La chimica nascosta al centro della Via Lattea nella nuova immagine di ALMA

Al centro della Via Lattea, in prossimità del buco nero supermassiccio, si trova una regione speciale rimasta finora inaccessibile alle osservazioni. Il telescopio ALMA per la prima volta ne svela composizione chimica e struttura fisica in una dettagliata immagine.

Immagine della Zona Molecolare Centrale vicino al buco nero supermassiccio della nostra Galassia ottenuta per la prima volta in grande dettaglio dal telescopio ALMA dell'ESO. Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al. Background: ESO/D. Minniti et al.

In copertina presentiamo la più grande e più dettagliata immagine finora ottenuta con ALMA all’Osservatorio Europeo Australe (ESO). Più che nelle dimensioni, l’eccezionalità di questa immagine è il contenuto.

Essa mostra in modo dettagliato la struttura di un'immensa nube molecolare, svelando di quali molecole sia costituita. Questa nube, nel cuore della nostra Galassia, rappresenta quello che sarà il costituente fondamentale per la futura generazione di stelle.

Grazie a questa immagine possiamo conoscere il tipo di gas e la struttura di partenza della nube molecolare che, frammentandosi e collassando gravitazionalmente, porterà alla formazione delle prossime stelle nel cuore della nostra Galassia.

La misteriosa Central Molecular Zone

Al centro della nostra Galassia, cioè la Via Lattea, si estende per oltre 650 anni luce una regione occupata da numerose nubi molecolari di gas freddo, chiamata la Central Molecular Zone (CMZ).

Immagine a grande campo della regione centrale della nostra Galassia, all'interno della quale è stata fotografata la Central Molecular Zone. Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al. Stars in inset: ESO/D. Minniti et al. Milky Way: ESO/S. Guisard

E’ una regione molto difficile da osservare in quanto nascosta dalla polvere di cui la nostra galassia è molto ricca e che via via va concentrandosi verso il centro della Galassia. Con i telescopi ottici, ad esempio Hubble, questa regione è rimasta e rimane completamente nascosta. Tuttavia, gli astronomi hanno compiuto ogni sforzo per poterla osservare, e ci sono riusciti con ALMA.

ALMA sta per Atacama Large Millimeter Array. E' un network di antenne radio che osserva nella banda spettrale delle onde millimetriche e submillimetriche. Fa parte dell'ESO ed è situato nel deserto di Atacama, in Cile.

La posizione di vicinanza della Central Molecular Zone al buco nero supermassiccio al centro della nostra Galassia rende queste nubi estremamente interessanti.

Si tratta di un ambiente “estremo” presente in numerose altre galassie lontane e giovani, ma che possiamo studiare solo nella nostra, essendo più vicino.

ALMA è riuscito ad ottenere un'immagine dettagliata di una delle regioni più impenetrabili del centro della Via Lattea.

Grazie ad ALMA, gli scienziati hanno ora una visione senza precedenti di questa regione: l’immagine mostra una fitta rete di filamenti di gas, dalla trama intricata, che si intrecciano attraverso la CMZ. Queste strutture estremamente dettagliate sono state ottenute combinando numerose osservazioni individuali, ottenute in diverse bande spettrali.

Cosa rende speciale questa immagine

Il telescopio ALMA osserva l’Universo nelle bande del millimetrico e del submillimetrico, lunghezze d’onda ideali per studiare il gas molecolare freddo, il materiale di cui è costituita la Central Molecular Zone.

Le più abbondanti molecole presenti nella Central Molecular Zone (dal monossido di Silicio all'Etanolo) producono nella regione spettrale del millimetrico/submillimetrico una propria immagine della nube molecolare. Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al.

La mappa della CMZ mostra numerose molecole, da semplici come il monossido di silicio a composti organici più complessi come metanolo, acetone ed etanolo. Questa varietà di composti chimici offre agli studiosi uno strumento potente per comprendere le condizioni fisiche e chimiche di questa regione che sono molto diverse da quelle in prossimità del Sistema Solare.

All’interno di questa regione esistono già alcune delle stelle più massicce della Via Lattea, stelle che a motivo della loro elevata massa evolvono molto velocemente per esplodere infine come supernove o addirittura ipernove.

Studiare le modalità con cui questo gas freddo si organizza e si trasforma nelle regioni più interne della galassia è essenziale agli astronomi per spiegare come le stelle si formino e come le galassie evolvano nel tempo.

Un progetto internazionale e prospettive future

I risultati di questo studio sono stati ottenuti in seno ad un ampio progetto denominato ACES (ALMA Central Molecular Zone Exploration Survey). Ad esso partecipano oltre 160 scienziati provenienti da più di 70 istituzioni nel mondo. I risultati sono descritti in una serie di articoli che saranno pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

I dati di ACES sono cruciali per confrontare i modelli teorici di formazione stellare con ciò che avviene realmente in condizioni estreme. In futuro, lo stesso ALMA e le osservazioni con l’Extremely Large Telescope (ELT) di ESO permetteranno di sondare ancora più in profondità questa regione.

Riferimento allo studio:

"ALMA Central Molecular Zone Exploration Survey (ACES) I: Overview paper" Steven N. Longmore et al. 2026, MNRAS in stampa