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livello elementare.
ARGOMENTO: ASTRONOMIA E ASTROFISICA
PERIODO: XX-XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Oggetti HH, John Webb Space Telescope, HH 49/50
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Il John Webb Space telescope continua a regalarci immagini straordinarie dell’Universo. L’immagine di oggi ritrae con una certa drammaticità una nebulosa lontana o meglio un oggetto di Herbig-Haro che fa parte di una categoria di nebulose che possono essere osservate nelle regioni in cui avvengono nuove formazioni stellari.
Secondo gli astronomi questi oggetti si formano quando del gas ionizzato (spesso allo stato di plasma), viene violentemente espulso sotto forma di getti in corrispondenza dei poli di stelle in fase di formazione; nel suo cammino il gas attraversa nubi più dense di gas e polveri a velocità supersoniche creando delle onde d’urto generate dalla loro collisione. Queste onde eccitano gli atomi del gas che si illumina per il fenomeno della triboluminescenza, un particolare tipo di luminescenza che si manifesta quando alcuni materiali, sottoposti a sforzi meccanici (ad esempio sfregandoli), emettono parte dell’energia assorbita sotto forma di onde elettromagnetiche. In considerazione dei tempi spaziali, questi fenomeni hanno una durata relativamente breve … ovvero da alcune decine o al massimo a qualche centinaio di migliaia di anni. Dopo di ché i gas si disperdono nel mezzo interstellare sotto l’azione del vento prodotto dalle stelle di nuova formazione. Sebbene il primo a studiare queste nebulose fu S. W. Burnham, si dovette arrivare a cavallo tra gli anni quaranta e gli anni cinquanta del secolo scorso per comprenderne il meccanismo. Fu solo allora che, indipendentemente, due scienziati, G. H. Herbig (statunitense) e G. Haro (messicano), riconobbero il legame di questi fenomeni con la formazione delle nuove stelle. Non a caso oggi questi oggetti celesti sono identificati con le iniziali dei loro cognomi (HH).
Una coppia di getti sporge verso l’esterno in una simmetria quasi perfetta in questa immagine dell’oggetto Herbig-Haro (HH) 212, scattata dall’ISAAC (Infrared Spectrometer And Array Camera) dell’ESO, oggi dismesso. L’oggetto si trova nella costellazione di Orione (il cacciatore) in una densa regione molecolare di formazione stellare, non lontano dalla famosa Nebulosa Testa di Cavallo. In regioni come questa, nubi di polvere e gas collassano sotto la forza di gravità, ruotando sempre più velocemente e diventando sempre più calde finché una giovane stella non si accende al centro della nube. Qualsiasi materiale rimanente che turbina attorno alla protostella neonata si unisce per formare un disco di accrescimento che, nelle giuste circostanze, alla fine evolverà per formare il materiale di base per la creazione di pianeti, asteroidi e comete. Credito ESO Autore ESO/M. Mc Caughrean Herbig-Haro 212 jets.jpg – Wikimedia Commons
Studi successivi scoprirono che il gas di questi oggetti, comunemente HH, è altamente ionizzato; per questa ragione molti astronomi hanno suggerito che in essi si sarebbero potute trovare stelle poco luminose, ma estremamente calde. Successivamente fu confermata l’ipotesi secondo cui potrebbero contenere al loro interno degli oggetti stellari giovani (YSO), per cui sarebbero il risultato della collisione della materia, espulsa dai giovani astri durante il processo di accrescimento, contro il gas della nebulosa da cui ha preso origine la stella. Nei primi anni ottanta fu stabilito che il materiale espulso è altamente concentrato in getti le cui particelle viaggiano quasi perfettamente parallele. Fu grazie ai telescopi spaziali Hubble e Spitzer che fu possibile scoprire che la formazione di questi oggetti sia tipica delle ultimissime fasi della genesi stellare.
Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha osservato Herbig-Haro 49/50, un flusso di una stella vicina ancora in formazione, in luce infrarossa vicina e media ad alta risoluzione. Crediti: NASA, ESA, CSA, STScI NASA’s Webb Telescope Unmasks True Nature of the Cosmic Tornado – NASA Science
Nell’immagine l’oggetto Herbig-Haro (HH 49/50), situato nel complesso della Nube Camaleonte I e soprannominato, per la sua evidente drammaticità, un “tornado cosmico”, appare essere sormontato da una galassia in alto a sinistra, un centro bluastro che sfuma verso l’esterno per fondersi con i suoi bracci a spirale di color rosso. In realtà è solo una questione prospettica in quanto la galassia è lontana anni luce da HH 49/50 e non è per niente associata ad essa.
Come si formò?
Gli scienziati ritengono che HH 49/50 sia stata generata dai getti proiettati da una stella vicina in formazione (in questo caso, fuori dall’inquadratura in basso a destra); nell’immagine in alto si notano i deflussi che penetrano all’interno di una regione spaziale più densa di materiale creando delle onde d’urto. La caratteristica forma di cono si allarga leggermente dall’estremità in lato a sinistra verso il basso a destra. Lungo il percorso ci sono ulteriori bordi arrotondati, come i bordi di un’onda, ed intricati dettagli simili a schiuma. La nebulosa appare ancora più traslucida in basso a destra, offrendo una visione più chiara dello sfondo nero dello spazio, punteggiato da alcune stelle bianche e da galassie bianche più piccole, numerose e deboli. Le strutture ondulate arancioni e rosse in questa immagine sono visibili grazie ai sensori del John Webb Space Telescope che mostrano il materiale delle onde d’urto che si raffredda emettendo luce a lunghezze d’onda visibili ed infrarosse.
L’iconica immagine di Hubble del 1995 ripresa in luce visibile, confrontata con un’immagine nel vicino infrarosso del telescopio James Webb. In particolare, a sinistra, la vista in luce visibile di Hubble mostra pilastri più scuri che salgono dal basso verso l’alto dello schermo, terminando in tre punti. A destra l‘immagine nel vicino infrarosso di Webb che mostra gli stessi pilastri, semi-opachi e di colore rosso ruggine – Fonte Hubble and Webb – Autore NASA, ESA, CSA, STScI; J. De Pasquale, A. Koekemoer, A. Pagan (STScI). Hubble and Webb … Pillars of Creation (Side by Side) (weic2216d).jpeg – Wikimedia Commons
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Gli oggetti HH si presentano nella maggior parte dei casi singolarmente non è però raro osservarli in estese associazioni, che comprendono a volte anche dei globuli di Bok – nebulose oscure in cui si trovano stelle in formazione e da cui spesso si originano gli stessi oggetti HH. In futuro, l’impiego del John Webb Space Telescope potrà fornirci immagini straordinarie di questi fenomeni e farci comprendere la vera natura di questi tornado cosmici.
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