Grazie allo sguardo nel medio e vicino infrarosso del telescopio spaziale James Webb, un team guidato dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) ha rivelato la presenza di un flusso molecolare finora invisibile in un giovane sistema stellare. Le osservazioni, penetrando per la prima volta la cortina di polvere che avvolge la protostella HH46, mostrano che essa è in realtà un sistema binario e che le sue due stelle generano flussi di materia inattesi e profondamente diversi: un getto atomico estremamente collimato e un flusso molecolare diffuso, rivelando così la sua complessa e duplice natura.
Sullo sfondo l’oggetto HH46 e nei due riquadri i dettagli delle emissioni (il getto atomico e il vento molecolare) studiati da Navarro et. al con gli strumenti NirSpec e Miri nell’ambito di uno dei primi programmi osservativi condotti con il telescopio Jwst. Crediti: immagine di fondo Esa/Hubble & Nasa, B. Nisini – elaborazione grafica Inaf
Già oggetto di numerose osservazioni sia da terra che dallo spazio con l’Hubble Space Telescope (Hst), la sorgente HH46 Irs è un sistema protostellare in formazione avvolto in un denso bozzolo di gas e polveri che ne impedisce la visione diretta alle lunghezze d’onda ottiche. La sua presenza era nota finora solo grazie a un potente getto atomico e collimato (l’oggetto Herbig Haro HH46/47) che si estende per oltre un anno luce, ampiamente studiato in passato. Questi getti di materia si originano nelle prime fasi della vita stellare e sono fondamentali per comprendere i meccanismi di accrescimento e di formazione dei dischi protoplanetari.
Il nuovo studio, pubblicato oggi su The Astrophysical Journal, ha utilizzato gli strumenti NirSpec e Miri del James Webb Space Telescope (Jwst), che consentono di osservare le lunghezze d’onda nell’infrarosso e, di conseguenza, di penetrare la cortina di polvere in modo inedito.
Maria Gabriela Navarro, ricercatrice Inaf presso l’Osservatorio astronomico di Roma e prima autrice dello studio. Crediti: Inaf
«Le osservazioni del Jwst hanno rivoluzionato la nostra comprensione del sistema», dice Maria Gabriella Navarro, prima autrice dell’articolo e ricercatrice postdoc all’Inaf. «La risoluzione e la copertura spettrale del Jwst hanno confermato direttamente che HH46 Irs è in realtà un sistema binario, costituito da stelle separate da circa 90 volte la distanza che separa la Terra dal Sole. I dati hanno inoltre rivelato, per la prima volta, una forte emissione diffusa di idrogeno molecolare, non associata al getto atomico conosciuto. Questo testimonia la presenza di un vento molecolare finora sconosciuto».
«Questo studio rappresenta un caso eccezionalmente raro», sottolinea la ricercatrice, «in cui, all’interno dello stesso sistema binario protostellare, vengono identificati due flussi di natura profondamente diversa: un getto atomico estremamente collimato e un flusso molecolare molto più ampio e poco collimato. È la prima volta che questi due tipi di flussi vengono distinti in modo chiaro nello stesso sistema, grazie alla risoluzione spaziale e alla copertura spettrale unica del Jwst».
«Grazie alla copertura spettrale estesa del Jwst (da 1,6 a 27,9 micron), è stato possibile derivare con precisione parametri fisici chiave e tracciare le condizioni fisiche del flusso molecolare», aggiunge Navarro. «Questo ci ha permesso di dimostrare che la componente molecolare è dovuta a onde d’urto lente – che si muovono a una velocità di circa dieci chilometri al secondo – illuminate da campi ultravioletti probabilmente generati dallo stesso getto atomico».
Questo livello di dettaglio, derivato dall’analisi approfondita delle righe dell’idrogeno molecolare, non era mai stato raggiunto prima nei flussi protostellari molecolari. I risultati aprono una nuova prospettiva sulla dinamica e sull’evoluzione dei sistemi protostellari binari.
Il lavoro fa parte del progetto internazionale Project-J (Protostellar Jets Cradle Tested with Jwst), uno dei primi programmi osservativi condotti con il telescopio Jwst e coordinato dall’Inaf.
«Con Jwst si è aperta una nuova era nello studio degli outflow protostellari», commenta Brunella Nisini, principal investigator del progetto Project-J e dirigente di ricerca presso l’Inaf. «Questo lavoro mostra che solo la combinazione di alta risoluzione e copertura infrarossa può svelare la vera natura dei flussi nelle stelle in formazione».
HH46 si conferma così un “laboratorio d’eccezione” per indagare le prime e complesse fasi della vita stellare.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “PROJECT-J: the shocking H2 outflow from HH46”, di Maria Gabriela Navarro, Brunella Nisini, Teresa Giannini, Patrick J. Kavanagh, Alessio Caratti o Garatti, Simone Antoniucci, Hector G. Arce, Francesca Bacciotti, Sylvie Cabrit, Deirdre Coffey, Catherine Dougados, JJochen Eislöffel, Patrick Hartigan, Alberto Noriega-Crespo, Linda Podio, Ewine F. van Dishoeck e Emma T. Whelan
