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Due nuovi studi di ricerca esplorano come un vivaio stellare nel cuore della Via Lattea sia influenzato dai forti campi magnetici della regione.
La ricerca di follow-up su un Immagine 2023 della nursery stellare Sagittarius C nel cuore della nostra galassia, la Via Lattea, catturata dal telescopio spaziale James Webb della NASA, ha rivelato espulsioni da protostelle ancora in formazione e intuizioni sull’impatto di forti campi magnetici sul gas interstellare e sul ciclo di vita delle stelle.
“Una grande domanda nella Zona Molecolare Centrale della nostra galassia è stata: se c’è così tanto gas denso e polvere cosmica qui, e sappiamo che le stelle si formano in tali nubi, perché così poche stelle nascono qui?” ha detto l’astrofisico John Bally dell’Università del Colorado Boulder, uno dei principali ricercatori.
“Ora, per la prima volta, stiamo vedendo direttamente che forti campi magnetici possono svolgere un ruolo importante nel sopprimere la formazione stellare, anche su piccola scala”.
Lo studio dettagliato delle stelle in questa regione affollata e polverosa è stato limitato, ma gli strumenti avanzati nel vicino infrarosso di Webb hanno permesso agli astronomi di vedere attraverso le nuvole per studiare le giovani stelle come mai prima d’ora.
“L’ambiente estremo del centro galattico è un luogo affascinante per mettere alla prova le teorie sulla formazione stellare, e le capacità infrarosse del James Webb Space Telescope della NASA offrono l’opportunità di basarsi su importanti osservazioni passate da telescopi terrestri come ALMA e Meerkat, ha detto Samuel Crowe, un altro ricercatore principale della ricerca, uno studente universitario senior presso l’Università della Virginia e un Rhodes Scholar 2025.
Usare l’infrarosso per rivelare le stelle in formazione
Nell’ammasso più luminoso di Sagittarius C, i ricercatori hanno confermato la scoperta provvisoria dell’Atacama Large Millimeter Array (ALMA) secondo cui due stelle massicce si stanno formando lì. Insieme ai dati a infrarossi del telescopio spaziale Spitzer della NASA e della missione SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), così come dell’Herschel Space Observatory, hanno usato Webb per determinare che ciascuna delle protostelle massicce è già più di 20 volte la massa del Sole. Webb ha anche rivelato i flussi luminosi alimentati da ciascuna protostella.
Ancora più difficile è trovare protostelle di piccola massa, ancora avvolte in bozzoli di polvere cosmica.
I ricercatori hanno confrontato i dati di Webb con le osservazioni passate di ALMA per identificare cinque probabili candidati protostelle di piccola massa.
Il team ha anche identificato 88 caratteristiche che sembrano essere gas idrogeno shock, dove il materiale che viene espulso in getti da giovani stelle colpisce la nube di gas circostante.
L’analisi di queste caratteristiche ha portato alla scoperta di una nuova nube di formazione stellare, distinta dalla nube principale del Sagittario C, che ospita almeno due protostelle che alimentano i propri getti.
“I flussi di stelle in formazione in Sagittarius C sono stati accennati in osservazioni passate, ma questa è la prima volta che siamo stati in grado di confermarli in luce infrarossa. È molto emozionante da vedere, perché c’è ancora molto che non sappiamo sulla formazione stellare, specialmente nella zona molecolare centrale, ed è così importante per come funziona l’universo”, ha detto Crowe.
Campi magnetici e formazione stellare
L’immagine di Webb del 2023 di Sagittarius C ha mostrato dozzine di filamenti distintivi in una regione di plasma di idrogeno caldo che circonda la nube principale di formazione stellare.
Una nuova analisi di Bally e del suo team li ha portati a ipotizzare che i filamenti siano modellati da campi magnetici, che sono stati osservati anche in passato dagli osservatori terrestri ALMA e MeerKAT (ex Karoo Array Telescope).
“Il movimento del gas che turbina nelle forze di marea estreme del buco nero supermassiccio della Via Lattea, Sagittarius A*, può allungare e amplificare i campi magnetici circostanti. Questi campi, a loro volta, stanno modellando il plasma in Sagittarius C”, ha detto Bally.
I ricercatori pensano che le forze magnetiche nel centro galattico possano essere abbastanza forti da impedire al plasma di diffondersi, confinandolo invece nei filamenti concentrati visti nell’immagine di Webb.
Questi forti campi magnetici possono anche resistere alla gravità che tipicamente causerebbe il collasso di dense nubi di gas e polvere e la formazione di stelle, spiegando il tasso di formazione stellare inferiore al previsto di Sagittarius C.
“Questa è un’area entusiasmante per la ricerca futura, poiché l’influenza di forti campi magnetici, al centro della nostra galassia o di altre galassie, sull’ecologia stellare non è stata completamente considerata”, ha detto Crowe.
Immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)
