Comunicato Stampa

La rete cosmica della Tarantola: gli astronomi mappano la formazione stellare violenta in una nebulosa esterna alla Galassia

15 Giugno 2022

Alcuni astronomi hanno rivelato i dettagli intricati della regione di formazione stellare 30 Doradus, nota anche come Nebulosa Tarantola, utilizzando nuove osservazioni con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). In un'immagine ad alta risoluzione pubblicata oggi dall'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) che include anche i dati ALMA, vediamo la nebulosa sotto una nuova luce, con sottili e ritorte nubi di gas che ci aiutano a capire come le stelle massicce modellano questa regione.

"Questi frammenti potrebbero essere i resti di nubi un tempo molto più grandi che sono state distrutte dall'enorme energia rilasciata da stelle giovani e massicce, un processo chiamato 'feedback'", spiega Tony Wong, che ha guidato la ricerca su 30 Doradus presentata oggi all'incontro dell'American Astronomical Society (AAS) e pubblicata su The Astrophysical Journal. Inizialmente gli astronomi pensavano che il gas in queste aree sarebbe stato troppo diffuso e troppo coinvolto nel feedback turbolento perché la gravità riuscisse a raccoglierlo a sufficienza per formare nuove stelle. Ma i nuovi dati rivelano anche la presenza di filamenti molto più densi in cui il ruolo della gravità è significativo. "I nostri risultati implicano che anche in presenza di un feedback molto forte, la gravità può esercitare una forte influenza e portare a una prosecuzione della formazione stellare", aggiunge Wong, professore all'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, USA.

Ubicata nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea, la Nebulosa Tarantola è una delle regioni di formazione stellare più luminose e attive nel nostro vicinato galattico, trovandosi a circa 170.000 anni luce dalla Terra. Al centro della nebulosa si trovano alcune delle stelle più massicce conosciute, fino a più di 150 volte la massa del Sole, rendendo questa la regione perfetta per studiare come le nubi di gas collassano per gravità fino a formare nuove stelle.

"Ciò che rende unico 30 Doradus è che è abbastanza vicino da permetterci di studiare in dettaglio come si formano le stelle, eppure le sue proprietà sono simili a quelle che si trovano in galassie molto lontane, quando l'Universo era giovane", ha affermato Guido De Marchi, scienziato dell'Agenzia spaziale europea (ESA) e coautore dell'articolo che presenta la nuova ricerca. "Grazie a 30 Doradus, possiamo studiare come si formavano le stelle 10 miliardi di anni fa, quando nacque la maggior parte delle stelle".

Anche se la maggior parte degli studi precedenti sulla Nebulosa Tarantola si erano concentrati sulla zona centrale, gli astronomi sono da tempo consapevoli che la  formazione stellare massiccia sta avvenendo anche altrove. Per comprendere meglio questo processo, l'equipe ha condotto osservazioni ad alta risoluzione che coprono un'ampia regione della nebulosa. Utilizzando ALMA, hanno misurato l'emissione di luce dal monossido di carbonio. Ciò ha permesso loro di mappare le grandi nubi di gas freddo nella nebulosa che collassano per dare vita a nuove stelle e capire come cambiano quando enormi quantità di energia vengono rilasciate da quelle giovani stelle.

"Ci aspettavamo di scoprire che le parti della nebulosa più vicine alle giovani stelle massicce avrebbero mostrato i segni più evidenti della gravità sopraffatta dal feedback", dice Wong. "Invece abbiamo scoperto che la gravità è ancora importante in queste regioni esposte al feedback, almeno nelle zone della nebulosa che sono sufficientemente dense".

Nell'immagine rilasciata oggi dall'ESO, vediamo i nuovi dati ALMA sovrapposti a una precedente immagine a infrarossi della stessa regione che mostra stelle luminose e nubi di gas caldo in colori rosati, ottenuta con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO e con VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy dell'ESO. La composizione mostra la forma distinta, simile a una ragnatela, delle nubi di gas della Nebulosa Tarantola che hanno dato origine al suo nome da ragno. I nuovi dati di ALMA comprendono le brillanti striature rosso-gialle nell'immagine: gas molto freddo e denso che un giorno potrebbe collassare e formare stelle.

La nuova ricerca contiene indizi dettagliati su come si comporta la gravità nelle regioni di formazione stellare della Nebulosa Tarantola, ma il lavoro è tutt'altro che finito. "C'è ancora molto da fare con questo fantastico insieme di dati e lo stiamo rilasciando pubblicamente proprio per incoraggiare altri ricercatori a condurre nuove indagini", conclude Wong.

Ulteriori Informazioni

Questo risultato è stato presentato al 240^o incontro dell'AAS (American Astronomical Society), durante una conferenza stampa intitolata: "Stelle, il loro ambiente e i loro pianeti" (Mercoledì 15 giugno, 19:15 CEST). I giornalisti sono invitati a vedere la registrazione della conferenza stampa, che sarà visibile pubblicamente nel canale YouTube dell'ufficio stampa dell'AAS: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice.

Il risultato è stato presentato anche nell'articolo "The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 Parsec Resolution with ALMA: Physical Properties and the Boundedness of CO Emitting Structures” pubblicato da The Astrophysical Journal.

L'equipe è composta da T. Wong (Astronomy Department, University of Illinois, USA [Illinois]), L. Oudshoorn (Leiden Observatory, Leiden University, Paesi Bassi [Leiden]), E. Sofovich (Illinois), A. Green (Illinois), C. Shah (Illinois), R. Indebetouw (Department of Astronomy, University of Virginia, USA e National Radio Astronomy Observatory, USA [NRAO]), M. Meixner (SOFIA-USRA, NASA Ames Research Center, USA), A. Hacar (Department of Astrophysics, University of Vienna, Austria), O. Nayak (Space Telescope Science Institute, USA [STSci]), K. Tokuda (Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Sciences, Kyushu University, Giappone e National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences, Giappone e Department of Physics, Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University, Giappone [Osaka]), A. D. Bolatto (Department of Astronomy and Joint Space Science Institute, University of Maryland, USA e NRAO Visiting Astronomer), M. Chevance (Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Germania), G. De Marchi (European Space Research and Technology Centre, Paesi Bassi), Y. Fukui (Department of Physics, Nagoya University, Giappone), A. S. Hirschauer (STSci), K. E. Jameson (CSIRO, Space and Astronomy, Australia), V. Kalari (International Gemini Observatory, NSF’s NOIRLab, Cile), V. Lebouteiller (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Francia), L. W. Looney (Illinois), S. C. Madden (Departement d’Astrophysique AIM/CEA Saclay, Francia), Toshikazu Onishi (Osaka), J. Roman-Duval (STSci), M. Rubio (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Cile) e A. G. G. M. Tielens (Department of Astronomy, University of Maryland, USA e Leiden).

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) e gli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con la repubblica del Cile. ALMA riceve fondi dall'ESO per conto dei suoi stati membri, dall'NSF in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e con il Ministry of Science and Technology (MOST) e dal NINS in cooperazione con l'Accademia Sinica di Taiwan (AS) e l'Istituto di Astronomia e Scienze Spaziali della Corea (KASI). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dei suoi stati membri, dall'Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell'Asia Orientale. L'osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.

L'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo da terra osservatori di livello mondiale - che gli astronomi utilizzano per affrontare temi interessanti e diffondere il fascino dell'astronomia - e promuoviamo la collaborazione internazionale per l'astronomia. Fondato come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è sostenuto da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera), insime con il paese che ospita l'ESO, il Cile, e l'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il Planetario e Centro Visite Supernova dell'ESO si trovano vicino a Monaco, in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti osservativi: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il VLT (Very Large Telescope) e il VLTI (Very Large Telescope Interferometer), così come due telescopi per survey, VISTA, che lavora nell'infrarosso, e VST (VLT Survey Telescope) in luce visibile. Sempre a Paranal l'ESO ospiterà e gestirà la schiera meridionale di telescopi di CTA, il Cherenkov Telescope Array Sud, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme con partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo nella banda millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo" - l'ELT (Extremely Large Telescope, che significa Telescopio Estremamente Grande) dell'ESO. Dai nostri uffici di Santiago, in Cile, sosteniamo le operazioni nel paese e collaboriamo con i nostri partner e la società cileni.

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Contatti

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Astronomy Department, University of Illinois
Urbana-Champaign, IL, USA
Tel.: +1 217 244 4207
E-mail: wongt@illinois.edu

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Noordwijk, Netherlands
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2209.