Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha individuato milioni di stelle all'interno della Galassia del Sigaro

L'intensa formazione stellare di M82, che si ritiene sia il risultato della fusione tra galassie, sarà un fenomeno effimero in termini astronomici, con una durata stimata di poche centinaia di milioni di anni. Questa fase temporanea di estrema formazione stellare rispetto alla massa della galassia, insieme alla sua posizione nell'universo locale, sono alcuni dei fattori che rendono M82, conosciuta anche come la Galassia del Sigaro, un ambiente unico da studiare.

La galassia M82 è un magnifico caos

Un team di astronomi ha recentemente completato uno studio di imaging con il telescopio spaziale James Webb. Il programma ha richiesto un totale di 65 ore di osservazione con la fotocamera NIRCam (Near Infrared Camera) del Webb e ha rivelato dettagli della galassia starburst mai osservati prima, tra cui la sua struttura a disco estesa e milioni di singole stelle. Le immagini ad alta risoluzione del Webb, in particolare del piano principale del disco galattico, hanno fornito informazioni fondamentali agli astronomi per ricostruire la storia della formazione di M82. Inoltre, i dati del Webb aiuteranno gli scienziati a comprendere i processi attualmente in corso all'interno di questa galassia a intensa formazione stellare.

"M82 è un caos, ma un caos meraviglioso. Non comprendiamo ancora del tutto ciò che sta accadendo, soprattutto per quanto riguarda la sua storia evolutiva. Che cosa può aver innescato un tasso di formazione stellare così elevato? Da quanto tempo questa galassia espelle enormi colonne di materiale dal suo centro?", ha dichiarato il ricercatore principale Adam Smercina, Hubble Fellow della NASA presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora e futuro professore associato alla Tufts University, in Massachusetts.

"M82 rappresenta un laboratorio ideale per studiare l'evoluzione delle galassie, perché possiede caratteristiche che ci permettono di analizzare importanti processi fisici, come la formazione stellare in questi ambienti e il modo in cui essa alimenta le espulsioni di materia. M82 offre una finestra unica su numerose questioni astrofisiche che nessun'altra galassia dell'universo locale è in grado di fornire contemporaneamente".

Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha osservato di taglio la galassia Messier 82, una galassia caratterizzata da un'intensa formazione stellare, riuscendo a penetrare attraverso le nubi di polvere e rivelando 16,5 milioni di stelle e la struttura allungata del suo disco. Gli scienziati puntano a ricostruire la storia evolutiva della galassia grazie ai dati raccolti dal Webb.

L'immagine nel vicino infrarosso ottenuta dal telescopio rappresenta un'istantanea di uno scenario evolutosi nel corso di centinaia di milioni di anni. L'immagine del Webb contiene circa 16,5 milioni di stelle individuali distribuite in tutta la galassia. La luce di queste sorgenti stellari appare come luminosi puntini blu. Si tratta comunque soltanto di una piccola parte del numero totale di stelle che gli astronomi ritengono popolino una galassia come M82, poiché la maggior parte è troppo debole per essere osservata.

«L'enorme quantità di stelle che siamo riusciti a osservare con il telescopio Webb è incredibile», ha affermato Benjamin Williams, membro del team dell'Università di Washington. «È un universo completamente diverso rispetto a quello che avevamo potuto osservare con altri telescopi. Tutte queste stelle, considerate nel loro insieme, costituiscono un dettagliato archivio fossile della formazione e dell'evoluzione di M82.»

Osservando più in profondità, l'aumento della luminosità e la forma asimmetrica del disco galattico suggeriscono la particolare struttura della galassia a spirale. Le diverse dimensioni dei due lati indicano infatti che M82 presenta una forma distorta, caratteristica che può manifestarsi durante intense fusioni galattiche.

«A prima vista il disco della galassia può sembrare meno spettacolare, perché il telescopio Webb riesce a vedere attraverso la polvere», ha spiegato Eric Bell, membro del team dell'Università del Michigan. «Ma M82 è un sistema straordinariamente complesso. Le osservazioni del Webb ci aiuteranno a risolvere alcuni misteri ancora irrisolti, come il modo in cui la formazione stellare si è spostata all'interno della galassia nel corso degli ultimi miliardi di anni.»

A causa dell'estrema attività di formazione stellare all'interno della galassia, circa dieci volte più intensa rispetto a quella della Via Lattea, la nascita di nuove stelle finirà per interrompersi. Questo frenetico processo sta infatti provocando l'espulsione di enormi colonne bipolari di materiale sopra e sotto il disco galattico. Sebbene la regione appaia molto turbolenta, questi flussi a forma di clessidra presentano una struttura stratificata. I filamenti gialli più vicini al disco rappresentano gas ionizzato, mentre il materiale arancione, più distante, è costituito da minuscoli granelli di polvere. Queste particelle sono chiamate idrocarburi policiclici aromatici e rappresentano un importante indicatore del materiale presente nello spazio tra le stelle della galassia, il cosiddetto mezzo interstellare.

Le informazioni raccolte nell'ambito di questo programma di osservazione del telescopio Webb rappresentano soltanto uno dei numerosi insiemi di dati che gli scienziati analizzeranno nel tentativo di ricostruire la storia della formazione di questa galassia a intensa attività stellare.

«Le galassie sono ecosistemi estremamente complessi e, per comprenderle davvero, è necessario combinare dati provenienti da missioni differenti», ha dichiarato Kristen McQuinn, membro dello Space Telescope Science Institute. «Una singola missione non è in grado di rispondere completamente a tutte le domande che abbiamo su M82. Combinare le osservazioni raccolte da telescopi diversi, come Webb e Hubble, è estremamente prezioso. Integrando questi dati si amplia enormemente il campo di studio e diventa possibile affrontare quesiti scientifici ancora più complessi.»

Fonte: NASA