ASCOLTA I NOSTRI PODCAST SU SPOTIFY
La collaborazione scientifica PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS), guidata da Eva Schinnerer, astronoma presso il Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) di Heidelberg, in Germania, ha pubblicato oggi splendide immagini di 19 galassie vicine scattate con il James Webb Space Telescope (JWST). Queste immagini sono realizzate a partire dalla luce infrarossa e forniscono una visione dettagliata della distribuzione delle stelle e del materiale da cui nascono. I dati sono ora disponibili al pubblico per gli astronomi di tutto il mondo per potenziare la ricerca sulle galassie, in particolare sulla formazione delle loro stelle.
È così facile essere assolutamente ipnotizzati da queste galassie a spirale. Seguite i loro bracci ben definiti, che sono pieni di stelle, fino al loro centro, dove potrebbero esserci vecchi ammassi stellari e, a volte, buchi neri supermassicci attivi. Solo il JWST è in grado di fornire scene altamente dettagliate di galassie vicine in una combinazione di luce nel vicino e medio infrarosso, e sono state rese pubbliche oggi.
Le immagini del JWST fanno parte di un grande progetto di lunga data, il programma PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS), supportato da oltre 150 astronomi in tutto il mondo.
Prima che il JWST scattasse queste immagini, PHANGS era già pieno zeppo di dati provenienti dal telescopio spaziale Hubble (HST), dal Very Large Telescope (VLT) Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) e dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), comprese le osservazioni in luce ultravioletta, visibile e radio. I contributi del JWST nel vicino e medio infrarosso hanno fornito diversi nuovi pezzi del puzzle.
“Le nuove immagini di Webb sono straordinarie”, ha detto Janice Lee, scienziata del progetto per le iniziative strategiche presso lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, negli Stati Uniti.
“Sono strabilianti anche per i ricercatori che hanno studiato le galassie per decenni. Bolle e filamenti sono risolti fino alle scale più piccole mai osservate e raccontano una storia sul ciclo di formazione stellare”.
L’eccitazione si è rapidamente diffusa in tutto il team man mano che le immagini si diffondevano. “Mi sento come se il nostro team vivesse in un costante stato di sopraffazione – in modo positivo – dalla quantità di dettagli in queste immagini”, ha aggiunto Thomas Williams, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Oxford nel Regno Unito ed ex post-doc presso MPIA.
La NIRCam (Near-Infrared Camera) del JWST ha catturato milioni di stelle in queste immagini, che brillano nei toni del blu. Alcune stelle sono sparse lungo i bracci a spirale, ma altre sono raggruppate strettamente in ammassi stellari.
I dati MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio evidenziano la polvere incandescente, mostrandoci dove si trova dietro, intorno e tra le stelle. Mette anche in luce le stelle che non si sono ancora completamente formate: sono ancora racchiuse nel gas e nella polvere che alimentano la loro crescita, come semi rosso vivo sulle punte di picchi polverosi.
“È qui che possiamo trovare le stelle più nuove e massicce delle galassie”, ha detto Erik Rosolowsky, professore di fisica presso l’Università di Alberta a Edmonton, in Canada.
Gli ingegneri del MPIA, supportati da Hensoldt a Oberkochen, in Germania, hanno sviluppato, tra le altre cose, una ruota portafiltri per la fotocamera MIRI che ora produce queste fantastiche immagini.
“Siamo orgogliosi di aver contribuito al travolgente successo di MIRI. Queste meravigliose immagini sono la ricompensa per decenni pieni di duro lavoro”, ha dichiarato Oliver Krause di MPIA.
È a capo del gruppo di ricerca per l’astronomia spaziale infrarossa presso l’MPIA e responsabile dei contributi tecnici dell’istituto al JWST.
C’è qualcos’altro che ha fatto cadere gli astronomi dalla sedia? Le immagini del JWST mostrano grandi gusci sferici nel gas e nella polvere.
“Questi buchi potrebbero essere stati creati da una o più stelle che sono esplose, scavando buchi giganti nel materiale interstellare”, ha spiegato Adam Leroy, professore di astronomia presso la Ohio State University negli Stati Uniti. “Vediamo queste reliquie solo nelle immagini del JWST”.
Ora, traccia i bracci a spirale per trovare regioni estese di gas che appaiono rosse e arancioni. “Queste strutture tendono a seguire lo stesso schema in alcune parti delle galassie”, ha aggiunto Rosolowsky.
“Pensiamo a queste come a delle onde, e la loro spaziatura ci dice molto su come una galassia distribuisce il suo gas e la sua polvere”. Lo studio di queste strutture fornirà informazioni cruciali su come le galassie costruiscono, mantengono e spengono la formazione stellare.
L’evidenza mostra che le galassie crescono dall’interno verso l’esterno: la formazione stellare inizia nei nuclei delle galassie e si diffonde lungo i loro bracci, allontanandosi a spirale dal centro.
Più una stella è lontana dal nucleo della galassia, più è probabile che sia più giovane. Al contrario, le aree vicino ai nuclei che sembrano illuminate da un riflettore blu sono popolazioni di stelle più vecchie.
Che dire dei nuclei di galassie che sono inondati di picchi di diffrazione rosa e rossi? Appaiono quando la luce proveniente da oggetti luminosi e compatti entra nel telescopio e colpisce strutture come la montatura dello specchio secondario.
“Questo è un chiaro segno che potrebbe esserci un buco nero supermassiccio attivo”, ha detto Eva Schinnerer, leader del gruppo di ricerca MPIA e PI della collaborazione PHANGS.
“Oppure, gli ammassi stellari verso il centro sono così luminosi che hanno saturato quell’area dell’immagine”.
Ci sono praticamente infinite domande a cui i ricercatori possono iniziare a rispondere con i dati PHANGS combinati. Tuttavia, il numero senza precedenti di stelle risolte dal JWST è un ottimo punto di partenza.
“Le stelle possono vivere per miliardi o trilioni di anni”, ha detto Leroy. “Catalogando con precisione tutti i tipi di stelle, possiamo costruire una visione più affidabile e olistica dei loro cicli di vita”.
Oltre a rilasciare immediatamente le immagini, il team di PHANGS ha pubblicato il più grande catalogo di circa 100.000 ammassi stellari fino ad oggi.
“La quantità di analisi che può essere fatta con queste immagini è enormemente più grande di qualsiasi cosa il nostro team possa gestire”, ha sottolineato Rosolowsky. “Siamo entusiasti di sostenere la comunità in modo che tutti i ricercatori possano contribuire”.
Immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), PHANGS Team
