l'Astrofilo luglio-agosto 2024

31 LUGLIO-AGOSTO 2024 L a galassia starburst M82 è stata osservata dal telescopio spaziale Hubble nel 2006, che ha mostrato il disco a spirale di taglio, le nubi sfrangiate e l’idroge- no caldo della galassia. Il telescopio spaziale Webb ha ora osservato il nucleo di M82, catturando con un dettaglio senza precedenti la struttura del vento galat- tico e caratterizzando le singole stelle e gli ammassi stellari. L’immagine Webb proviene dallo strumento NIRCam. I filamenti rossi tracciano la forma della com- ponente fredda del vento galattico attraverso gli idrocarburi policiclici aromatici (PAHs). Essi sono granelli di polvere molto piccoli che sopravvivono a tempera- ture più fredde ma vengono distrutti in ambienti caldi. La struttura dell’emis- sione è simile a quella del gas ionizzato, suggerendo che i PAHs potrebbero essere reintegrati da materiale molecolare più freddo mentre viene ionizzato. [NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)] ro di polvere pesante appaiono in- trecciati nel nucleo bianco brillante di M82, la NIRCam ha rivelato un li- vello di dettaglio che storicamente è stato oscurato. Guardando più da vi- cino verso il centro, piccoli granelli raffigurati in verde denotano aree concentrate di ferro, la maggior par- te delle quali sono residui di super- nova. Piccole macchie che appaiono rosse indicano regioni in cui l’idro- geno molecolare viene illuminato dalla radiazione di una giovane stel- la vicina. “Questa immagine mostra la potenza di Webb” , ha affermato Rebecca Levy, seconda autrice dello studio, presso l’Università dell’Ari- zona a Tucson. “Ogni singolo punto bianco in questa immagine è una stella o un ammasso stellare. Pos- siamo iniziare a distinguere tutte queste minuscole sorgenti punti- formi, il che ci consente di acquisire un conteggio accurato di tutti gli ammassi stellari di questa galassia.” Osservando M82 nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso leggermente più lunghe, si possono vedere fila- menti grumosi rappresentati in ros- so che si estendono sopra e sotto il piano della galassia. Queste stelle fi- lanti gassose corrispondono al ven- to galattico che fuoriesce dal nucleo della starburst. Un’area di interesse per il team di ricerca era capire come questo vento galattico, innescato dal rapido tasso di formazione stellare e dalle conseguenti supernove, viene lanciato e influenza l’ambiente cir- costante. Risolvendo una sezione centrale di M82, gli scienziati hanno potuto esaminare da dove ha ori- gine il vento e ottenere informazioni su come i componenti caldi e freddi interagiscono all’interno del vento. Lo strumento NIRCam era particolar- mente adatto per tracciare la strut- tura del vento galattico attraverso l’emissione di molecole chimiche fu- ligginose note come idrocarburi po- liciclici aromatici (PAHs). Le PAHs possono essere considerate granelli di polvere molto piccoli che soprav- vivono a temperature più fredde ma vengono distrutti in ambienti caldi. Con grande sorpresa del team, la vi- sione di Webb dell’emissione di PAHs evidenzia la struttura fine del vento galattico, un aspetto precedentemen- te sconosciuto. Raffigurata sotto for- ma di filamenti rossi, l’emissione si estende lontano dalla regione cen- trale dove si trova il cuore della for- mazione stellare. Un’altra scoperta inaspettata è stata la similitudine fra la struttura del- l’emissione di PAHs e quella del gas caldo ionizzato. “È stato sorprenden- te vedere le emissioni di PAHs somi- gliare a quelle del gas ionizzato” , ha affermato Bolatto. “Si suppone che le PAHs non vivano molto a lungo se esposte a un campo di radiazioni così ASTROFILO l’ ! forte; quindi, forse vengono conti- nuamente reintegrate. Sfida le nostre teorie e ci mostra che sono necessarie ulteriori indagini.” Le osservazioni di Webb di M82 nella luce del vicino in- frarosso sollevano ulteriori domande sulla formazione stellare, ad alcune delle quali il team spera di rispondere con ulteriori dati raccolti con Webb, inclusi quelli di un’altra galassia star- burst. Altri due articoli di questo team, che caratterizzano gli ammassi stellari e le correlazioni tra le compo- nenti del vento di M82, sono quasi ul- timati. Nel prossimo futuro, il team avrà osservazioni spettroscopiche di M82 da Webb pronte per l’analisi, così come immagini complementari su larga scala della galassia e del vento. I dati spettrali aiuteranno gli astronomi a determinare le età pre- cise degli ammassi stellari e forni- ranno un’idea del perdurare di cia- scuna fase di formazione stellare in un ambiente di galassie starburst. Su scala più ampia, l’ispezione dell’at- tività in galassie come M82 può ap- profondire la comprensione dell’uni- verso primordiale. “L’osservazione di M82 da parte di Webb, un target a noi vicino, ci ricorda che il telescopio eccelle nello studio delle galassie a tutte le distanze” , ha affermato Bo- latto. “Oltre a osservare le galassie giovani e ad alto redshift, possiamo osservare target più vicini a casa per raccogliere informazioni sui processi che stanno accadendo qui; eventi che si sono verificati anche nell’universo primordiale.”