Il caos nel cuore di Messier 42

IMMAGINE NASA 31 DICEMBRE 2020

La Nebulosa di Orione, chiamata anche Messier 42, è un’immensa e luminosa nube cosmica di gas e polveri. È la regione di formazione stellare più vicina alla Terra. Nel 1880, utilizzando il suo telescopio rifrattore “Alvan Clark” da 11 pollici e avvalendosi il nuovo processo di sviluppo fotografico alla gelatina-bromuro, l’astronomo amatoriale Henry Draper la immortala in quella che è considerata la prima astrofotografia di una nebulosa che sia mai stata realizzata. In anni più recenti, fra i tanti strumenti che ci hanno messo sopra gli occhi ci sono anche quelli a bordo dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer. Il risultato delle loro osservazioni combinate assieme è l’immagine composita che vedete qui in alto: vortici gassosi di idrogeno, zolfo e idrocarburi sembrano cullare le stelle neonate presenti in questa fabbrica cosmica, situata a 1.500 anni luce di distanza dal Sistema solare. La vista nell’ultravioletto e nel visibile di Hubble rivela idrogeno e zolfo gassosi che sono stati riscaldati e ionizzati dall’intensa radiazione ultravioletta emessa dalle stelle massicce che costituiscono l’ammasso aperto conosciuto col nome di Trapezio. Gli occhi a infrarossi di Spitzer espongono, invece, le molecole ricche di carbonio nella nube. A incorniciare il tutto, le stelle di Orione, immortalate dai due telescopi come un arcobaleno di punti sparsi in tutta l’immagine.

Tutte le stelle dell’Aquila

La Nebulosa dell’Aquila, con il suo ammasso Ngc 6611, è certamente una delle nebulose più note e osservate, soprattutto grazie alle meravigliose immagini dei Pilastri della Creazione realizzate con il satellite Hubble: pilastri di polveri e gas lunghi alcuni anni luce, modellati dalla radiazione ultravioletta emessa dalle stelle massive di Ngc 6611, e sede di formazione stellare recente. L’ammasso stellare ospita alcune migliaia di stelle mediamente con un milione di anni di età, tra le quali una cinquantina di stelle oltre dieci volte più massive del nostro Sole. La radiazione ultravioletta emessa da queste stelle ha effetti drammatici sulla nube da cui si sono formate e sui dischi protoplanetari (dischi di gas e polveri che orbitano attorno stelle giovani, e da cui si possono formare sistemi planetari) vicini. In una serie di articoli, il team di ricercatori guidato dall’astronomo Mario Giuseppe Guarcello dell’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Palermo, ha sviscerato in ogni suo aspetto la popolazione dell’ammasso. Primo, ha realizzato un’accurata classificazione delle stelle associate a Ngc 6611 e le regioni esterne della Nebulosa dell’Aquila. Secondo, ha caratterizzato la popolazione stellare dell’ammasso. Terzo, ha provato che le stelle massive di Ngc 6611 provocano una rapida erosione dei dischi protoplanetari delle stelle nel nucleo dell’ammasso, influenzando le possibilità che questi possano formare sistemi planetari. Quarto, ha verificato l’esistenza di una direzione lungo la quale è avanzata la formazione stellare nella nebulosa. Quinto, ha studiato le proprietà coronali delle stelle associate a Ngc 6611. Infine, ha identificato una popolazione di stelle con disco protoplanetario osservate grazie alla luce stellare diffusa lungo la direzione di vista dalle polveri associate ai dischi.
Redazione Media Inaf

Emissione da record per la pulsar del Granchio

È l’emissione più energetica mai osservata finora dalla pulsar che si trova al centro della nebulosa del Granchio, nella costellazione del Toro, e situata a circa 6.000 anni luce da noi. A scoprire questo flusso di radiazione pulsata, dalla straordinaria energia di oltre mille miliardi di volte quella associata alla radiazione nella luce visibile, è stato un team internazionale di astrofisici grazie alle osservazioni di MAGIC, due dei più grandi telescopi per raggi gamma al mondo situati sull’isola La Palma alle Canarie, a cui per l’Italia collaborano l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).
Sia la pulsar che la nebulosa del Granchio sono di recente formazione in quanto sono i resti di una supernova esplosa nel 1054. Le pulsar, conosciute anche con il nome di stelle di neutroni, concentrano una volta e mezzo la massa del Sole in una sfera di diametro di appena 10 chilometri. La pulsar del Granchio (Crab in inglese) ruota 30 volte al secondo intorno al proprio asse ed è circondata da un campo magnetico estremamente intenso e questo fa sì che emetta un intenso segnale pulsato fino alle frequenze più alte (raggi X e raggi gamma). Tuttavia finora si pensava che alle più alte energie questa emissione pulsata non dovesse più avvenire. Ma le osservazioni di MAGIC durate oltre 300 ore complessive tra ottobre 2007 e aprile 2014 ci hanno restituito una visione completamente nuova della pulsar del Granchio nei raggi gamma.
«Questa scoperta rappresenta un ulteriore risultato importante ottenuto da MAGIC su questo oggetto celeste che, nonostante sia tra i più conosciuti e studiati del cielo, continua a stupirci con nuovi e inaspettati fenomeni», dice Angelo Antonelli dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma e ASI Science Data Center, responsabile INAF presso la collaborazione MAGIC. Barbara De Lotto, responsabile nazionale di MAGIC per l’INFN e docente dell’Università di Udine, aggiunge: «Fin dall’inizio nel 2004 MAGIC ha osservato la nebulosa e la pulsar del Granchio, rivelandone nuovi e sconosciuti aspetti. Questo risultato, particolarmente importante perché evidenzia la produzione di energie molto più alte di quanto si pensasse da parte di questa sorgente della nostra galassia,conferma la leadership di MAGIC fra i telescopi gamma».
Già nel 2011 era stata scoperta dagli osservatori MAGIC e VERITAS una inattesa emissione di fotoni molto energetici da questa sorgente. Per indagare meglio questo inatteso fenomeno, un gruppo di scienziati del team MAGIC guidati da Emma de Oña Wilhelmidell’Istituto di Scienze Spaziali di Barcellona (CEIE-CSIC), ha recentemente condotto accurate osservazioni della pulsar del Granchio, riuscendo a misurare l’energia massima dei fotoni emessi con un ritmo pulsato. «Queste nuove osservazioni hanno mostrato che l’emissione nei raggi gamma della pulsar del Granchio si spinge ad energie ancora più elevate, ben cento volte maggiori delle precedenti misure», dice Roberta Zanin, ricercatrice all’Università di Barcellona, che ha partecipato allo studio pubblicato in un articolo sulla rivista Astronomy&Astrophysics. «Una scoperta che fa vacillare i processi fisici finora ritenuti responsabili della produzione di radiazione così altamente energetica nelle stelle di neutroni».
I fotoni provengono da due fasci ben collimati che, secondo le teorie attuali, dovrebbero essere prodotti lontano dalla superficie della stella di neutroni: in prossimità del confine esterno della sua magnetosfera o al di fuori di essa, nel vento ultra-relativistico di particelle che avvolgono la pulsar. Ma sorprendentemente, osservazioni in differenti bande hanno rivelato che i fasci di altissima energia arrivano allo stesso tempo di quelli nei raggi X o nella banda radio che, sempre stando alla nostre attuali conoscenze, dovrebbero essere invece prodotti all’interno della magnetosfera. Dunque l’arrivo sincronizzato delle differenti emissioni della radiazione dalla pulsar può indicarci o che tutta la radiazione viene prodotta all’interno di una regione molto piccola, o che gli elettroni responsabili della produzione di radiazione di più alta energia mantengono in qualche modo memoria della radiazione emessa ad energia più bassa. «Dove e come questa emissione di altissima energia si crei rimane ancora sconosciuto e difficile da conciliare con le teorie standard dei plasmi», dice Mirzoyan Razmik, del Max Planck Institute of Physics (MPP) a Monaco, rappresentante della collaborazione internazionale MAGIC. «Quei fotoni dovrebbero essere il prodotto dell’annichilazione di coppie di elettroni e positroni (le antiparticelle degli elettroni) attorno del stella di neutroni dovuta all’intenso campo magnetico, dopo che le particelle sono state accelerate a velocità relativistiche. Tuttavia capire come e dove questo effetto si verifica – ovvero in una regione così piccola – sfida ancora le nostre conoscenze».
Per saperne di più:
Il comunicato stampa congiunto INAF-INFN
l’articolo “Teraelectronvolt pulsed emission from the Crab Pulsar detected by MAGIC” a firma dei ricercatori della collaborazione MAGIC, sulla rivista Astronomy&Astrophysics
il sito web dell’esperimento MAGIC
di Marco Galliani (INAF)

La Nebulosa Tulipano

La Nebulosa Tulipano (nota anche come Sh2-101) è una nebulosa a emissione visibile nella costellazione del Cigno. Si individua nella parte centro-meridionale della costellazione, al centro di un tratto della Via Lattea molto luminoso e ricco di campi stellari; si trova circa 45′ a nordest della stella η Cygni e si estende per una ventina di primi in senso NE-SW. Possiede una forma allungata e irregolare; il periodo migliore per la sua osservazione nel cielo serale ricade fra i mesi di giugno e novembre. Si tratta di una grande regione H II situata sul tratto iniziale del Braccio di Orione a circa 2700 parsec (8750 anni luce) di distanza dal sistema solare, al di là del grande complesso nebuloso di Cygnus X, dal quale disterebbe non più di 500 parsec. Tale distanza coincide con quella stimata per l’associazione OB Cygnus OB3, che contiene una trentina di stelle massicce delle prime classi spettrali con un’età di circa 8,3 milioni di anni. Si ritiene che la sorgente della radiazione ionizzante i gas della nebulosa sia la stella HD 227018, una gigante blu di classe O6.5III e una magnitudine apparente pari a 9,01.Secondo il catalogo Avedisova la nebulosa ospiterebbe alcuni fenomeni attivi di formazione stellare, come sarebbe testimoniato dalla presenza di quattro sorgenti di radiazione infrarossa riportate sul catalogo dell’IRAS: IRAS 19581+3504, IRAS 19579+3509, IRAS 19584+3506 e IRAS 19584+3515, oltre ad alcune sorgenti di onde radio.

Il Sacco di Carbone sta per andare a fuoco

Chiazze scure cancellano quasi completamente le stelle da un pezzetto di cielo, in questa immagine catturata dalla camera WFI (Wide Field Imager), installata sul telescopio da 2,2 metri dell’MPG/ESO all’Osservatorio dell’ESO di La Silla in Cile. Le zone nere come l’inchiostro fanno parte di un’enorme nebulosa oscura nota come il Sacco di Carbone, uno degli oggetti di questo tipo più facilmente visibili a occhio nudo. Tra milioni di anni, alcuni brandelli della Nebulosa si accenderanno, un po’ come l’omonimo combustibile fossile, grazie al bagliore di molte giovani stelle. La nebulosa Sacco di Carbone si trova a circa 600 anni luce dalla Terra, nella costellazione della Croce del Sud. Questo enorme oggetto cupo si staglia chiaramente contro la fascia stellata della Via Lattea e per questo motivo la nebulosa è ben nota agli abitanti dell’emisfero meridionale fin dai primordi dell’umanità. L’esploratore spagnolo Vicente Yáñez Pinzón riportò per primo in Europa nel 1499 la notizia dell’esistenza della Nebulosa Sacco di Carbone, che successivamente prese il soprannome di Nebulosa Oscura di Magellano, un gioco di parole sul suo aspetto scuro rispetto alle due Nubi di Magellano, che sono in realtà piccole galassie satelliti della Via Lattea. Le due galassie luminose sono chiaramente visibili nel cielo australe e furono rese note agli europei durante l’esplorazione di Ferdinando Magellano nel sedicesimo secolo. Invece la Sacco di Carbone non è una galassia. Come le altre nebulose oscure è una nube di polvere interstellare così fitta da impedire alla maggior parte della luce stellare di fondo di raggiungerci. Molte delle particelle di polvere delle nebulose oscure sono ricoperte da strati ghiacciati di acqua, azoto, monossido di carbonio e altre semplici molecole organiche. I grani che ne risultano impediscono alla luce di attraversare la nube cosmica. Per capire quanto sia veramente scura la Sacco di Carbone, l’astronomo finlandese Kalevi Mattila pubblicò, intorno al 1970, uno studio che stima che la sua luminosità è solo il 10% della zona di Via Lattea che la circonda. Un po’ di luce del fondo riesce comunque a passare attraverso la nebulosa, come si vede nella recente immagine dell’ESO e in altre osservazioni effettuate con i moderni telescopi. La poca luce che riesce a passare non arriva inalterata. La luce che vediamo in quest’immagine appare più rossa di quanto sarebbe normalmente. Ciò accade perché la polvere nelle nebulose oscure assorbe e diffonde la luce blu delle stelle più di quanto faccia con la loro luce rossa, colorando di tinte cremisi le stelle. Tra milioni di anni i giorni oscuri della Nebulosa Sacco di Carbone finiranno. Le nebulose interstellari dense come la Sacco di Carbone contengono molta polvere e gas – il carburante per nuove stelle. Quando i vari pezzi di materiale disperso nella Nebulosa Sacco di Carbone si saranno uniti a causa della reciproca attrazione gravitazionale, le stelle si accenderanno e i pezzetti di carbone della Nebulosa bruceranno, quasi come se fossero sfiorati da una fiamma.
Redazione Media Inaf

Revival della Nebulosa Velo

Questa meravigliosa immagine scattata dal telescopio Hubble (NASA/ESA) ritrae una piccola sezione della Nebulosa Velo, osservata già 18 anni fa – nel 1997. Questa sezione del guscio esterno del famoso resto di supernova si trova in una regione conosciuta come NGC 6960 o – più colloquialmente – Nebulosa Scopa della strega. Dopo 18 anni, quindi, gli esperti sono tornati a fotografare la stessa regione con la Wide Field Camera 3 (WFC3) osservando la sezione con maggiori dettagli rispetto agli anni Novanta e rivelando la sua espansione negli ultimi anni.

Il nome “velo” deriva dalla sua struttura filamentosa particolarmente delicata (almeno in apparenza). La Nebulosa Velo è un antico resto di supernova e la stella che ha originato il tutto è esplosa 8000 anni fa: la stella in questione aveva 20 volte la massa del Sole e si trovava a 2100 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno. Questa nuvola colorata si espande per circa 110 anni luce. L’immagine del 1997 è stata scattata con la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). Dopo 18 anni, sovrapponendo lo scatto di WFPC2 con quello di WFC3, gli esperti hanno avuto la conferma della sua espansione. Nonostante la complessità della nebulosa e la sua distanza da noi, il movimento di alcune delle sue strutture è chiaramente visibile – in particolare i deboli filamenti di idrogeno che nell’immagine sono di colore rosso. Gli astronomi sospettano che prima dell’esplosione, la stella abbia generato un forte vento stellare, che soffiando ha creato una grande cavità nel gas interstellare circostante. E’ stata l’onda d’urto dalla supernova, espandendosi verso l’esterno, che ha formato le strutture distintive della nebulosa. I filamenti luminosi che possiamo ammirare in queste immagini sono il frutto dell’interazione dell’onda d’urto con questa intercapedine relativamente densa. I meravigliosi colori sono stati generati dalle variazioni di temperatura e densità degli elementi chimici presenti nella nebulosa. I filamenti blu delineano questa cavità creata dal vento stellare. Noscoste tra queste strutture luminose, ci sono i filamenti rossi sottili e “taglienti”, vale a dire emissioni di idrogeno più deboli, create attraverso un meccanismo completamente diverso da quello che genera i filamenti rossi più morbidi, e forniscono agli scienziati un’istantanea della portata dell’urto.
di Eleonora Ferroni (INAF)

I segreti della nebulosa Gambero (Gum 56)

Ciò che domina questa immagine è una parte della gigantesca nebulosa Gum 56, illuminata dalle giovani stelle brillanti che sono nate al suo interno. Per milioni di anni le stelle sono state create a partire dal gas di questa nebulosa, materiale che viene più tardi restituito all’incubatrice stellare quando le stelle invecchiando lo rilasciano con calma nello spazio oppure più drammaticamente lo espellono con esplosioni di supernova. Questa immagine, che fa vedere solo parte della nebulosa, è stata ottenuta con il telescopio da 2,2 metri dell’MPG/ESO usando la camera WFI (Wide Field Imager) nell’ambito del programma Gemme Cosmiche dell’ESO. Il programma sfrutta il tempo di telescopio altrimenti inutilizzato per osservazioni scientifiche allo scopo di produrre immagini di oggetti interessanti o anche semplicemente belli. Tutti i dati raccolti potrebbero comunque essere utili per scopi scientifici e perciò sono disponibili agli astronomi attraverso l’archivio scientifico dell’ESO. La nebulosa si trova a una distanza di circa 6000 anni luce dalla Terra nella costellazione dello Scorpione, dove la sua dimensione apparente è di quasi quattro volte il diametro della Luna piena. Immersi nei recessi di questa enorme incubatrice stellare si trovano tre ammassi di giovani stelle calde – stelle di appena qualche milione di anni – che risplendono di luce ultravioletta.

È proprio la luce di queste stelle che fa brillare le nubi di gas della nebulosa. La radiazione strappa gli elettroni agli atomi – un processo noto come ionizzazione – che quando si ricombinano rilasciano energia sotto forma di luce. Ogni elemento chimico emette luce a un colore caratteristico e le grandi nubi di idrogeno della nebulosa sono la causa del loro intenso colore rosso cupo. Gum 56 – nota anche come IC 4628 o con il soprannome di Nebulosa “Gambero” – prende il nome dall’astronomo australiano Colin Stanley Gum che, nel 1955, pubblicò un catalogo di regioni H II. Le regioni H II come Gum 56 sono enormi nubi che contengono idrogeno ionizzato a bassa densità. Gran parte della ionizzazione di Gum 56 è prodotta da due stelle di tipo O, stelle bianco-azzurre e molto calde, note anche come giganti blu a causa del loro colore. Questo tipo di stelle è raro nell’Universo poiché la loro grande massa implica che non vivono a lungo. Tra appena un milione di anni queste stelle inizieranno a collassare su se stesse e termineranno la loro vita come supernove, così come accadrà a molte delle stelle massicce all’interno della nebulosa. Oltre alle molte stelle neonate ancora rincantucciate nella nebulosa, questa vasta regione è piena di polvere e gas a sufficienza per creare una nuova generazione di stelle. Le regioni della nebulosa che daranno vita a queste nuove stelle sono visibili nell’immagine come nubi dense. La materia che forma le stelle include anche i resti delle stelle più massicce della generazione precedente che hanno concluso la loro vita con una violenta esplosione di supernova rilasciando così il loro materiale. Così il ciclo della vita e della morte delle stelle continua. Date le due insolite giganti blu nell’area e la luminosità della nebulosa a lunghezze d’onda radio e infrarosse, è quasi sorprendente che questa regione di cielo sia stata studiata relativamente poco dagli astronomi professionisti. Gum 56 ha un diametro di circa 250 anni luce, ma nonostante la sua vastità è spesso sfuggita agli osservatori a causa della sua debolezza e al fatto che la maggior parte della luce viene emessa a lunghezze non visibili dall’occhio umano. FOTO: questo prezioso ricamo di nubi di gas fa parte di un’enorme incubatrice stellare nota come Nebulosa Gambero (o anche Gum 56 o IC 4628). Presa con il telescopio da 2,2 metri dell’MPG/ESO all’Osservatorio di La Silla in Cile, questa è proabilmente una delle più belle immagini di quest’oggetto. Crediti: ESO

Redazione Media Inaf

Le brillanti stelle di NGC 1333

Il cielo ci regala sempre spettacoli mozzafiato e il cluster “scoppiettante” NGC 1333 non è da meno. Si tratta di una piccola nebulosa diffusa, visibile nella costellazione di Perseo a 780 anni luce da noi, piena di stelle giovani, e per giovani intendiamo meno di 2 milioni di anni (per l’Universo è un battito di ciglia). In questa immagine sono stati combinati diversi dati: i raggi X da Chandra (i punti rosa), gli infrarossi dal telescopio spaziale Spitzer (le zone in rosso), i dati ottici dal Digitized Sky Survey e dal telescopio di 4 metri del National Optical Astronomy Observatory Mayall (rosso, verde e blu). E proprio Chandra ha rivelato la presenza di 95 giovani stelle ai raggi X, 41 delle quali non sono mai state identificate prima da Spitzer. Lo studio è stato condotto da Elaine Winston (dell’Università di Exeter), la quale ha analizzato sia i dati di Chandra su NGC 1333 che quelli riguardanti il cluster Serpente, un cluster simile lontano circa 1100 anni luce. Il set di dati è stato poi messo a paragone con le osservazioni effettuate sulle giovani stelle della Nebulosa di Orione, il cluster stellare forse più studiato nella nostra galassia. I ricercatori hanno scoperto che la luminosità ai raggi X delle stelle in NGC 1333 e quelle nel cluster Serpente dipende dalla luminosità totale delle stelle in tutto lo spettro elettromagnetico. E’ stato inoltre scoperto che la luminosità ai raggi X dipende principalmente dalle dimensioni della stella: in altre parole, più è grande l’oggetto osservato, più apparirà luminoso e brillante ai raggi-X.
di Eleonora Ferroni (INAF)

 

Un nuovo studio sulla nebulosa Zampa di Gatto

Un studio su , meglio nota come la nebulosa Zampa di Gatto e che si trova a circa 5.500 anni luce nella costellazione dello Scorpione, ha permesso di analizzare come i campi magnetici influenzano la formazione stellare su regioni spaziali di varie dimensioni, che vanno tipicamente da diverse centinaia di anni luce fino a qualche frazione di anno luce. Si stima che la quantità di materia presente nella nebulosa sia pari a circa 200 mila masse solari e che si stia addensando per formare nuove stelle, fino a 30-40 volte più grandi del Sole.
Le stelle iniziano a formarsi quando la forza di gravità agisce sul materiale attirandolo all’interno di enormi nubi di gas e polveri. Tuttavia, la gravità non è l’unica forza che entra in gioco durante questo processo. Infatti, una serie di fenomeni turbolenti combinati con l’intensa attività dei campi magnetici si oppongono all’attrazione gravitazionale perturbando la dinamica del gas.
I ricercatori sono stati in grado di misurare l’orientamento dei campi magnetici all’interno della nebulosa. «Abbiamo trovato che la direzione del campo magnetico viene mediamente preservata su tutte le regioni che hanno varie dimensioni spaziali, implicando che i fenomeni legati alla turbolenza presenti nella nube non riescono più di tanto ad alterare in maniera significativa la direzione del campo magnetico», spiega Hua-bai Li della The Chinese University of Hong Kong e autore principale dello studio, pubblicato su Nature, che ha condotto le osservazioni ad alta risoluzione. «Anche se sono molto più deboli di quello terrestre, questi campi magnetici cosmici hanno un effetto importante nel regolare i processi di formazione stellare», aggiunge T.K. Sridharan del Center for Astrophysics (CfA) e co-autore dello studio.
Gli astronomi hanno poi analizzato la luce polarizzata dovuta alla polvere presente all’interno della nebulosa utilizzando vari strumenti tra cui, in particolare, lo Smithsonian’s Submillimeter Array (SMA). «La capacità unica di SMA, attraverso cui è stato possibile misurare la polarizzazione con una elevata risoluzione angolare, ci ha permesso di analizzare i campi magnetici su scale spaziali più piccole», dice Ray Blundell, del CfA e direttore di SMA, che non ha partecipato allo studio. «SMA ha portato davvero un grosso contributo in questo campo di ricerca che continua con questo lavoro», osserva Qizhou Zhang del CfA e co-autore dello studio.
Dato che i granelli di polvere si allineano lungo il campo magnetico, i ricercatori hanno sfruttato l’emissione della polvere per determinare la geometria del campo magnetico. L’analisi dei dati indica che i campi magnetici tendono ad allinearsi nella stessa direzione, anche se la dimensione relativa delle regioni spaziali esaminate differisce di qualche ordine di grandezza. I campi magnetici diventano invece disallineati solo su scale più piccole, ossia in quei casi in cui avvengono tutta una serie di processi dinamici più caotici a seguito della formazione stellare.
Il risultato più significativo che emerge da questo lavoro riguarda la misura, per la prima volta, dei campi magnetici in regioni spaziali di varie dimensioni presenti in un oggetto astrofisico. Quando una nube molecolare collassa sotto l’effetto della gravità per formare le stelle, i campi magnetici ostacolano il processo che diventa così più lungo in termini temporali. Come conseguenza di ciò, solo una frazione del materiale contenuto nella nube sarà destinata per la formazione stellare mentre il resto verrà disperso nello spazio dove rimarrà a disposizione per dar luogo a nuove generazioni di stelle.
Infine, secondo gli autori, i risultati di questo lavoro potranno avere delle implicazioni importanti per ricavare altri indizi sulla storia evolutiva della nostra galassia.
di Corrado Ruscica (INAF)

Carina Nebula in dettaglio

Un gruppo di ricercatori della Rice University sta conducendo una nuova survey su una delle regioni di formazione stellare più attive del nostro vicinato galattico, la Nebulosa della Carena (7500 anni luce da noi), per comprendere meglio i processi che possono aver contribuito alla formazione del Sole 4,57 miliardi di anni fa. Questa nebulosa, che si trova nella parte australe della nostra Via Lattea, ha dimensioni che superano i 100 anni luce ed è anche visibile a occhio nudo (soprattutto dall’emisfero australe della Terra) perché è molto luminosa. Oltre a migliaia di stelle dalla massa simile al Sole, questa nebulosa contiene più di 70 stelle di tipo O, ciascuna con una massa compresa tra 15 e 150 volte quella della nostra stella madre. La stelle massicce di tipo O bruciano molto velocemente e muoiono giovani, in genere non vanno oltre i 10 milioni di anni. E sono fondamentali nel loro ambiente, perché bruciando così in fretta rilasciano nel “vicinato” polvere e gas stellare vitale per altre stelle meno massicce simili al Sole che così possono (o potrebbero) formare un disco protoplanetario. «La maggior parte delle stelle si forma in nubi molecolari giganti, dove la densità della materia è sufficiente affinché gli atomi di idrogeno si accoppino e formino molecole H2», ha detto Patrick Hartigan, professore di fisica e astronomia alla Rice University e primo autore dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal. «La Nebulosa della Carena è il  luogo ideale per osservare come questo accade perché ci sono decine di esempi di stelle in via formazione in vari stadi di sviluppo». Nello studio Hartigan ha anche specificato che le stelle di tipo O hanno una profonda influenza sulle nubi molecolari da cui provengono. «La radiazione ultravioletta proveniente da queste stelle calde e massicce ionizza l’idrogeno molecolare e quando la radiazione comincia a spazzare via la nube molecolare, le stelle di tipo O scolpiscono pilastri di polvere e gas liberando lo spazio attorno alle stelle più piccole che esistono nelle vicinanze», ha detto. Proprio come i famosi Pilastri della creazione fotografati dal telescopio spaziale Hubble. Quindi, mentre vengono a crearsi queste bellissime figure, che si possono vedere anche nell’immagine qui sopra, la nube molecolare viene letteralmente fatta a pezzi, distrutta dai venti radioattivi per far spazio alle stelle che nasconde. Molto spesso una giovane stella con un disco protoplanetario è presente al vertice di un pilastro o all’interno di un globulo che si è staccato dalla nube molecolare. L’intero processo di evaporazione dura circa un milione di anni e gli astronomi credono che sia un aspetto essenziale per la creazione di sistemi solari come il nostro. E la Nebulosa della Carena mostra differenti stadi di questo complesso e lungo processo. «C’è grande varietà di stelle nella nebulosa, in parte perché è così grande», ha detto Hartigan. «Si estende più di un grado su un lato, il che significa che copre una porzione di cielo più grande di quattro lune piene messe insieme. Inoltre, Carena è abbastanza giovane da contenere una grande quantità di stelle in via di formazione. Ma è anche abbastanza vecchia visto che la maggior parte delle stelle massicce hanno spazzato via molto del materiale per rivelare una vertiginosa serie di globuli e pilastri». Per osservare e fotografare l’intera area coperta dalla nebulosa, il gruppo coordinato da Hartigan ha utilizzato l‘Extremely Wide-Field Infrared Imager e la Mosaic Camera montati sul Blanco Telescope ( Cerro Tololo in Cile) del National Optical Astronomy Observatory. Entrambe le camere (una che opera nel vicino infrarosso e l’altra) hanno usato rivelatori di grande formato per ottenere scatti ad alta risoluzione di vaste porzioni di cielo. Guardando a queste lunghezze d’onda separatamente e nell’insieme, Hartigan e i suoi colleghi sono stati in grado di penetrare la polvere di Carena studiando nello specifico i pilastri e le stelle di tipo O. Hartigan ha aggiunto che sono stati osservati «due cluster di stelle in cui questi pilastri sono stati scavati dall’interno» dai venti radioattivi «provenienti da stelle appena formate all’interno dei pilastri stessi. Sembra proprio che le stelle all’interno dell’agglomerato esistessero ancor prima che le stelle di tipo O distruggessero la nube molecolare». Hartigan ha detto che le nuove immagini rivelano dettagli sulla fisica di base della regione mai visti prima: «Le nostre immagini sono più nitide e guardano più nel profondo di quelli precedenti».
di Eleonora Ferroni (INAF)