Quanti bambini davanti a tempere e foglio bianco finiscono col mischiare i diversi colori? Questa è stata anche l’ultima strategia utilizzata dagli astronomi per comprendere meglio le spinte e i freni alla nascita di nuove stelle. Sappiamo che le stelle nascono in nubi di gas, ma cosa innesca la loro formazione e come le galassie intervengono rimane un mistero. Gli astronomi hanno cercato di risolverlo facendo esplodere i colori nell’universo.
Grazie a diversi telescopi a terra e nello spazio, il progetto PHANGS di ESO, l’European Southern Observatory, ha realizzato numerose scansioni colorate di galassie a noi vicine, evidenziandone per ciascuna una diversa componente in modo specifico. Le immagini così ottenute sono state combinate per individuare i vivai di stelle e comprendere se le formazioni stellari accadano nelle regioni galattiche dove ci si aspetta.
Tre gli strumenti utilizzati. Il primo è il Very Large Telescope di ESO, lo strumento ottico in banda visibile più avanzato al mondo situato nel deserto di Atacama in Cile. Con esso il team ha scansionato i gas caldi attorno a neonate stelle. Il tracciamento di queste regioni è stato reso possibile dal Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), un lettore degli spettri degli oggetti cosmici, il codice a barre che ne svela proprietà e natura. Muse è stato in grado di identificare quei gas illuminati e riscaldati dalle nuove stelle che circondano e di cui ci testimoniano così la loro nascita.
Il telescopio ALMA sull’altopiano di Chajnantor nelle Ande cilene, invece, ha mappato le nubi di gas freddo che forniscono il carburante per la formazione le stelle. La notevole sensibilità di ALMA permette di individuare le regioni di vivai stellari distinguendo quelle piene di nuove stelle, da quelle dove l’evoluzione è più graduale.
Oltre ad ALMA e MUSE, sono state utilizzate osservazioni del telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA.
«Per la prima volta stiamo osservando nel dettaglio singole unità di formazione stellare su una vasta gamma di luoghi e ambienti, in un campione che rappresenta bene i diversi tipi di galassie”, – dice Eric Emsellem, astronomo dell’ESO in Germania e capo delle osservazioni VLT per il progetto PHANGS – Possiamo osservare direttamente il gas che dà vita alle stelle, vediamo le giovani stelle stesse, e siamo testimoni della loro evoluzione attraverso varie fasi».
Il progetto è riuscito a svelare parti distinte delle galassie osservate, mappando le popolazioni stellari e il gas caldo attorno ad esse. Nelle immagini prodotte i bagliori dorati corrispondono principalmente a nubi di idrogeno ionizzato, ossigeno e gas di zolfo, che segnano la presenza di stelle appena nate, mentre le regioni bluastre sullo sfondo rivelano la distribuzione di stelle leggermente più vecchie.
Ogni singola immagine rappresentante una galassia è stata ottenuta sovrapponendo le osservazioni condotte a diverse lunghezze d’onda della luce (visibile, vicino infrarosso e radio), realizzate grazie al lavoro congiunto dei vari osservatori.
«La loro combinazione ci permette di sondare le varie fasi della nascita stellare – dalla formazione dei vivai stellari all’inizio della formazione stellare stessa e la distruzione finale dei vivai da parte delle stelle appena nate in modo più dettagliato di quanto sia possibile con osservazioni individuali – dice Francesco Belfiore dell’INAF-Arcetri di Firenze e membro del team – Con PHANGS è la prima volta che siamo stati in grado di assemblare una visione così completa, prendendo immagini abbastanza nitide da vedere le singole nubi, stelle e nebulose che indicano le stelle in formazione».
Il progetto PHANGS conta numeri importanti su ogni fronte: il team internazionale che lo compone è composto da oltre 90 scienziati di 30 istituzioni dislocati in quattro continenti. L’obiettivo finale che il team si è posto è quello di osservare un totale di circa 300 000 vivai stellari. Fino ad ora ALMA ha mappato circa un terzo del target finale, 100 000 regioni di gas freddo in 90 galassie vicine, riprese in oltre 750 ore di osservazione. MUSE ha invece osservato 30 000 nebulose di gas caldo e ha raccolto circa 15 milioni di spettri di diverse regioni galattiche.
Immagine in evidenza: ESO/PHANGS