In questo collage, ogni immagine in bianco e nero corrisponde all’immagine colorata al di sopra. Nei riquadri in bianco e nero, il nero corrisponde all’idrogeno atomico e il nero all’idrogeno molecolare. Nelle immagini a colore, il rosso indica l’idrogeno molecolare, il verde mostra dove l’idrogeno è stato ionizzato e il blu corrisponde a elevate del gas associato alla ionizzazione vicino massicce stelle di tipo O. Crediti: P. Hartigan/Rice University
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».
Per saperne di più:
CLICCA QUI per leggere lo studio pubblicato su The Astrophysical Journal: “A survey of irradiated pillars, globules, and jets in the Carina Nebula”, di P. Hartigan, M. Reiter, N. Smith e J. Bally