Da Chandra, una finestra sul centro galattico

Una visione radicalmente nuova del centro della nostra Via Lattea: è quella che ci fornisce il Chandra X-ray Observatory, una visione che ci permette di ammirare nuovi livelli di complessità e inauditi “intrecci” nell’affollato ed esuberante centro Galattico.

Se la nostra Galassia fosse una città, com’è noto, noi dovremmo accettare il fatto di abitare in una estrema e tranquilla periferia, mentre il centro cittadino ferve di vita e di movimento. Magari un pò  troppo, come stiamo scoprendo grazie anche alla sonda Chandra…

Il mosaico di ben 88 puntamenti diversi della sonda Chandra, ben si può ritenere una istantanea di un gigantesco spettacolo di evoluzione stellare – quasi come una immagine che congelasse un momento particolare di un ambiente quanto più possibile variegato – con una compresenza di  oggetti stellari che spaziano da quelli brillanti e giovani, di grande massa, e si conclude con i buchi neri. Il tutto immerso in un ambiente decisamente affollato, e potremmo dire “ostile”, dominato da un buco nero supermassivo, che si trova nella regione centrale della Galassia.

Chandra ci apre una interessante “finestra” sull’inquieto centro galattico…
Crediti: NASA/CXC/UMass/D. Wang et al.

La regione è permeata da un alone diffuso di radiazione in banda X, originato da gas che è stato riscaldato fino a milioni di gradi per i forti venti originati dalle enormi stelle più giovani – che sembrano formarsi qui molto più frequentemente che in tanti altri posti della Via Lattea. E non è tutto: l’ambiente è rallegrato (per così dire) anche da esplosioni di stelle nelle fasi evolutive più avanzate, nonchè dall’attività del buco nero centrale (Sagittarius A). In particolare, i dati di Chandra e degli altri telescopi in banda X suggeriscono che tale enorme oggetto se ne stia tutt’altro che quieto (e buon per noi che ne siamo molto lontani!): enormi sbuffi di raggi X sembra siano stati emessi dal buco nero in varie circostanze., ad intervalli di qualche centinaia di anni.

Per finire, la zona contiene anche diversi filamenti di radiazione in  banda X di origine ancora piuttosto misteriosa (forse da porre in relazione con la presenza di stelle di neutroni). Insomma, se nonostante la stagione, state pianificando una vacanza, il consiglio è uno solo: evitate il centro galattico… ! 😉

Chandra Press Release

 

Le enormi stelle nei pressi del centro galattico…

La zona molecolare centrale (Central Molecular Zone, CMZ) della nostra Galassia è un complesso gigante di gas molecolare e polveri situato nei più interni 700 anni-luce della Via Lattea. Sebbene la Galassia sia larga più di centomila anni luce, quasi il 10% di tutto il gas molecolare risiede proprio nella piccola CMZ.

Gli astronomi sanno che tale regione di gas denso e polveri tende in continuazione a formare nuove stelle, poichè il materiale si addensa e riscalda sotto l’azione della propria gravità, fino a raggiungere le condizioni di temperatura e densità sufficienti, in alcuni punti, per l’innesco nucleare e dunque per la nascita di una nuova stella. Ci si aspetta dunque una abbondante formazione stellare nella CMZ, ed infatti questa risulta la sorgente di circa il 5-10% di tutta la luce infrarossa e ultravioletta della Galassia, proprio a motivo dell’attività di formazione di nuove stelle. Come si sa, nei luoghi di formazione stellare si trovano facilmente molte stelle di grande massa, quelle a vita più breve, che dominano con la loro “esuberanza” sull’emissione di luce di tali regioni.

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Una immagine in falsi colori della zona centrale della Via Lattea.
Crediti: NASA/JPL Caltech

Abbiamo – in realtà – già un bel pò di evidenze indirette per la presenza di stelle di grande massa nella CMZ; la loro influenza può infatti essere facilmente recepita in diverse zone dello spettro, dal radio alla banda X. Va considerato però che – proprio a motivo della grande quantità di polvere – questa zona risulta piuttosto opaca alla luce visibile, tanto che è realmente difficile individuare direttamente le stelle massive. In tale situazione, osservazioni spettroscopiche in infrarosso offrono invece una strada percorribile, perchè tale radiazione non è schermata dai gas e polveri come quella ottica.

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Stelle bambine nel centro della Via Lattea!

Finalmente, si può dire, alcuni astronomi sono riusciti a ottenere evidenze dirette di alcune stelle appena nate nel centro stesso della nostra Via Lattea. La scoperta è stata effettuata per mezzo del telescopio spaziale Spitzer dell’ente spaziale statunitense, la NASA. Sappiamo bene ormai come il centro della nostra galassia (una tipica galassia a spirale) sia affollatissimo di stelle, polvere e gas. Proprio al centro, nel punto di densità più elevato, staziona un buco nero di grandissima massa. Tutto questo per dire che le condizioni ambientali in tale luogo sono – potremmo dire – davvero “estreme”; fortissimi venti stellari, potenti onde d’urto e diversi altri fattori, rendono davvero difficile che il gas trovi le condizioni sufficientemente “quiete” per sedimentare e formare nuove stelle.

Le tre stelle giovani trovate nel centro della Galassia. Peggio che cercare il classico ago nel pagliaio… Crediti: S. V. Ramirez (NExScI/Caltech), D. An (IPAC/Caltech), K. Sellgren (OSU)

In realtà, gli astronomi hanno già da un pò di tempo imparato che le stelle riescono a formarsi anche in ambienti piuttosto caotici, anche se non ne hanno finora compreso le specifiche modalità. Non è del resto una cosa facile: a confondere ancor più il problema vi è anche tutta la polvere nella linea di vista tra noi e il centro della Galassia, che riesce a fermare gran parte della luce visibile, impedendoci osservazioni dirette. Finora dunque, nessuno era stato capace di spiegare come si potessero formare queste stelle bambine e soprattutto nessuno era stato capace di localizzarne una.

Spiter è davvero comodo in una indagine come questa; lavorando in banda infrarossa, riesce a penetrare facilmente le zone di gas e polveri, dove la luce visibile appunto viene invece fermata.

C’è anche da dire che il centro della Via Lattea è un posto piuttosto misterioso, esteso circa 600 annn luce; per quanto sia una frazione davvero piccola della larghezza dell’intera Via Lattea (parliamo di circa 100.000 anni luce!), questo “nucleo” è occupato da ben il 10% del totale del gas in tutta la Galassia – e molte molte molte stelle…… C’è dunque voluto, nonostante l’abilità e la capacità di uno strumento come Spitzer, una ricognizione estesa del nucleo galattico, un esame attento del mosaico di immagini e immagini, per riuscire ad individuare finalmente un centinaio di candidate “stelle appena formate”.

Ad uno scrutinio ancor più rigoroso, condotto con lo spettrografo di Spitzer, molte di queste sono state scartate: alla fine ne sono rimaste appena tre. Ma queste mostrano molto chiaramente i loro “segni di gioventù”, come ad esempio alcuni tipi di gas caldo. E ce ne è voluto di lavoro, per riuscire a trovarle ! Sentite come racconta della scoperta Solange Ramirez, a capo del team di ricercatori che ha lavorato con i dati di Spitzer: “E’ stupendo per me come abbiamo trovato queste stelle. Il centro galattico è un posto davvero interessante. Contiene stelle giovani, vecchie, buchi neri, qualsiasi cosa. Siamo partiti esaminando un catalogo di circa un milione di sorgenti, e siamo arrivati a trovare tre stelle giovani – stelle che ci aiuteranno a rivelare i segreti dello stesso nucleo della Via Lattea”

.Spitzer Press Release

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