Il parco giochi stellare degli astronomi


È stata ripresa dal telescopio spaziale Spitzer della NASA una nube di gas e polveri di oltre 500 anni luce, la Nube Molecolare di Perseo che ospita al suo interno un’abbondanza di giovani stelle.


Questa immagine del telescopio spaziale Spitzer della NASA mostra la Nube Molecolare di Perseo, un’enorme agglomerato di gas e polveri che si estende per oltre 500 anni luce. Sede di un’abbondanza di giovani stelle, ha attirato l’attenzione degli astronomi per decenni. Lo strumento Spitzer Multiband Imaging Photometer (MIPS) ha scattato questa immagine durante la “missione fredda” di Spitzer, che si è svolta dal lancio della navicella spaziale nel 2003 fino al 2009, quando il telescopio spaziale ha esaurito la sua scorta di liquido refrigerante all’elio. (Questo ha segnato l’inizio della “missione calda” di Spitzer) La luce infrarossa non può essere vista dall’occhio umano, ma gli oggetti caldi, dai corpi umani alle nubi di polvere interstellare, emettono luce infrarossa.

La radiazione infrarossa della polvere calda genera gran parte del bagliore visto qui nella Nube Molecolare di Perseo. Gli ammassi di stelle, come il punto luminoso vicino al lato sinistro dell’immagine, generano ancora più luce infrarossa e illuminano le nuvole circostanti come il Sole illumina un cielo nuvoloso al tramonto. Gran parte della polvere osservata qui emette poca o nessuna luce visibile (in realtà, la polvere blocca la luce visibile) e quindi si rivela più chiaramente con gli osservatori a infrarossi come Spitzer.

Sul lato destro dell’immagine c’è un gruppo di giovani stelle luminose note come NGC 1333, che Spitzer ha osservato più volte. Si trova a circa 1.000 anni luce dalla Terra. Sembra lontano, ma è vicino rispetto alle dimensioni della nostra galassia, che ha circa 100.000 anni luce di diametro. La vicinanza di NGC 1333 e le forti emissioni negli infrarossi lo hanno reso visibile agli astronomi che utilizzavano i primi strumenti a infrarossi.

Infatti, alcune delle sue stelle sono state osservate per la prima volta a metà degli anni ’80 con l’Infrared Astronomical Survey (IRAS), una missione congiunta tra la NASA, il Regno Unito e i Paesi Bassi. Il primo telescopio spaziale all’infrarosso, ha osservato il cielo in lunghezze d’onda infrarosse bloccate dall’atmosfera terrestre, fornendo la prima vista in assoluto dell’universo in quelle lunghezze d’onda.

Sono stati scritti più di 1.200 lavori di ricerca su NGC 1333, ed è stato studiato in altre lunghezze d’onda della luce, anche dal telescopio spaziale Hubble, che rileva soprattutto la luce visibile, e dall’osservatorio Chandra nei raggi x.

Molte giovani stelle dell’ammasso stanno inviando massicci flussi di materiale in uscita (lo stesso materiale che ha formato la stella) nello spazio. Man mano che il materiale viene espulso, si riscalda e si schianta nel mezzo interstellare circostante. Questi fattori fanno sì che i getti si irradiano in modo luminoso, e possono essere visti nelle riprese ravvicinate della regione. Questo ha fornito agli astronomi una chiara visione di come le stelle passano da un’adolescenza a volte turbolenta a un’età adulta più tranquilla.

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Questa immagine del telescopio spaziale Spitzer della NASA mostra la posizione e le dimensioni apparenti della Nube Molecolare di Perseo nel cielo notturno.

Un mistero in evoluzione

Altri ammassi di stelle visti in questa immagine sotto NGC 1333 hanno rappresentato un affascinante mistero per gli astronomi: Sembra che contengano stelle neonate, adolescenti e adulte. Un così fitto miscuglio di età è estremamente strano, secondo Luisa Rebull, un’astrofisica dell’Infrared Science Archive della NASA al Caltech-IPAC che ha studiato NGC 1333 e alcuni degli ammassi sottostanti. Anche se molti fratelli stellari possono formarsi insieme in ammassi stretti, le stelle sono sempre in movimento e, invecchiando, tendono a spostarsi sempre più lontano dal punto d’origine.

Trovare un così fitto miscuglio di età apparenti non si adatta alle idee attuali su come si evolvono le stelle. “Questa regione sta dicendo agli astronomi che c’è qualcosa che non capiamo della formazione delle stelle”, ha detto Rebull. Il rompicapo presentato da questa regione è una cosa che fa tornare gli astronomi a studiarla più e più volte. “È una delle mie regioni preferite da studiare”, ha aggiunto.

Dalle prime osservazioni dell’IRAS, la regione è diventata più chiara, un processo comune in astronomia, ha detto Rebull. Nuovi strumenti portano più sensibilità e nuove tecniche, e la storia diventa più chiara ad ogni nuova generazione di osservatori. Il 30 gennaio 2020 la NASA smantellerà il telescopio spaziale Spitzer, ma la sua eredità ha spianato la strada ai prossimi osservatori, tra cui il James Webb Space Telescope, che osserverà anche la luce infrarossa.

I dati Spitzer-MIPS utilizzati per questa immagine sono alla lunghezza d’onda dell’infrarosso di 24 micron. Piccoli spazi vuoti lungo i bordi di questa immagine non osservati da Spitzer sono stati colmati utilizzando i dati a 22 micron del Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA.

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