L’ammasso globulare Messier 92 è stato osservato dal James Webb svelando stelle di piccola massa che sono tra le più diffuse nell’universo ma piuttosto difficili da rilevare.

Il 20 giugno 2022, il James Webb ha osservato l’ammasso globulare Messier 92 (M92), un ammasso situato a 27.000 anni luce di distanza nell’alone della Via Lattea. L’osservazione – tra le primissime osservazioni scientifiche intraprese da Webb – fa parte del programma 1334 Early Release Science (ERS), uno dei programmi progettati per aiutare gli astronomi a capire come utilizzare Webb a sfruttare al meglio le sue capacità scientifiche. Questo particolare programma è incentrato sulle popolazioni stellari note. Si tratta di grandi gruppi di stelle come M92 che sono molto vicini, abbastanza da consentire a Webb di individuare le singole stelle del sistema.

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Scientificamente, osservazioni come queste sono molto importanti perché è dal nostro vicinato cosmico che apprendiamo molta della fisica delle stelle e delle galassie che possiamo poi tradurre negli oggetti che vediamo molto più lontani.

Lo studio degli ammassi globulari

Dettaglio dell'ammasso globulare Messier 92
NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI)

Gli ammassi globulari come M92 sono molto importanti per la nostra comprensione dell’evoluzione stellare. Per decenni sono stati un punto di riferimento primario per capire come funzionano le stelle e come si evolvono. M92 è un classico ammasso globulare, vicino a noi e compreso abbastanza bene tanto da essere uno dei nostri riferimenti negli studi dell’evoluzione e dei sistemi stellari.

Un altro motivo per cui M92 è importante è perché è uno dei più antichi ammassi globulari della Via Lattea, se non il più antico. Si ritiene che M92 abbia tra i 12 e i 13 miliardi di anni, contiene alcune delle stelle più antiche che possiamo trovare, o almeno che possiamo osservare e caratterizzare bene come tracce dell’antichissimo universo.

M92 è stato scelto anche per la sua densità: al suo interno vi sono moltissime stelle vicine tra loro, il centro dell’ammasso è migliaia di volte più denso della regione attorno al Sole. Osservare M92 permette di testare come si comporta il James Webb in questa particolare situazione dove dobbiamo effettuare misurazioni di stelle molto vicine tra loro.

Una delle caratteristiche interessanti di questo ammasso è che la maggior parte delle stelle in M92 si sarebbe formata più o meno nello stesso momento e conlo stesso mix di elementi, ma con un’ampia gamma di masse. Grazie a questo è possibile ottenere un’ottima analisi di questa particolare popolazione di stelle.

Inoltre, poiché le stelle appartengono tutte allo stesso oggetto, lo stesso ammasso globulare M92, sappiamo che si trovano tutte alla stessa distanza da noi. Questo aiuta molto perché sappiamo che le differenze di luminosità tra le diverse stelle devono essere intrinseche invece che solo legate alla loro distanza. Ciò rende il confronto con i modelli esistenti molto più semplice.

Un’analisi dettagliata delle stelle

L'ammasso globulare Messier 92
Credit: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI)

L’immagine è stata realizzata utilizzando la fotocamera a infrarossi vicini (NIRCam) di Webb e presenta una striscia nera al centro che è il risultato della separazione tra i due rilevatori. Il centro dell’ammasso è estremamente affollato ed estremamente luminoso, non ideale per le osservazioni del James Webb e avrebbe limitato l’utilità dei dati di quella regione. Immagini della regione centrale che sono comunque già disponibili grazie al telescopio Hubble e si sovrappongono perfettamente ai nuovi dati raccolti da Webb.

Il James Webb è stato in grado di catturare le stelle di massa più bassa, inferiori addirittura a 0,1 volte la massa del Sole. Tale dimensione è molto vicina al confine in cui le stelle smettono di essere stelle. Al di sotto di questo confine ci sono soltanto le nane brune che hanno una massa così ridotta da non essere in grado di accendere l’idrogeno nei loro nuclei. E queste sono le stelle più numerose dell’universo.

Da un punto di vista teorico sono molto interessanti perché sono sempre state molto difficili da osservare e caratterizzare. Soprattutto per le stelle di massa inferiore alla metà del Sole, dove la nostra attuale comprensione dei modelli stellari è un po’ più incerta.

Studiare la luce emessa da queste stelle di piccola massa può anche aiutarci a definire meglio l’età dell’ammasso globulare. Questo ci aiuta a capire meglio quando si sono formate diverse parti della Via Lattea proprio come l’alone, dove si trova M92. E questo potrà avere implicazioni per la nostra comprensione della storia cosmica.

Riferimenti: NASA

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