Immagine combinata delle osservazioni del telescopio Spitzer della NASA e della missione Herschel dell'ESA. I dati di Spitzer, a lunghezze d’onda di 8 e 24 micron, sono resi in blu. Quelli di Herschel, a 70 e 160 micron, sono invece rappresentati rispettivamente in verde e rosso. Crediti: NASA/ESA/JPL-Caltech/IRAM
Spitzer ed Herschel come Starsky e Hutch. I due telescopi spaziali – il primo targato ESA, il secondo NASA – escono in missione in coppia con un obiettivo comune: perlustrare la Nebulosa di Orione per cogliere sul fatto la formazione delle stelle. Entrambi sensibili all’infrarosso, i due satelliti sono complementari: i sensori di Spitzer rendono al meglio con le onde più corte del vicino infrarosso, la porzione di spettro prossima alla luce visibile, mentre quelli di Herschel sono stati progettati per il lontano infrarosso, al confine con le microonde. E nel corso dell’appostamento mettono a segno un colpo da maestro, assistendo in diretta a una sorta di rito d’iniziazione: il processo turbolento e rissoso – fatto di bruschi innalzamenti e abbassamenti di temperatura – che porta le giovani stelle verso l’età adulta.
La visione a infrarossi dei due telescopi ha inquadrato una regione della Nebulosa di Orione popolata da una miriade di stelle allo stato embrionale avvolte in nubi di gas e polveri. Quando queste nubi si raggrumano per effetto della gravità, danno origine a globuli densi e caldi, avvolti e alimentati da dischi di materia. Nel corso di centinaia di migliaia di anni, alcune di queste protostelle aggregano una quantità di materiale sufficiente a innescare nel nucleo una fusione nucleare, accendendo così una nuova stella.
Nel corso dell’inverno e della primavera 2011, Herschel ha perlustrato questa regione del cielo una volta a settimana per sei settimane, raccogliendo con lo strumento PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) gli indizi della presenza di particelle di polvere fredda. Nel frattempo, il “collega” Spitzer si è fatto carico di tenere sott’occhio la polvere più calda, che emette a lunghezze d’onda più corte. Combinando i dati così raccolti, gli astronomi hanno notato che la luminosità di molte fra le stelle più giovani ha subito, nell’arco di appena qualche settimana, variazioni superiori al 20 percento.
Poiché questo sfarfallio proviene dall’emissione infrarossa della materia fredda, il punto da cui ha origine deve trovarsi distante dal cuore caldo delle giovani stelle, probabilmente nel disco esterno o nel gas che le avvolge. Una distanza che la materia più esterna, nella sua discesa a spirale verso il cuore della stella, dovrebbe impiegare anni, se non addirittura secoli, per colmare. E non certo poche settimane. Com’è dunque possibile che le variazioni avvengano in un lasso di tempo così breve? Due le ipotesi degli astronomi. Una possibilità è che filamenti grumosi di gas s’incanalino verso le zone centrali della stella, innalzando temporaneamente la temperatura quando il disco interno viene raggiunto. Oppure, le variazioni potrebbero essere dovute all’ombra generata da accumuli occasionali di materiale sul bordo interno del disco.