Distante circa 1.350 anni luce dalla Terra, la Nebulosa di Orione (M42) è probabilmente l’oggetto più famoso e studiato del cielo profondo. Visibile persino a occhio nudo nelle notti invernali, è stata osservata con praticamente ogni moderno strumento astronomico. Eppure una delle componenti fondamentali della nebulosa, l’idrogeno atomico neutro, è rimasta osservata finora solo in modo parziale.
Un gruppo internazionale di ricercatori – guidati da Juan Diego Soler dell’Università di Vienna – ha ora realizzato le mappe più dettagliate mai ottenute dell’idrogeno atomico neutro presente nella Nebulosa di Orione, rivelando una struttura molto più complessa di quanto si pensasse.
L’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’universo. Nella sua forma atomica neutra emette deboli onde radio alla lunghezza d’onda di 21 centimetri, consentendo agli astronomi di tracciare il gas altrimenti invisibile presente tra le stelle.
Per rilevare questo segnale, i ricercatori hanno combinato le osservazioni del Very Large Array (Vla), negli Stati Uniti, e del Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (Fast), in Cina, il più grande radiotelescopio a parabola singola del mondo. I risultati, pubblicati su Astronomy & Astrophysics, suggeriscono che la Nebulosa di Orione non sia stata modellata da un unico evento, ma da una successione di episodi avvenuti nel corso della sua evoluzione.
M42 è la più vicina regione in cui siano ancora in corso processi di formazione di stelle massicce. Quest’ultime, oltre a brillare, emettono intensi venti stellari e potenti radiazioni ultraviolette che comprimono, riscaldano e disperdono il materiale circostante. Questo processo, noto come feedback stellare, può sia favorire la nascita di nuove stelle che interromperla, modificando profondamente l’ambiente circostante.
Le nuove osservazioni hanno rivelato, oltre al grande guscio di gas in espansione già conosciuto, cavità mai osservate prima, una probabile seconda bolla in espansione all’interno del guscio principale e una lunga protuberanza di gas che si estende per oltre 13 anni luce oltre il bordo della nebulosa. Queste strutture indicano che la Nebulosa di Orione non è stata plasmata dalla semplice espansione di un’unica grande bolla, come si riteneva finora, ma da molteplici episodi di feedback stellare avvenuti nel corso della sua storia. In altre parole, diverse generazioni di stelle massicce avrebbero progressivamente scolpito il gas circostante, lasciando tracce ancora oggi osservabili.
Lo studio ha inoltre portato a rivedere una delle proprietà fondamentali della nebulosa: la massa del guscio di gas. Studi precedenti, basati sull’osservazione del carbonio ionizzato, avevano stimato una massa pari a circa mille volte quella del Sole. Le nuove misure ottenute attraverso l’idrogeno atomico neutro indicano invece una massa di circa 100 masse solari per la parte anteriore del guscio, un valore quasi dieci volte inferiore. Una parte della differenza potrebbe essere spiegata dalla presenza di idrogeno molecolare, che non viene rilevato direttamente dalle recenti osservazioni.
Questa ricerca rappresenta il primo risultato del progetto NeAtHood (Neutral Atomic Hydrogen in the Solar Neighborhood), che mira a realizzare mappe ad alta risoluzione dell’idrogeno atomico neutro nelle principali regioni di formazione stellare vicine al Sistema Solare. Secondo i ricercatori, queste osservazioni forniscono un nuovo punto di riferimento per comprendere come le stelle massicce interagiscano con il mezzo interstellare e contribuiscano a modellare l’evoluzione della Via Lattea.
In apertura: emissioni radio provenienti da atomi di idrogeno neutro in direzione della Nebulosa di Orione, la regione a noi più vicina in cui sono ancora in corso processi di formazione di stelle massicce. Crediti: Juan D. Soler, Università di Vienna/Dati: Vla, Wise.
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