I primi risultati scientifici dell'Herschel Space Observatory dell'ESA negli infrarossi, stanno rivelando zone in precedenza nascoste con formazione stellare. Le nuove immagini mostrano infatti migliaia di galassie distanti e nebulose di gas in cui si formano le stelle che drappeggiano tutta la Via Lattea. Una foto ha catturato anche una stella nell'atto della sua formazione.
Presentato il 6 maggio nel corso di un simposio scientifico presso l'Agenzia spaziale europea (ESA), i risultati sfidano le vecchie idee sulla nascita stellare e apre nuove strade per la futura ricerca.
Herschel ha osservato la nube di formazione stellare RCW 120 in cui appare una stella embrionale che sembra destinata a trasformarsi in una delle più grandi e più brillanti stelle della nostra Galassia entro sole poche centinaia di migliaia di anni. Essa possiede già adesso da otto a dieci volte la massa del Sole ed è circondata da una ulteriore nube di gas e polveri di 2000 masse solari da cui si può alimentare ulteriormente. [Nella foto in alto: Questa immagine riprende una porzione della galassia nella costellazione dell'Aquila, più vicino al centro galattico rispetto al nostro Sole. Al centro e alla sinistra dell'immagine, le due regioni di formazione stellare G29.9 e W43 sono chiaramente visibili. Questi mini-starburst si stanno formando, mentre parliamo, con centinaia e centinaia di stelle di tutte le dimensioni: da quelle simili al nostro Sole, a mostri diverse decine di volte più pesanti nostro Sole. Queste grandi stelle neonate hanno catastroficamente interrotto i loro embrioni gas originali, spazzando via il loro ambiente circostante. Ciò è chiaramente visibile nella "canna fumaria" sotto W43. (Credit: ESA / Hi-GAL Consorzio)]
"Questa stella non può che crescere più grande", spiega Annie Zavagno, delLaboratoire d'Astrophysique di Marseille. Le stelle massiccie sono rare e di breve durata. Riprenderne una durante nella fase di formazione è un'occasione d'oro per risolvere un paradosso astronomico di lunga data. "Secondo le nostre attuali conoscenze, non dovrebbero esistere stelle più grandi di otto masse solari" spiega Zavagno.
Questo perché la luce emessa da stelle di grandi dimensioni dovrebbe spazzare via le vicine nebulose, prima che si possano ulteriolmente accumulare in essa. Eppure ciò accade, e queste stelle "impossibili" sono già conosciute, alcune contenenti fino a oltre 150 masse solari. Herschel in questo caso ha visto una stella super massiccia all'inizio della sua vita, fornendo agli astronomi i dati per studiare meglio come esse si possano formare.
Herschel è il più grande telescopio astronomico mai mandato in orbita nello spazio. Il diametro del suo specchio principale è quattro volte più grande rispetto a qualsiasi precedente telescopio spaziale a infrarossi e una volta e mezzo più grande di quello di Hubble. Quando le stelle cominciano a formarsi, la polvere e i gas che le circondano vengono riscaldate fino a poche decine di gradi sopra lo zero assoluto e cominciano ad emettere luce a lunghezze d'onda nel lontano infrarosso. L'atmosfera terrestre blocca completamente la maggior parte di queste lunghezze d'onda e quindi sono fondamentali le osservazioni dallo spazio.
Usando la sua risoluzione e la sua sensibilità senza precedenti, Herschel sta conducendo un censimento delle regioni di formazione stellare nella nostra Galassia. "Prima di Herschel, non era chiaro come il materiale nella Via Lattea si fosse riunito in alta densità a temperature sufficientemente basse per formare le stelle", afferma Sergio Molinari, dell'Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, Roma.
Una nuova immagine di Herschel che copre un certo numero di asili nido stellari nella Via Lattea mostra come ciò accade. Gli embrioni stellari prima comparsi all'interno dei filamenti di polveri e gas incandescenti drappeggiano in tutta la Galassia. Queste catene sotto forma di vivai stellari, estesi per decine di anni-luce, avvolgono la Galassia in una rete di nascita stellari.
Herschel ha anche mappato lo spazio profondo al di là della nostra Galassia e ha misurato la luce infrarossa di migliaia di altre galassie, sparse in miliardi di anni-luce dell'Universo. Ogni galassia appare come un semplice spillo, ma la loro luminosità permette agli astronomi di determinare il tasso di natalità delle stelle all'interno di esse. In parole povere, più luminosa è la galassia più sono le stelle più che si stanno formando all'interno.
Anche qui, Herschel ha messo in discussione le conoscenze precedenti, dimostrando che le galassie si sono evolute nel corso del tempo cosmico molto più velocemente di quanto si pensasse. Gli astronomi credevano che le galassie si fossero formate allo stesso tasso per gli ultimi tre miliardi di anni. Herschel ha dimostrato che questo non è vero.
In passato, le galassie formavano stelle a un tasso 10-15 volte maggiore rispetto a quello che accade adesso nella Via Lattea. Ma cosa abbia attivato questa frenetica attività non è completamente noto. "Grazie ad Herschel adesso possiamo indagare le ragioni di questo comportamento," dice Steve Eales, della Cardiff University, UK.
Herschel è anche uno strumento privilegiato per individuare le più piccole forme della materia: le molecole. Il telescopio spaziale ha infatto scoperto nello spazio una nuova fase dell'acqua. Si tratta di una carica elettrica che a differenza delle fasi più familiari, cioè del ghiaccio solido, dell'acqua liquida e del vapore gassoso, non si verifica in natura sulla Terra. Nella nascita di nubi che circondano le stelle giovani, l'irradiazione ultravioletta può colpire un elettrone dalla molecola d'acqua, creando un cambio elettrico.
"Questo rilevamento di vapore d'acqua ionizzata è stata una sorpresa", dice Arnold Benz, ETH Zurigo, Svizzera. "Ci sono processi violenti che si verificano durante le fasi di nascita precoce che portano la radiazione energetica in tutta la nube", ci ha detto.
Grandi scoperte, dalle più grandi galassie alle molecole più piccole, sono stati i risultati presentati alla comunità scientifica nell'Herschel Symposium, ESLAB 2010, che si svolgono in questa settimana all'ESA ESTEC, il centro tecnologico e scientifico, a Noordwijk nei Paesi Bassi .
"Questi sono ancora gli inizi per Herschel e questo è solo l'inizio delle scoperte scientifiche che potremo ottenere da questa missione, negli anni a venire", spiega Göran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist.
Herschel ha osservato la nube di formazione stellare RCW 120 in cui appare una stella embrionale che sembra destinata a trasformarsi in una delle più grandi e più brillanti stelle della nostra Galassia entro sole poche centinaia di migliaia di anni. Essa possiede già adesso da otto a dieci volte la massa del Sole ed è circondata da una ulteriore nube di gas e polveri di 2000 masse solari da cui si può alimentare ulteriormente. [Nella foto in alto: Questa immagine riprende una porzione della galassia nella costellazione dell'Aquila, più vicino al centro galattico rispetto al nostro Sole. Al centro e alla sinistra dell'immagine, le due regioni di formazione stellare G29.9 e W43 sono chiaramente visibili. Questi mini-starburst si stanno formando, mentre parliamo, con centinaia e centinaia di stelle di tutte le dimensioni: da quelle simili al nostro Sole, a mostri diverse decine di volte più pesanti nostro Sole. Queste grandi stelle neonate hanno catastroficamente interrotto i loro embrioni gas originali, spazzando via il loro ambiente circostante. Ciò è chiaramente visibile nella "canna fumaria" sotto W43. (Credit: ESA / Hi-GAL Consorzio)]
"Questa stella non può che crescere più grande", spiega Annie Zavagno, delLaboratoire d'Astrophysique di Marseille. Le stelle massiccie sono rare e di breve durata. Riprenderne una durante nella fase di formazione è un'occasione d'oro per risolvere un paradosso astronomico di lunga data. "Secondo le nostre attuali conoscenze, non dovrebbero esistere stelle più grandi di otto masse solari" spiega Zavagno.
Questo perché la luce emessa da stelle di grandi dimensioni dovrebbe spazzare via le vicine nebulose, prima che si possano ulteriolmente accumulare in essa. Eppure ciò accade, e queste stelle "impossibili" sono già conosciute, alcune contenenti fino a oltre 150 masse solari. Herschel in questo caso ha visto una stella super massiccia all'inizio della sua vita, fornendo agli astronomi i dati per studiare meglio come esse si possano formare.
Herschel è il più grande telescopio astronomico mai mandato in orbita nello spazio. Il diametro del suo specchio principale è quattro volte più grande rispetto a qualsiasi precedente telescopio spaziale a infrarossi e una volta e mezzo più grande di quello di Hubble. Quando le stelle cominciano a formarsi, la polvere e i gas che le circondano vengono riscaldate fino a poche decine di gradi sopra lo zero assoluto e cominciano ad emettere luce a lunghezze d'onda nel lontano infrarosso. L'atmosfera terrestre blocca completamente la maggior parte di queste lunghezze d'onda e quindi sono fondamentali le osservazioni dallo spazio.
Usando la sua risoluzione e la sua sensibilità senza precedenti, Herschel sta conducendo un censimento delle regioni di formazione stellare nella nostra Galassia. "Prima di Herschel, non era chiaro come il materiale nella Via Lattea si fosse riunito in alta densità a temperature sufficientemente basse per formare le stelle", afferma Sergio Molinari, dell'Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, Roma.
Una nuova immagine di Herschel che copre un certo numero di asili nido stellari nella Via Lattea mostra come ciò accade. Gli embrioni stellari prima comparsi all'interno dei filamenti di polveri e gas incandescenti drappeggiano in tutta la Galassia. Queste catene sotto forma di vivai stellari, estesi per decine di anni-luce, avvolgono la Galassia in una rete di nascita stellari.
Herschel ha anche mappato lo spazio profondo al di là della nostra Galassia e ha misurato la luce infrarossa di migliaia di altre galassie, sparse in miliardi di anni-luce dell'Universo. Ogni galassia appare come un semplice spillo, ma la loro luminosità permette agli astronomi di determinare il tasso di natalità delle stelle all'interno di esse. In parole povere, più luminosa è la galassia più sono le stelle più che si stanno formando all'interno.
Anche qui, Herschel ha messo in discussione le conoscenze precedenti, dimostrando che le galassie si sono evolute nel corso del tempo cosmico molto più velocemente di quanto si pensasse. Gli astronomi credevano che le galassie si fossero formate allo stesso tasso per gli ultimi tre miliardi di anni. Herschel ha dimostrato che questo non è vero.
In passato, le galassie formavano stelle a un tasso 10-15 volte maggiore rispetto a quello che accade adesso nella Via Lattea. Ma cosa abbia attivato questa frenetica attività non è completamente noto. "Grazie ad Herschel adesso possiamo indagare le ragioni di questo comportamento," dice Steve Eales, della Cardiff University, UK.
Herschel è anche uno strumento privilegiato per individuare le più piccole forme della materia: le molecole. Il telescopio spaziale ha infatto scoperto nello spazio una nuova fase dell'acqua. Si tratta di una carica elettrica che a differenza delle fasi più familiari, cioè del ghiaccio solido, dell'acqua liquida e del vapore gassoso, non si verifica in natura sulla Terra. Nella nascita di nubi che circondano le stelle giovani, l'irradiazione ultravioletta può colpire un elettrone dalla molecola d'acqua, creando un cambio elettrico.
"Questo rilevamento di vapore d'acqua ionizzata è stata una sorpresa", dice Arnold Benz, ETH Zurigo, Svizzera. "Ci sono processi violenti che si verificano durante le fasi di nascita precoce che portano la radiazione energetica in tutta la nube", ci ha detto.
Grandi scoperte, dalle più grandi galassie alle molecole più piccole, sono stati i risultati presentati alla comunità scientifica nell'Herschel Symposium, ESLAB 2010, che si svolgono in questa settimana all'ESA ESTEC, il centro tecnologico e scientifico, a Noordwijk nei Paesi Bassi .
"Questi sono ancora gli inizi per Herschel e questo è solo l'inizio delle scoperte scientifiche che potremo ottenere da questa missione, negli anni a venire", spiega Göran Pilbratt, ESA Herschel Project Scientist.
A cura di Arthur McPaul
Fonte: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100506112607.htm
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