James Webb dà un'occhiata all'asilo delle stelle e scopre qualcosa che non abbiamo mai visto prima

Per la prima volta sono state riprese immagini dirette dell'emissione di protostelle allineate. Questa scoperta supporta l’idea che le stelle, quando si formano dal collasso di nubi di gas, tendono a ruotare nella stessa direzione.

Gli astronomi hanno puntato il telescopio spaziale James Webb verso la Nebulosa Serpente, che si trova a circa 1.300 anni luce dalla Terra. Questa nebulosa ha uno o due milioni di anni, il che è solo un battito di ciglia in termini cosmici. Mentre il telescopio osservava questa nebulosa, scoprì qualcosa di speciale che finalmente confermò le teorie sulla formazione stellare.

Nebulosa Serpente
Di seguito potete godervi la nuova immagine della bellissima Nebulosa Serpente. Questa nebulosa ospita un ammasso particolarmente denso di stelle di recente formazione (circa 100.000 anni), visibile al centro dell'immagine. Alcune di queste stelle prima o poi raggiungeranno la stessa massa del nostro Sole. “Webb è un ottimo strumento per trovare giovani stelle”, afferma il ricercatore Joel Green. “In questa regione abbiamo trovato tracce di tutte le stelle giovani, anche quelle con una massa più piccola”.

In questa immagine, i filamenti e i filamenti che si estendono in tutta la regione rappresentano la luce riflessa dalle protostelle ancora in formazione all’interno della nebulosa. Alcune aree mostrano un riflesso diffuso di colore arancione dovuto alla dispersione della polvere e alla riflessione della luce. L'immagine è stata scattata con la Near Infrared Camera (NIRCam) sul telescopio spaziale James Webb della NASA. Sebbene sia una bella immagine, la vera scoperta si trova nella regione settentrionale (visibile in alto a sinistra) di questa giovane e vicina regione di formazione stellare.

Emissioni distorte
Qui gli astronomi hanno scoperto una notevole collezione di espulsioni di protostelle. Questi si formano quando getti di gas provenienti da stelle appena nate si scontrano con il gas e la polvere circostanti ad alta velocità. Queste emissioni solitamente hanno andamenti diversi all’interno di una singola regione. Ma qui sono tutti inclinati nella stessa direzione, come i chicchi di grandine che cadono durante un temporale. I ricercatori hanno identificato queste emissioni corrispondenti grazie all'eccezionale risoluzione spaziale e sensibilità di Webb nel vicino infrarosso. Ci fornisce nuove informazioni sui principi di base della formazione stellare.

Formazione stellare
Rilevare queste emissioni compatibili è speciale. Ciò conferma le teorie esistenti su come le stelle vedono la luce del giorno. “Gli astronomi credono da tempo che quando le nubi di gas collassano per formare stelle, queste stelle tendono a ruotare nella stessa direzione”, spiega il ricercatore Klaus Pontoppidan. “Tuttavia, questo non era mai stato osservato direttamente prima. Queste strutture compatte e allungate forniscono la prova dei processi fondamentali attraverso i quali nascono le stelle.”

rotazione
Forse ti starai chiedendo come sia correlato l'allineamento dei getti di gas e polvere attorno alla stella con la sua rotazione. Questa è la situazione. Quando la nube di gas interstellare si comprime per formare una stella, la sua velocità di rotazione aumenta. Attorno alla giovane stella si forma un disco di materia che agisce come un vortice, trascinando la materia verso il centro. I campi magnetici in questo disco provocano l'espulsione di materiale sotto forma di getti gemelli che si muovono perpendicolarmente al disco, in due direzioni opposte. In un'immagine Web, questi flussi appaiono come linee luminose, simili a blocchi, rosse. Questo colore indica le onde d'urto create quando gli aerei si scontrano con gas e polvere nelle vicinanze. Il colore rosso indica la presenza di idrogeno molecolare e monossido di carbonio in queste aree.

Macchie poco appariscenti
Il fatto che ora possiamo vedere questa regione della Nebulosa Serpente così chiaramente è grazie a un potente telescopio spaziale. “Grazie a Webb, ora possiamo osservare queste stelle molto giovani e le loro emissioni”, sottolinea Green. “In precedenza, questi oggetti erano spesso visti solo come punti deboli, o addirittura completamente invisibili alle lunghezze d’onda ottiche a causa della densa polvere che li circondava”.

Un'altra tendenza
Rilevare emissioni coerenti non significa automaticamente che rimarranno sempre coerenti. Possono perdere questo allineamento nel tempo a causa di vari fattori, come le interazioni con le stelle vicine o le perturbazioni gravitazionali nel loro ambiente. Un esempio di ciò è quando le stelle binarie orbitano l'una attorno all'altra. Ciò potrebbe comportare un cambiamento nell’andamento delle emissioni che produci. Ciò significa che l’allineamento attualmente osservato potrebbe non essere permanente e potrebbe cambiare con l’evolversi delle condizioni.

Composizione chimica
La nuova straordinaria immagine e la scoperta inaspettata dell'emissione parallela sono in realtà solo l'inizio. Il team ora utilizzerà il NIRSpec (spettrometro nel vicino infrarosso) di Webb per esaminare in dettaglio la composizione chimica della nuvola. Gli astronomi vogliono sapere come le sostanze chimiche volatili sopravvivono alla formazione di stelle e pianeti. Le sostanze volatili sono composti che sublimano, nel senso che passano direttamente dallo stato solido allo stato gassoso a una temperatura relativamente bassa, come l’acqua e il monossido di carbonio. I ricercatori confronteranno poi le loro scoperte con le quantità trovate nei dischi protoplanetari attorno a stelle di tipo simile.

Perché i ricercatori sono interessati a questo? “Siamo tutti fondamentalmente composti da materia che proviene da questi volatili”, spiega Pontoppidan. “La maggior parte dell’acqua qui sulla Terra si è formata quando il nostro Sole era ancora una giovane protostella, miliardi di anni fa. Osservando l’abbondanza di questi importanti composti nelle protostelle appena prima che si formassero i loro dischi planetari, possiamo capire meglio quanto fossero uniche queste condizioni. quando si formarono”. Il nostro sistema solare I risultati contribuiscono quindi a una migliore comprensione delle condizioni che hanno portato alla formazione del nostro sistema solare ed evidenziano la capacità del telescopio Webb di fornire informazioni nuove e dettagliate sulla formazione di stelle e pianeti.