al punto da far comparire il sole e la luna "nella distesa dei cieli" (Genesi 1:14-16), cioè divennero visibili da un osservatore sulla Terra.
L'origine delle specie e l'evoluzione
Man mano che l'atmosfera continuava a schiarirsi, il quinto "giorno" iniziarono a comparire creature volatili, inclusi insetti e creature dotate di membrane alari. La Bibbia indica che durante il sesto "giorno" Dio stava ancora "formando dal suolo ogni bestia selvaggia del campo e ogni creatura volatile dei cieli". Il racconto dice chiaramente che Dio creò tutte le fondamentali "specie" di fauna e flora (Genesi 1:11, 12, 20-25). La dichiarazione "brulicarono secondo le loro specie" (Genesi 1:21) sottintende che c'è un limite alla quantità di variazioni che possono avvenire all'interno di una "specie".
Contrariamente a quanto affermano alcuni fondamentalisti, la Genesi non insegna che l'universo, compresi la Terra e tutti gli esseri viventi, fu creato in un breve periodo di tempo in un passato relativamente recente. Nell'antico libro della Genesi, Mosè scrisse che l'universo ebbe un inizio e che la vita comparve per gradi nel corso di varie epoche. La Bibbia si dichiara "ispirata da Dio", suggerendo che Colui che creò i cieli e la terra diede a Mosè una conoscenza scientificamente avanzata circa 3.500 anni fa.