Il James Webb ha osservato vivai stellari emergenti e singole stelle nella nebulosa della Carena che erano oscurate dalle polveri

Questo paesaggio di “montagne” e “valli” punteggiato di stelle scintillanti è in realtà il confine di una vicina, giovane regione di formazione stellare chiamata NGC 3324 nella Nebulosa della Carena. Catturata alla luce infrarossa dal nuovo telescopio spaziale James Webb della NASA, questa immagine rivela per la prima volta aree precedentemente invisibili di nascita delle stelle. NGC 3324 fu catalogato per la prima volta da James Dunlop nel 1826. Visibile dall’emisfero australe, si trova all’angolo nord-ovest della Nebulosa della Carena (NGC 3372), che risiede nella costellazione della Carena. La Nebulosa della Carena ospita la Nebulosa Buco della Serratura e la stella supergigante attiva e instabile chiamata Eta Carinae.

Confronto degli scatti della nebulosa della Carena realizzati da Webb rispetto ad Hubble. Credits: per Hubble NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Acknowledgment: N. Smith (University of California, Berkeley) e per Webb NASA, ESA, CSA, and STScI

Un vivaio di stelle nascenti

Chiamata anche “le scogliere cosmiche”, l’immagine apparentemente tridimensionale di Webb ricorda delle montagne scoscese in una serata illuminata dalla luna. In realtà, si tratta del bordo della gigantesca cavità gassosa all’interno di NGC 3324 e i “picchi” più alti in questa immagine raggiungono un’altezza di circa 7 anni luce. L’area cavernosa è stata scavata dalla nebulosa dall’intensa radiazione ultravioletta e dai venti stellari di giovani stelle estremamente massicce e calde, situate al centro della bolla, sopra l’area mostrata nell’immagine.

La violenta radiazione ultravioletta delle giovani stelle sta scolpendo la parete della nebulosa erodendola lentamente. Diversi pilastri torreggiano sopra il muro di gas incandescente, resistendo a questa radiazione. Il “vapore” che sembra salire dalle “montagne” celesti è in realtà gas caldo, ionizzato e polvere calda che si allontana dalla nebulosa a causa della radiazione incessante.

Webb ha svelato vivai stellari emergenti e singole stelle che erano completamente nascoste nelle immagini in luce visibile realizzate in precedenza da Hubble. Grazie alla sensibilità di Webb alla luce infrarossa, è stato possibile scrutare attraverso la polvere cosmica per vedere questi oggetti.

I getti protostellari, che emergono chiaramente dall’immagine provengono da alcune di queste giovani stelle. Le sorgenti più giovani appaiono come punti rossi nella regione scura e polverosa della nuvola. Gli oggetti nelle prime fasi rapide della formazione stellare sono difficili da catturare, ma l’estrema sensibilità, risoluzione spaziale e capacità di imaging di Webb ha potuto catturare questi eventi così sfuggenti.

La nebulosa della Carena ripresa dal James Webb. Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI

La formazione delle stelle

Queste osservazioni di NGC 3324 faranno luce sul processo di formazione stellare. La nascita delle stelle si propaga nel tempo, innescata dall’espansione della cavità di erosione. Quando il bordo luminoso e ionizzato si sposta nella nebulosa, si addentra lentamente nel gas e nella polvere. Se il bordo incontra materiale instabile, l’aumento della pressione farà collassare il materiale e formerà nuove stelle.

Al contrario, questo tipo di disturbo può anche impedire la formazione di stelle poiché il materiale che forma le stelle viene eroso. Questo è un equilibrio molto delicato tra l’accensione della formazione stellare e il suo arresto. James Webb affronterà alcune delle grandi domande aperte dell’astrofisica moderna: cosa determina il numero di stelle che si formano in una determinata regione? E perché le stelle si formano con una certa massa?

Webb rivelerà anche l’impatto della formazione stellare sull’evoluzione di gigantesche nubi di gas e polvere. Mentre l’effetto delle stelle massicce – con i loro venti e l’elevata energia – è spesso evidente, si conosce meno dell’influenza delle stelle di piccola massa che sono più numerose. Durante la formazione, queste stelle più piccole creano getti stretti e opposti, osservati da Webb, che possono iniettare massa ed energia nelle nuvole. Questo riduce la frazione di materiale nebulare che produce nuove stelle.

Fino a questo punto, gli scienziati hanno avuto pochissimi dati sull’influenza della moltitudine di stelle di piccola massa giovani e più energetiche. Con Webb, potranno ottenere un censimento completo del loro numero e dell’impatto in tutta la nebulosa. Le giovani stelle e i loro dischi polverosi che formano pianeti brillano nell’infrarosso medio, apparendo di colore rosa e rosso. Lo strumento MIRI ha mostrato strutture che sono incorporate nella polvere e ha scoperto sorgenti stellari di enormi getti e deflussi. La polvere calda, gli idrocarburi e altri composti chimici sulla superficie delle creste si illumina, dando l’aspetto di rocce frastagliate.

Riferimenti: NASA

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