NEI DETTAGLI DELLE IMMAGINI DELLA NEBULOSA ANELLO DEL SUD

Ricostruzione di una morte disordinata con Jwst

Dalle immagini del telescopio spaziale James Webb della nebulosa Anello del sud, un gruppo internazionale di astronomi è riuscito a ricostruire le ultime fasi della vita della stella al centro della nebulosa, che sembrano aver coinvolto anche altre stelle compagne che probabilmente ne hanno accelerato la morte. Tutti i dettagli su Nature Astronomy

     09/12/2022
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Circa 2500 anni fa, nella costellazione delle Vele, una stella si è avviata velocemente verso la fine della sua vita e ha espulso la maggior parte del gas di cui era composta, formando la bellissima nebulosa dell’Anello del sud (nota anche come Ngc 3132). Questa nebulosa, tra le altre cose, ha la particolarità di essere stata scelta tra le prime cinque immagini astronomiche full-color prodotte dal James Webb Space Telescope (Jwst), rilasciate a luglio dalla Nasa. Ora, un team di quasi 70 astronomi provenienti da 66 organizzazioni in Europa, Asia, Nord, Sud e Centro America ha utilizzato le immagini di Jwst per ricostruire la disordinata morte di questa stella.

La nebulosa Anello del sud (immagini di NirCam e di Miri, affiancate). Il telescopio spaziale James Webb della Nasa offre viste radicalmente diverse della nebulosa dell’Anello del sud. Ogni immagine combina la luce nel vicino e nel medio infrarosso proveniente da tre filtri. A sinistra, l’immagine evidenzia il gas molto caldo che circonda le due stelle centrali. A destra, l’immagine traccia i deflussi molecolari sparsi della stella che si sono spinti più lontano. Nell’immagine a sinistra, il blu e il verde sono stati assegnati ai dati nel vicino infrarosso acquisiti a 1,87 e 4,05 micron (F187N e F405N) e il rosso ai dati nel medio infrarosso a 18 micron (F1800W). Nell’immagine a destra, il blu e il verde sono stati assegnati ai dati del vicino infrarosso a 2,12 e 4,7 micron (F212N e F470N) e il rosso ai dati del medio infrarosso a 7,7 micron (F770W). Crediti: Nasa, Esa, Csa, and O. De Marco (Macquarie University), J. DePasquale (Stsci)

«Era quasi tre volte più grande del nostro Sole, ma molto più giovane, circa 500 milioni di anni. Ha creato strati di gas che si sono espansi dalla regione di espulsione e hanno lasciato una densa stella nana bianca residua, con circa la metà della massa del Sole, ma approssimativamente delle dimensioni della Terra», spiega l’astronoma italiana (dal 2009 a Sydney) Orsola De Marco della Macquarie University, prima autrice dell’articolo pubblicato ieri su Nature Astronomy. «Siamo rimasti sorpresi nel trovare l’evidenza di due o tre stelle compagne che probabilmente ne hanno accelerato la morte, così come un’altra stella “innocente” coinvolta nell’interazione».

Lo studio si è basato sulle immagini Jwst integrate dai dati del Very Large Telescope dell’Eso in Cile, del telescopio San Pedro de Mártir in Messico, del telescopio spaziale Gaia e del telescopio spaziale Hubble, e apre la strada alle future osservazioni con Jwst delle nebulose, fornendo informazioni sui processi astrofisici fondamentali, con implicazioni per le supernove e i sistemi di onde gravitazionali.

«Quando abbiamo visto per la prima volta le immagini, sapevamo che dovevamo indagare. La comunità si è riunita e da questa immagine di una nebulosa scelta a caso siamo stati in grado di discernere strutture molto più precise che mai», afferma De Marco, che è anche presidente della Commissione dell’Unione astronomica internazionale sulle nebulose planetarie.

Al centro della nebulosa risplende una stella ultra calda, una nana bianca che ha bruciato il suo idrogeno. «Questa stella ora è piccola e calda, ma è circondata da polvere fredda», spiega Joel Kastner del Rochester Institute of Technology Usa. «Pensiamo che tutto il gas e la polvere che vediamo lanciati ovunque debbano provenire da quella stella, ma che tale materiale sia stato lanciato in direzioni molto specifiche rispetto a stelle compagne».

Zoom nell’immagine di Jwst della nebulosa Anello del sud. Crediti: Nasa, Esa, Csa, and O. De Marco (Macquarie University), J. DePasquale (Stsci)

Se si osserva bene l’immagine, si possono infatti vedere una serie di strutture a spirale che escono dal centro. Secondo gli autori, questi archi concentrici sarebbero stati creati quando una stella compagna stava orbitando attorno alla stella centrale, mentre quest’ultima stava perdendo massa. Ne esiste anche un’altra, di stella compagna, più lontano e visibile nell’immagine.

Osservando una ricostruzione tridimensionale dei dati, il team ha inoltre visto coppie di protuberanze che possono formarsi quando gli oggetti astronomici espellono materia sotto forma di getti. In questo caso sembrerebbero irregolari ed emessi in direzioni diverse, e potrebbero implicare un’interazione di tre stelle, al centro.

«In primo luogo abbiamo dedotto la presenza di una compagna vicina a causa del disco polveroso intorno alla stella centrale, l’ulteriore partner che ha creato gli archi e il compagno super lontano che si può vedere nell’immagine. Una volta visti i getti, sapevamo che doveva esserci un’altra stella o anche due coinvolte al centro. Quindi, crediamo che ci siano una o due compagne molto vicine, una ulteriore a media distanza e una molto lontana. Se così fosse, in questa morte disordinata sono coinvolti quattro o anche cinque oggetti», conclude De Marco.

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy l’articolo “The messy death of a multiple star system and the resulting planetary nebula as observed by Jwst” di Orsola De Marco, Muhammad Akashi, Stavros Akras, Javier Alcolea, Isabel Aleman, Philippe Amram, Bruce Balick, Elvire De Beck, Eric G. Blackman, Henri M. J. Boffin, Panos Boumis, Jesse Bublitz, Beatrice Bucciarelli, Valentin Bujarrabal, Jan Cami, Nicholas Chornay, You-Hua Chu, Romano L. M. Corradi, Adam Frank, D. A. García-Hernández, Jorge García-Rojas, Guillermo García-Segura, Veronica Gómez-Llanos, Denise R. Gonçalves, Martín A. Guerrero, David Jones, Amanda I. Karakas, Joel H. Kastner, Sun Kwok, Foteini Lykou, Arturo Manchado, Mikako Matsuura, Iain McDonald, Brent Miszalski, Shazrene S. Mohamed, Ana Monreal-Ibero, Hektor Monteiro, Rodolfo Montez Jr, Paula Moraga Baez, Christophe Morisset, Jason Nordhaus, Claudia Mendes de Oliveira, Zara Osborn, Masaaki Otsuka, Quentin A. Parker, Els Peeters, Bruno C. Quint, Guillermo Quintana-Lacaci, Matt Redman, Ashley J. Ruiter, Laurence Sabin, Raghvendra Sahai, Carmen Sánchez Contreras, Miguel Santander-García, Ivo Seitenzahl, Noam Soker, Angela K. Speck, Letizia Stanghellini, Wolfgang Steffen, Jesús A. Toalá, Toshiya Ueta, Griet Van de Steene, Hans Van Winckel, Paolo Ventura, Eva Villaver, Wouter Vlemmings, Jeremy R. Walsh, Roger Wesson e Albert A. Zijlstra