TMC-1 : le oscure nubi del Toro


Una immagine dal telescopio APEX in Cile mostrano un filamento sinuoso di polvere cosmica, lungo più di dieci anni luce. Stelle neonate vi si nascondo all’interno e dense nubi di gas sono sull’orlo del collasso, pronte per formare ancora nuove stelle. È una delle regioni di formazione stellare più vicine a noi. I grani di polvere cosmica sono così freddi che osservazioni a lunghezze d’onda del millimetro, come quelle realizzate dalla camera LABOCA sul telescopio APEX sono necessarie per rivelare il loro tenue bagliore.


La Nube Molecolare del Toro, nella costellazione omonima, si trova a circa 450 anni luce dalla Terra. Questa immagine mostra due parti di una lunga struttura filamentosa, note come Barnard 211 e Barnard 213. I loro nomi derivano dall’atlante fotografico dei “segni scuri nel cielo” (On the dark markings of the sky), compilato da Edward Emerson Barnard nel 20esimo secolo. In luce visibile queste regioni appaiono come nastri scuri, privi di stelle. Barnard correttamente interpretò questo aspetto come dovuto alla presenza di “materia spaziale che assorbe la luce”.

Oggi sappiamo che queste macchie scure sono effettivamente nubi di gas interstellare e grani di polvere. I grani di polvere (particelle minuscole simili a fuliggine e sabbia finissima) assorbono la luce visibile, impedendoci di vedere il ricco campo stellare al di là della nube. La Nube Molecolare del Toro è particolarmente scura nella banda visibile, poichè non è illuminata da stelle massicce, come accade in altre regioni di formazione stellare come la Nebulosa di Orione.

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Grafico con la posizione di TMC-1 nel Toro.

I grani di polvere stessi emettono debolmente a causa del calore ma, poichè sono molto freddi, circa -260 gradi C, questa emissione può essere vista solo a lunghezze d’onda molto più lunghe di quelle della luce visibile, dell’ordine del millimetro (si veda l’immagine eso1209b e il confronto con eso1209ea, muovendo il mouse sull’immagine, per evidenziare come nella banda millimetrica la regione sia brillante e scura invece in luce visibile).

Queste nubi di gas e polvere non sono solamente un ostacolo per gli astronomi che vogliono osservare le stelle oltre la nube, ma sono esse stesse il luogo di nascita di nuove stelle. Quando le nubi collassano sotto la spinta della propria gravità, si frammentano: all’interno di questi grumi si formano nuclei densi, in cui l’idrogeno gassoso diventa sufficientemente denso e caldo da iniziare le reazioni di fusione, è così nata una nuova stella. La nascita delle stelle è dunque velata da un bozzolo di polvere densa, che impedisce le osservazioni nella lunghezza d’onda visibile. Questo è il motivo per cui le osservazioni a lunghezze d’onda maggiore, come nella banda millimetrica, sono fondamentali per comprendere i primi stadi della formazione delle stelle.

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Confronto tra l’immagine nel visibile e quella in infrarosso.

La porzione in basso a destra del filamento qui mostrato è Barnard 211, mentre la parte in alto a sinistra è Barnard 213. Le osservazioni in banda millimetrica della camera LABOCA sul telescopio APEX mostrano il bagliore dei grani di polvere cosmica in toni aranciati sovrapposti sull’immagine in luce visibile della regione che mostra il ricco sfondo di stelle. La stella brillante sopra il filamento è φ Tauri, mentre quella parzialmente visibile al bordo sinistro dell’immagine è HD 27482. Entrambe le stelle sono più vicine a noi rispetto al filamento e non sono associate ad esso.

Le osservazioni mostrano che Barnard 213 si è già frammentata in nuclei densi — come dimostrano i grumi di polvere brillanti — e la formazione stellare si è già realizzata. Invece, Barnard 211 è in una fase precedente dell’evoluzione: il collasso e la frammentazione sono ancora in corso e porteranno in futuro alla formazione di stelle. Questa regione è perciò un sito eccellente per studiare come i “segni scuri nel cielo” di Barnard svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo della vita delle stelle.


 

La nube molecolare Taurus 1 è spesso abbreviata in TMC-1)La nube è notevole per contenere molte molecole complesse, tra cui cyanopolyynes HCnN.

Fonte

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