8 Giugno 2023
14:44

Il James Webb Space Telescope mostra il cuore di una galassia con un dettaglio senza precedenti

La galassia NGC 5068 è una vera e propria fucina di nuove stelle, che il telescopio spaziale James Webb della NASA rivela come non l'avevamo mai vista prima. Ecco le immagini.

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Il James Webb Space Telescope mostra il cuore di una galassia con un dettaglio senza precedenti
cuore galassia webb
Credit: ESA

Potrebbe sembrare una fitta ragnatela aliena sospesa nello spazio. Si tratta invece della parte centrale di una galassia non distante da noi, NCG 5068, osservata nel vicino infrarosso e nel medio infrarosso dal telescopio spaziale James Webb della NASA. Questa immagine composta ci mostra in falsi colori l'intricata e complessa struttura centrale di una galassia particolarmente “fertile”, che sta producendo una grande quantità di nuove stelle.

Grazie alla sua sensibilità infrarossa, James Webb ci permette di “sollevare” il velo di polveri che avvolge gli astri in formazione consentendoci così di scoprire dettagli altrimenti invisibili in banda ottica.

L'osservazione della galassia NGC 5068

Posta a circa 17 milioni di anni luce da noi, NGC 5068 è una galassia a spirale non particolarmente grande: 45.000 anni luce di diametro, meno della metà della Via Lattea. Osservata in luce visibile appare come tante altre galassie a spirale, mostrandosi a noi praticamente “di faccia”, con un ampio avvolgimento di bracci a spirale e una prominente barra centrale.

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La galassia NGC 5068 vista dal telescopio Pan–STARRS (credit: Donald Pelletier).

Osservando più nel dettaglio la parte centrale di questa galassia, per esempio con il telescopio spaziale Hubble, diventano evidenti numerose bande oscure composte principalmente di polveri. L'abbondanza di polveri oscure è tipicamente associata alla formazione stellare, perché gli astri si formano proprio all'interno di dense nubi di gas freddo.

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La parte centrale di NGC 5068 vista dal telescopio spaziale Hubble (credit: NASA/ESA – The Hubble Legacy Archive (HLA)).

Queste nubi sono opache alla luce visibile, ma si fanno attraversare dalla radiazione infrarossa. Ecco perché il telescopio spaziale James Webb, che è sensibile proprio a questa banda elettromagnetica, è lo strumento ideale per “spiare” all'interno di queste polveri.

Le immagini di NGC 5068

La nuova immagine di James Webb di NGC 5068 è composta a partire dai dati raccolti dai due strumenti principali del telescopio spaziale: NIRCam (la camera di Webb che lavora nel vicino infrarosso) e MIRI (la camera sensibile al medio infrarosso). Ecco le due singole immagini:

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NGC 5068 osservata nel vicino infrarosso dallo strumento NIRCam di James Webb (credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS–JWST Team).
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NGC 5068 osservata nel medio infrarosso dallo strumento MIRI di James Webb (ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS–JWST Team).

Come si può notare, le due bande elettromagnetiche restituiscono due immagini notevolmente diverse della parte centrale di NGC 5068.

Nel vicino infrarosso la struttura che spicca maggiormente è la pronunciata barra al centro della galassia, ben visibile in alto a sinistra per via della sua densa popolazione di stelle. In rosso notiamo la distribuzione delle nubi di gas ionizzato dalla luce emessa dalle stelle presenti nella galassia.

Nel medio infrarosso la grande maggioranza delle stelle diventa praticamente invisibile. In compenso emerge con grande dettaglio la struttura dei gas e delle polveri nella galassia, con la sua intricata rete filamentosa. Le macchie più luminose di colore rossastro sono bolle di gas freddo all'interno delle quali stanno nascendo nuove stelle.

Perché è importante studiare questa fucina di stelle

Il telescopio spaziale Webb non ha osservato NGC 5068 soltanto perché è una bella galassia. La sua osservazione fa parte infatti di una campagna di studio della formazione stellare, un fenomeno tanto cruciale per l'astrofisica quanto tuttora misterioso per alcuni dei suoi aspetti.

Durante tale campagna James Webb ci ha regalato altre immagini decisamente suggestive di galassie con una spiccata formazione stellare. Un esempio risalente alla scorsa estate è l'immagine della galassia M74, nota anche come Phantom Galaxy (“Galassia Fantasma”).

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La galassia M74 osservata da James Webb nel medio infrarosso (credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS–JWST Team).

Studiare i siti di formazione stellare, soprattutto nell'universo locale, è importante perché la nascita di nuove stelle è assolutamente centrale in astronomia, e può aiutarci a comprendere meglio molti aspetti del nostro universo sia su larga scala sia su piccola scala.

Per esempio, può aiutarci a capire esattamente come si sono evolute le galassie (tema di cui sappiamo ancora abbastanza poco). Ma si rivela utile anche per conoscere meglio la fisica del plasma, uno stato della materia non certo facile da gestire nei laboratori terrestri.

In tutto questo James Webb ha un ruolo cruciale. Non soltanto per lo straordinario livello di dettaglio che raggiungono le sue immagini, ma anche perché le immagini di un telescopio spaziale in banda infrarossa completano perfettamente le osservazioni da parte di altri strumenti in altre bande elettromagnetiche, come Hubble o il Very Large Telescope in luce visibile, oppure l'osservatorio ALMA (Atacama Large Millimetric Array) in banda radio.

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Filippo Bonaventura
Content editor coordinator
Laureato in Astrofisica all’Università di Trieste e ha conseguito un Master in Comunicazione della Scienza presso la SISSA di Trieste. È stato coordinatore della rivista di astronomia «Le Stelle», fondata da Margherita Hack. Insieme a Lorenzo Colombo e Matteo Miluzio gestisce il progetto di divulgazione astronomica «Chi ha paura del buio?». Vive e lavora a Milano.
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