Diciannove galassie a spirale sono state riprese nel vicino e medio infrarosso dal telescopio spaziale James Webb (JWST). L’obiettivo delle osservazioni, che rientrano in un progetto di più ampio respiro, è svelare i processi alla base della formazione stellare nelle galassie.
Lo «sguardo» infrarosso del JWST ha catturato diciannove immagini di altrettante galassie a spirale viste frontalmente, cogliendo i dettagli della loro struttura fatta di stelle, gas e polvere interstellare. L’obiettivo delle osservazioni va ricercato in un vasto programma di vecchia data, chiamato PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS), che mira a comprendere meglio il processo di formazione stellare nelle spirali galattiche nonché l’evoluzione stessa di queste ultime.
In passato gli oltre 150 ricercatori coinvolti in tutto il mondo nel progetto potevano contare sui rilevamenti in ultravioletto, ottico e radio compiuti con il telescopio spaziale Hubble (HST), con il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (Osservatorio australe europeo) e con ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array). Le informazioni fornite ora dal JWST, che osserva nel vicino e medio infrarosso, non potranno che apportare un fondamentale contributo agli studi, che necessitano di dati lungo tutto lo spettro elettromagnetico per «vivisezionare» a dovere la struttura delle galassie.
Le galassie a spirale scandagliate per PHANGS ricadono nelle immediate vicinanze del Gruppo Locale (la famigliola galattica di cui fa parte la nostra Via Lattea), ossia entro un raggio di «appena» 65 milioni di anni luce da questo. Il livello dei dettagli nelle immagini realizzate dal JWST è, come sempre, impressionante.
Le immagini realizzate dal JWST nel vicino e medio infrarosso di diciannove galassie a spirale «vicine» viste frontalmente, nel contesto del programma di ricerca PHANGS.
Crediti: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS Team
Lo strumento per il vicino infrarosso NIRCam (Near-Infrared Camera) ha rivelato milioni di stelle nelle galassie osservate, rese con le tonalità blu. Alcune sono sparpagliate tra i bracci a spirale, mentre altre si raccolgono entro densi ammassi stellari.
Nel medio infrarosso, d’altra parte, lo strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) ci permette di vedere il bagliore della polvere interstellare, evidenziato con le tonalità rosse, e il modo in cui essa risulta distribuita davanti, attorno e in mezzo alle stelle. MIRI rende inoltre distinguibili i luoghi dove nuove stelle stanno ancora formandosi, avvolte in spesse coltri di pulviscolo che tuttora ne alimentano la crescita.
Oltre a ciò emergono delle strutture costituite da gusci sferici di gas e polvere, forse cavità prodotte da stelle che sono esplose.
Studiare la distribuzione dei dettagli lungo i bracci a spirale, resi in rosso e arancione, è cruciale per apprendere in che modo le galassie iniziano, sostengono e inibiscono la formazione stellare.
I dati osservativi indicano che le galassie evolvono dall’interno all’esterno: il processo di formazione stellare incomincia dal nucleo e poi migra progressivamente verso le regioni periferiche, spiralando sempre più lontano dal centro. Maggiore è la distanza di una stella dal cuore della galassia e più è probabile che essa sia di giovane età. La luce blu che nelle immagini sembra abbracciare il centro delle galassie testimonia la presenza di una popolazione stellare antica. I picchi di diffrazione rosa e rossi che emergono da alcuni nuclei galattici tradiscono forse l’attività di un buco nero supermassiccio, oppure sono dovuti a un’elevata concentrazione di ammassi stellari verso il centro.
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NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS Team, E. Wheatley (STScI)
