Una stella grande e luminosa risplende al centro dell’immagine, circondata da una nube di materiale che in alcuni punti lascia intravedere le stelle sullo sfondo. Si tratta della stella di Wolf-Rayet Wr 124, a 15mila anni luce di distanza nella costellazione della Freccia. Crediti: Nasa, Esa, Csa, StScI, Webb Ero Production Team
L’immagine che vedete in questa pagina è una delle prime osservazioni del telescopio spaziale James Webb e ritrae la stella di Wolf-Rayet Wr 124, a 15mila anni luce di distanza nella costellazione della Freccia.
Una stella di Wolf-Rayet è il preludio all’ultimo atto della vita di una stella massiccia, la supernova. Sono stelle molto calde rispetto alla media – con temperature superficiali comprese fra 30mila e 200mila gradi – ed estremamente luminose, fra centinaia di migliaia e milioni di volte più luminose del Sole. Non tutte le stelle massicce, nel loro ciclo di vita, attraversano la breve fase Wolf-Rayet prima di diventare supernove. Anzi, quelle che lo fanno sono molto rare. Per via della loro rarità, questa immagine è preziosa perché fissa per sempre quel breve e turbolento periodo di trasformazione.
Sebbene quella che vedete sia la scena di un’imminente “morte” stellare, gli astronomi osservano le stelle di Wolf-Rayet per avere un’idea di come possono essere nuovi inizi, avvolti dalla polvere. Queste stelle sono in procinto di liberarsi dei loro strati esterni, dando luogo a caratteristici aloni di gas e polvere. La stella Wr 124 ha una massa che è 30 volte quella del Sole e finora ha perso materiale per un valore di 10 soli. Mentre il gas espulso si allontana dalla stella e si raffredda, si forma polvere cosmica che brilla nella luce infrarossa rilevabile da Webb.
L’origine della polvere cosmica che può sopravvivere a un’esplosione di supernova e contribuire al bilancio della polvere presente nell’universo è di grande interesse per gli astronomi, per molte ragioni. La polvere è parte integrante del funzionamento dell’universo: protegge le stelle in formazione, si addensa per formare pianeti e funge da piattaforma per la formazione e l’aggregazione delle molecole, compresi gli elementi costitutivi della vita sulla Terra. Nonostante i numerosi ruoli riconosciuti della polvere, nell’universo sembra esserci molta più polvere di quanto le attuali teorie possano spiegare.
Webb consente di studiare i dettagli della polvere cosmica, che si osserva meglio nelle lunghezze d’onda infrarosse della luce. In particolare, la NirCam (Near-Infrared Camera) è riuscita a bilanciare la luminosità del nucleo stellare di Wr 124 e i dettagli intricati nel gas circostante più debole, e l’innovativo Miri (Mid-Infrared Instrument) ha rivelato la struttura grumosa della nebulosa di gas e polvere che circonda la stella. Prima di Webb, gli astronomi non avevano informazioni abbastanza dettagliate per esplorare le questioni sulla produzione di polvere in ambienti come Wr 124 e se quella polvere fosse di dimensioni e quantità sufficienti per sopravvivere e dare un contributo significativo al budget complessivo della polvere. Ora queste domande possono essere affrontate con dati reali.
Stelle come Wr 124 aiutano anche a comprendere un periodo cruciale nella storia primordiale dell’universo. Simili stelle morenti hanno seminato il giovane universo con gli elementi pesanti forgiati nei loro nuclei, elementi che ora sono comuni intorno a noi, anche sulla Terra.