Lo Strumento Potente Mid-Infrarosso di Webb Risolve la Natura a Grumi del Disco Polveroso
Gli astronomi, noti per la loro precisione, non eccellono nella scelta dei nomi per gli oggetti celesti. Ad esempio, HD 84406, la prima stella osservata dal Telescopio Spaziale James Webb, non brilla per originalità. Allo stesso modo, il cluster di galassie MACS0416, recentemente immortalato da Webb come campo profondo, non si distingue per la creatività.
Tuttavia, ci sono eccezioni. Nomi come Nebulosa dell’Orologio a Sabbia, Galassia del Sigaro e Nebulosa della Zampa del Gatto spiccano per la loro immaginazione vivida, ispirata dalla loro somiglianza con oggetti familiari. Anche la Galassia del Sombrero segue questa tradizione, così chiamata per la sua sorprendente somiglianza con un ampio cappello messicano.
Tuttavia, i nomi non sempre resistono a un’analisi più approfondita. Il Telescopio Webb della NASA ha rivelato che nel mid-infrarosso, la distintiva “corona” della Galassia del Sombrero scompare, trasformando completamente la sua apparenza. Quello che una volta sembrava un cappello ora offre una prospettiva completamente diversa.
Una nuova immagine dal Telescopio Spaziale James Webb della NASA offre una prospettiva fresca sulla Galassia del Sombrero, nota per la sua somiglianza con un ampio cappello messicano. In questa visione, però, la galassia assomiglia più a un bersaglio per il tiro con l’arco.
Catturato nel mid-infrarosso dal MIRI (Strumento Mid-Infrarosso) di Webb, il nucleo luminoso iconico visto nelle immagini in luce visibile è attenuato, rivelando invece un disco interno liscio. Questa nitida risoluzione infrarossa mette in evidenza anche dettagli intricati nell’anello esterno della galassia, gettando luce su come la polvere – un blocco fondamentale degli oggetti astronomici – sia distribuita. Precedentemente, le osservazioni del ritirato Telescopio Spaziale Spitzer della NASA mostravano questo anello esterno come liscio e uniforme, ma le avanzate immagini di Webb svelano per la prima volta una struttura a grumi e testurizzata.
Questo video confronta le immagini della Galassia del Sombrero, nota anche come Messier 104 (M104). La prima immagine è in luce infrarossa, catturata dal Telescopio Spaziale Spitzer. La seconda immagine mostra l’aspetto mid-infrarosso del telescopio spaziale Webb sulla galassia utilizzando il MIRI (Strumento Mid-Infrarosso). L’immagine finale mostra la luce visibile osservata dalla Fotocamera Avanzata per Sondaggi del Telescopio Spaziale Hubble. (Nota: Non c’è audio.) Credito: NASA, ESA, CSA, IPAC, STScI
Svelando i Segreti Polverosi della Galassia del Sombrero
Nella visione mid-infrarossa di Webb della galassia del Sombrero, nota anche come Messier 104 (M104), il nucleo luminoso distintivo visto nelle immagini in luce visibile non brilla, e al suo posto viene rivelato un disco interno liscio. La nitida risoluzione del MIRI di Webb mette in evidenza anche i dettagli dell’anello esterno della galassia, fornendo approfondimenti su come la polvere, un blocco essenziale per gli oggetti astronomici nell’universo, sia distribuita. L’anello esterno della galassia, che appariva liscio come una coperta nelle immagini del ritirato Telescopio Spaziale Spitzer della NASA, mostra per la prima volta intricati grumi nell’infrarosso.
I ricercatori affermano che la natura a grumi della polvere, dove il MIRI rileva molecole contenenti carbonio chiamate idrocarburi aromatici policiclici, può indicare la presenza di regioni giovani di formazione stellare. Tuttavia, a differenza di alcune galassie studiate con Webb, tra cui Messier 82, dove nascono 10 volte più stelle rispetto alla Via Lattea, la galassia del Sombrero non è un particolare focolaio di formazione stellare. Gli anelli della galassia del Sombrero producono meno di una massa solare di stelle all’anno, in confronto alle circa due masse solari all’anno della Via Lattea.
Il Fenomeno Silenzioso della Galassia del Sombrero
Anche il buco nero supermassiccio, noto anche come nucleo galattico attivo, al centro della galassia del Sombrero è piuttosto docile, anche se pesa ben 9 miliardi di masse solari. È classificato come un nucleo galattico attivo a bassa luminosità, che si nutre lentamente di materiale in caduta dalla galassia, mentre emette un jet luminoso, relativamente piccolo.
All’interno della galassia del Sombrero risiedono anche circa 2.000 ammassi globulari, raccolte di centinaia di migliaia di stelle vecchie tenute insieme dalla gravità. Questo tipo di sistema funge da pseudo laboratorio per gli astronomi per studiare stelle – migliaia di stelle all’interno di un sistema con la stessa età, ma masse e altre proprietà variabili – un’opportunità intrigante per studi comparativi.
Nell’immagine MIRI, galassie di forme e colori vari si trovano sullo sfondo dello spazio. I diversi colori di queste galassie di sfondo possono fornire agli astronomi informazioni sulle loro proprietà, inclusa la loro distanza.
La galassia del Sombrero si trova a circa 30 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione della Vergine.
La Crescente Domanda per le Scoperte di Webb
Immagini sorprendenti come questa e una serie di scoperte nello studio degli esopianeti, delle galassie nel corso del tempo, della formazione stellare e del nostro stesso sistema solare, sono solo l’inizio. Recentemente, scienziati di tutto il mondo hanno richiesto tempo di osservazione con Webb durante il suo quarto anno di operazioni scientifiche, che inizia a luglio 2025.
Il tempo di osservazione come Osservatore Generale con Webb è più competitivo che mai. Un numero record di 2.377 proposte è stato presentato entro la scadenza del 15 ottobre 2024, richiedendo circa 78.000 ore di tempo di osservazione. Questo tasso di sovrasottoscrizione, il rapporto che definisce le ore di osservazione richieste rispetto al tempo effettivo disponibile in un anno di operazioni di Webb, è di circa 9 a 1.
Le proposte coprono una vasta gamma di argomenti scientifici, con le galassie distanti tra le richieste di osservazione più frequenti, seguite dalle atmosfere degli esopianeti, stelle e popolazioni stellari, e sistemi di esopianeti.
L’Istituto di Scienze del Telescopio Spaziale gestisce il processo di proposta e selezione del programma per la NASA. Le proposte saranno ora valutate da un Comitato di Assegnazione del Telescopio, un gruppo di centinaia di membri della comunità astronomica mondiale, in modo anonimo, con le selezioni annunciate nel marzo 2025.
Anche se il tempo su Webb è limitato, i dati di tutti i programmi di Webb sono archiviati pubblicamente, immediatamente dopo essere stati acquisiti, o dopo un periodo di accesso esclusivo, nell’Archivio Mikulski per Telescopi Spaziali (MAST) in modo che possano essere utilizzati da chiunque nel mondo.
Il Telescopio Spaziale James Webb (Webb) è l’osservatorio scientifico spaziale più avanzato al mondo, progettato per esplorare i misteri più profondi dell’universo. Webb sta trasformando la nostra comprensione del cosmo studiando il nostro sistema solare, osservando esopianeti lontani e investigando le origini e le strutture dell’universo. Come collaborazione internazionale, Webb è guidato dalla NASA con importanti contributi dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e dall’Agenzia Spaziale Canadese (CSA). I suoi strumenti all’avanguardia e la sensibilità senza pari rendono Webb un pilastro dell’astronomia moderna, scoprendo approfondimenti sulla natura fondamentale dell’universo e sul nostro posto al suo interno.
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