Il telescopio Roman si prepara al lancio: un nuovo occhio sull'universo oscuro

Nell'hangar del Launch Complex 39A, al Kennedy Space Center in Florida, tre stadi Falcon 9 sono stati uniti fianco a fianco a formare un Falcon Heavy. In cima al razzo, chiuso dentro l'ogiva protettiva, viaggia un telescopio con uno specchio primario di 2,4 metri: esattamente lo stesso diametro di Hubble. Il decollo è fissato non prima di domenica 30 agosto 2026 alle 07:26 ora della Florida, le 13:26 in Italia. Lo strumento si chiama Nancy Grace Roman Space Telescope, porta il nome della prima astronoma capo della NASA, ed è il frutto di circa dieci anni di costruzione.

Con quel diametro identico a quello di Hubble, viene naturale aspettarsi un doppione. Non lo è. La differenza non sta nella nitidezza delle immagini, che è paragonabile, ma in quanto cielo entra nell'inquadratura.

Il problema della cannuccia

I grandi telescopi spaziali degli ultimi trent'anni hanno lavorato un po' come chi osserva il cielo notturno attraverso una cannuccia: quello che si vede è nitidissimo, ma è un frammento minuscolo, e per ricostruire il paesaggio bisogna spostare la cannuccia migliaia di volte. Hubble e Webb sono strumenti straordinari proprio perché scavano in profondità dentro quel frammento. Il prezzo da pagare è il tempo: mappare una porzione ampia di volta celeste, con quel campo visivo, richiederebbe secoli di osservazioni.

Roman rovescia il compromesso. Mantiene la qualità d'immagine tipica di Hubble e la distribuisce su un campo oltre 100 volte più esteso. Nella pratica significa che una sola posa contiene quello che Hubble catturerebbe in un centinaio di scatti separati, e che la campagna osservativa principale del telescopio coprirà 5.100 gradi quadrati di cielo, cioè circa il 12% dell'intera volta celeste. Il cuore di questa capacità è il Wide Field Instrument, una fotocamera da 300 megapixel che raccoglie luce dal visibile fino al vicino infrarosso, tra 0,48 e 2,30 micron.

L'infrarosso è la parte di spettro che permette di vedere attraverso la polvere. Le nubi di materiale interstellare che riempiono la Galassia bloccano la luce visibile come una nebbia fitta blocca la vista di una vallata, ma diventano progressivamente trasparenti man mano che ci si sposta verso lunghezze d'onda maggiori. È per questo che un telescopio infrarosso può guardare dentro le regioni dove nascono le stelle, e attraverso il disco della nostra Galassia.

Misurare ciò che non si vede

Quando si osserva il moto delle galassie, si scopre che si comportano come se fossero immerse in una quantità di materia molto superiore a quella luminosa che contengono. Questa componente invisibile, che chiamiamo materia oscura, costituisce circa il 27% dell'universo e non emette alcuna radiazione. La sua presenza si può però dedurre in modo indiretto: la sua gravità curva la traiettoria della luce che le passa vicino, e le galassie lontane che vediamo attraverso un ammasso di materia oscura ci appaiono leggermente deformate, stirate lungo una direzione preferenziale. L'effetto si chiama lente gravitazionale debole.

Su una singola galassia la distorsione è impercettibile e indistinguibile dalla sua forma reale. Su milioni di galassie diventa una misura statistica solida. Ecco perché il grandangolo di Roman non è un dettaglio tecnico ma la condizione stessa dell'esperimento: analizzando le deformazioni di milioni di galassie lontane, gli astronomi ricostruiranno la distribuzione della materia — quella ordinaria e quella oscura — lungo la storia dell'universo.

Alla domanda sull'energia oscura, la componente ancora più elusiva che rappresenta circa il 68% del contenuto del cosmo e ne accelera l'espansione, Roman risponderà con due strategie parallele. La prima è la caccia alle supernovae di tipo Ia, esplosioni stellari che raggiungono un picco di luminosità prevedibile e funzionano quindi come pietre miliari per misurare le distanze cosmiche. La seconda sono le oscillazioni acustiche barioniche: onde di pressione che attraversarono il plasma dell'universo primordiale e che, quando il cosmo si raffreddò, rimasero congelate come increspature. Attorno a quelle increspature si sono poi addensate le galassie, e la loro spaziatura funziona oggi come un righello di dimensione nota, che l'espansione ha progressivamente allungato.

Pianeti nel cuore della Galassia

Il secondo grande obiettivo della missione sono gli esopianeti, cercati con un metodo diverso da quelli che hanno dominato l'ultimo decennio. Roman punterà verso il centro della Via Lattea e terrà sotto controllo la luminosità di milioni di stelle contemporaneamente, in attesa di un microlensing: quando un corpo massiccio passa davanti a una stella di sfondo, la sua gravità agisce come una lente e la stella appare temporaneamente più brillante. Se attorno a quel corpo orbita un pianeta, la curva di luce mostra un secondo picco, breve e caratteristico.

È qui che l'infrarosso torna a essere decisivo, e per una ragione molto concreta: tra noi e il centro galattico c'è uno spessore enorme di polvere, e nel visibile quella regione è in buona parte oscurata. Le stime parlano di oltre 1.200 mondi individuabili con il microlensing e di più di 100.000 pianeti scoperti con il metodo dei transiti. A bordo c'è inoltre un coronografo sperimentale, capace di schermare la luce di una stella per fotografare direttamente un pianeta anche 100 milioni di volte più debole.

Il contributo europeo

Roman è una missione a guida NASA, ma l'Europa non sta a guardare. L'ESA partecipa attraverso il programma Mission of Opportunity e fornisce hardware essenziale: gli star tracker che orientano il veicolo, le batterie, i rivelatori del coronografo e il supporto alle comunicazioni tramite la rete di stazioni per lo spazio profondo. Lo scarico dei dati passerà anche dalla nuova antenna da 35 metri di New Norcia, in Australia. Sul fronte scientifico, Roman lavorerà in tandem con Euclid, il telescopio europeo già operativo: Euclid copre un terzo del cielo con meno dettaglio, Roman scava più a fondo su un'area minore, e il confronto tra due misure indipendenti dell'energia oscura vale più della somma delle due.

Una precisazione sulle attese: il 30 agosto non si aprirà nessun occhio sul cosmo. Il Falcon Heavy porterà Roman verso il punto lagrangiano L2 del sistema Sole-Terra, a circa 1,5 milioni di chilometri da noi, e serviranno settimane di viaggio e mesi di messa in servizio prima delle prime osservazioni scientifiche. Quando arriveranno, però, i dati saranno pubblici da subito, senza periodo di esclusiva per i gruppi di ricerca.

Ascoltare i dati

Nell'attesa vale la pena ricordare che i dati astronomici non sono solo immagini e grafici. L'ESA ha pubblicato quest'estate Expedition Sound, una serie podcast in cui la conduttrice Zsófi Szalavári viaggia dal Sole fino alle profondità dello spazio guidata dalle sonificazioni, cioè dalla traduzione dei dati scientifici in suono. Ogni episodio si ferma su una missione diversa — Solar Orbiter, BepiColombo, Gaia — e ospita astronomi e specialisti di sonificazione, compresi ricercatori con disabilità visive che di quei suoni fanno uno strumento di lavoro. L'idea di fondo è che l'ascolto renda l'astronomia accessibile a chi le immagini non può vederle.

Un giorno anche le mappe di Roman potrebbero diventare una traccia audio. Per ora restano il conto alla rovescia di domenica e la prospettiva di un catalogo del cielo che nessuno ha ancora avuto tra le mani.