Più che impressionanti, le foto sono un tesoro scientifico, che mostra come la densità delle nubi di polvere può variare notevolmente all’interno di una galassia. Con una consistenza simile al fumo, la polvere viene creata dalle stelle morenti ed è uno dei materiali che formano nuove stelle.
Le nubi di polvere osservate dai telescopi spaziali sono costantemente modellate dall’esplosione di stelle, dai venti stellari e dagli effetti della gravità. Quasi la metà di tutta la luce delle stelle nell’Universo viene assorbita dalla polvere.
Molti degli elementi chimici pesanti essenziali alla formazione di pianeti come la Terra sono intrappolati nei granelli di polvere nello spazio interstellare. Pertanto, la comprensione della polvere è una parte essenziale della comprensione del nostro Universo.
Nuove straordinarie immagini
Le nuove osservazioni sono state rese possibili grazie al lavoro dell’Herschel Space Observatory dell’ESA, che ha operato dal 2009 al 2013. Il JPL della NASA nel sud della California ha contribuito con parti chiave a due strumenti sulla navicella spaziale.
Gli strumenti di Herschel sono stati in grado di rilevare il bagliore termico della polvere, che viene emessa come luce nel lontano infrarosso, una gamma di lunghezze d’onda più lunga di quella che gli occhi umani possono rilevare.
Le immagini di Herschel della polvere interstellare forniscono viste ad alta risoluzione di dettagli fini in queste nuvole, rivelando sottostrutture intricate. Ma il modo in cui il telescopio spaziale è stato progettato significava che spesso non poteva rilevare la luce proveniente da nubi più sparse e diffuse, specialmente nelle regioni esterne delle galassie, dove gas e polvere diventano radi e quindi più deboli.
Per alcune galassie vicine, ciò significava che Herschel ha perso fino al 30% di tutta la luce emessa dalla polvere. Con un divario così significativo , gli astronomi hanno faticato a utilizzare i dati di Herschel per capire come si comportavano polvere e gas in questi ambienti.
Per completare le mappe della polvere di Herschel, le nuove immagini combinano i dati di altre tre missioni: l’Osservatorio Planck dell’ESA in pensione, insieme a due missioni NASA rinnovate in modo simile, IRAS (Infrared Astronomical Satellite) e COBE (Cosmic Background Explorer).
Le immagini mostrano la Galassia di Andromeda, nota anche come M31; la Galassia Triangolare, o M33; e le Grandi e Piccole Nubi di Magellano – galassie nane in orbita attorno alla Via Lattea che mancano della struttura a spirale delle galassie di Andromeda e Triangolo. Tutte e quattro sono a meno di 3 milioni di anni luce dalla Terra.
Nelle immagini, il rosso indica l’idrogeno gassoso, l’elemento più comune nell’Universo. Questi dati sono stati raccolti utilizzando più radiotelescopi situati in tutto il mondo. L’immagine della Grande Nube di Magellano mostra una coda rossa che sporge in basso a sinistra, probabilmente creata quando si è scontrata con la Piccola Nube di Magellano circa 100 milioni di anni fa.
Le macchie di spazio vuoto indicano le regioni in cui le stelle si sono formate di recente, perché i venti intensi delle stelle appena nate soffiano via la polvere e il gas circostanti. La luce verde attorno ai bordi di queste bolle indica la presenza di polvere fredda che si è accumulata a causa di questi venti. La polvere più calda, vista in blu, indica dove si stanno formando le stelle o altri processi che hanno riscaldato la polvere.
Molti elementi pesanti in natura, come carbonio, ossigeno e ferro, possono rimanere intrappolati nei granelli di polvere e la presenza di elementi diversi cambia il modo in cui la polvere assorbe la luce delle stelle. Questo, a sua volta, influenza la visione degli astronomi di eventi come la formazione stellare.
Nelle nubi di polvere più dense, quasi tutti gli elementi pesanti possono rimanere intrappolati nei granelli di polvere, il che aumenta il rapporto polvere-gas. Ma nelle regioni meno dense, le radiazioni distruttive delle stelle appena nate o le onde d’urto delle stelle che esplodono schiacciano i granelli di polvere e restituiscono alcuni di quegli elementi pesanti bloccati nel gas, cambiando ancora una volta il rapporto.
Gli scienziati che studiano lo spazio interstellare e la formazione stellare vogliono comprendere meglio questo ciclo in corso. Le immagini di Herschel mostrano che il rapporto polvere-gas può variare all’interno di una singola galassia fino a un fattore 20, molto più di quanto stimato in precedenza. “Queste immagini migliorate di Herschel ci mostrano che gli ‘ecosistemi’ di polvere in queste galassie sono molto dinamici“, ha affermato Christopher Clark, astronomo dello STScI (Space Telescope Science Institute) nel Maryland, che ha guidato il lavoro sulla creazione delle nuove immagini.
