Il mistero di una galassia a spirale appena svelato dal telescopio James Webb

Invisibile agli occhi del telescopio Hubble, il telescopio James Webb svela l'abbondante presenza di gas caldo e di polveri, che arricchiscono e si distribuiscono lungo le spirali di questa galassia, appena 65 milioni di anni luce distante.

Due potenti strumenti del telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA hanno unito le forze per creare questa suggestiva immagine di una galassia. Questa galassia a spirale si chiama NGC 5134 e si trova a 65 milioni di anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Leroy

Una miriade di regioni di formazione stellare, in ciascuna delle quali miriadi di stelle si stanno formando o si sono già formate immerse in dense nubi di polvere e gas caldo, il tutto distribuito lungo i bracci di spirale.

E’ quello che appare nell’immagine della Galassia NGC 5134 osservata il mese scorso dal telescopio spaziale James Webb.

Cosa è esattamente la galassia NGC 5134

NGC 5134 è una tipica galassia a spirale in cui dal nucleo centrale si dipartono più bracci di spirale. Tanto il nucleo quanto le spirali sono costituite di polveri, gas, e stelle. Mentre il gas è pressoché invisibile alla vista e le polveri rendono ancor meno visibile il tutto, sono proprio le stelle ed il gas caldo che tracciano la forma di questa galassia.

Essa si trova in direzione della costellazione della Vergine a circa 65 milioni di anni luce di distanza. Non è una galassia isolata ma parte di un ammasso di galassie noto come NGC 5084.

Questa galassia venne scoperta dall’astronomo William Herschel nel 1795 e catalogata come oggetto numero 5134, su un totale di 8000, del New General Catalog, da cui la sigla NGC, compilato quasi un secolo dopo da John Dreyer.

La galassia nel corso degli anni è stata ripetutamente visitata con telescopi da Terra e dallo Spazio. Nell'immagine di sotto riportiamo la stessa galassia osservata da Hubble. Ma mai prima era stata ottenuta un’immagine così dettagliata come quella prodotta recentemente dal James Webb.

Perché osservare la galassia NGC 5134

Questa galassia offre la possibilità di studiare in dettaglio i processi di formazione delle stelle e della loro successiva evoluzione. Permette di tracciare il ciclo del gas e delle polveri che, inizialmente in forma di nube, si condensano in stelle, per poi ritornare sotto forma di gas durante le fasi finali di vita delle stelle.

Sempre la stessa galassia NGC5134 ma osservata nell'ottico dal telescopio Hubble. E' impressionante la quantità di particolari in più osservabili nell'infrarosso (immagine di copertina) che rimangono invisibili nella banda ottica. Credit: NASA/j. Roger

Molto sappiamo sulla formazione e l’evoluzione delle stelle, tuttavia ancora la nostra conoscenza non è completa. Siamo interessati a sapere come questi processi siano cambiati nel corso dell’evoluzione dell’Universo e come l’ambiente in cui essi hanno luogo possa influenzare.

Ci si potrebbe chiedere come mai con così tante regioni di formazione all’interno della nostra Galassia, sia necessario andare a studiarne una a 65 mlioni di anni luce di distanza.

In parte, la risposta è stata già data.

Sebbene anche la nostra Galassia sia sede di formazione stellare, servono ambienti diversi e epoche diverse per una ricostruzione completa dei processi di formazione ed evoluzione.

Rappresentazione schematica di come le osservazioni lungo il piano della Galassia siano fortemente limitate dall'abbondante presenza di polvere (banda scura) a differenza di quelle fuori dal piano galattico.

Ma c’è anche un altro motivo non trascurabile. Paradossalmente, è più facile guardare al di fuori della nostra Galassia che non all’interno. Le regioni di formazione della nostra galassia sono distribuite lungo i bracci delle spirali, quelle regioni in cui più che altrove di addensa il gas ma anche le polveri.

L’abbondanza di polveri nei bracci li rende inaccessibili alle osservazioni nel visibile. Le stelle riescono a far trapelare attraverso le coltri di polvere solo la loro radiazione infrarossa. Pertanto, solo nell’infrarosso si riesce ad esplorare le regioni interne ma più lontane della nostra Galassia.

Diversamente, quando si osservano oggetti in direzione diversa da quella del piano galattico, la quantità di polvere è trascurabile e la vista si spinge fino ai confini dell’Universo (come esemplificato nella figura di sopra).

La sensibilità all'infrarosso degli strumenti al bordo del James Webb,Miri (Mid-Infrared Instrument) e Nircam (Near Infrared Camera), hanno prodotto questa immagine combinata che mette in evidenza la luce infrarossa media emessa dalla polvere calda disseminata tra le nubi della galassia, tracciando gli agglomerati e i filamenti di gas polveroso.