Nel ciclo di vita delle stelle più massicce esistono fasi rapidissime, difficili da cogliere anche con gli strumenti più avanzati. È un po’ come osservare il vapore che si alza da una tazza di tè appena versato, visibile solo per pochi istanti, prima di dissolversi nell’aria. Allo stesso modo, anche gli astronomi hanno raramente l’opportunità di vedere il materiale espulso subito dopo un violento scambio di materia in un sistema binario. È proprio questo momento che le osservazioni del James Webb Space Telescope sembrano aver intercettato nel superammasso Westerlund 1, offrendo uno sguardo diretto su una fase tanto breve quanto cruciale dell’evoluzione stellare.
Protagonista di questo studio è Wd1-72, una stella di Wolf-Rayet situata nel cuore del superammasso Westerlund 1. Le nuove osservazioni nel medio infrarosso ottenute con Webb mostrano attorno al sistema una nebulosità estesa e strutturata, che rappresenta la traccia diretta di recenti episodi di perdita di massa.
Nell’immagine a destra vediamo la regione intorno al sistema Wd1-72, osservata con Miri a 10 micron. La posizione di Wd1-72 è indicata da una stella. Si possono notare piccoli frammenti di gas e polvere che sembrano “correre” verso Wd1-72. La maggior parte di questi frammenti ha una forma allungata, mentre quelli sul lato destro dell’immagine puntano invece verso il centro dell’ammasso stellare. A sinistra c’è una rappresentazione del modello evolutivo, che mostra come i frammenti espulsi da Wd1-72 si muovono e cambiano forma nel tempo. Le aree evidenziate con linee tratteggiate servono a confrontare direttamente il modello con ciò che osserviamo nello spazio, aiutandoci a capire meglio la dinamica di questo sistema stellare. Crediti: Jwst/Miri, Larkin et al., A&A, 2026
Il lavoro, guidato da Cormac Larkin del Max-Planck-Institut für Kernphysik e in uscita su Astronomy & Astrophysics, interpreta queste strutture come il risultato di una fase di interazione in un sistema binario stretto – una coppia di stelle in orbita estremamente ravvicinata. Wd1-72 è infatti accompagnata da una stella di tipo O, con cui forma una coppia in orbita ravvicinata di appena 7,63 giorni: una configurazione che favorisce intensi scambi di materia.
Le simulazioni idrodinamiche sviluppate dal team di ricerca indicano che la nebulosità osservata è il prodotto di almeno due episodi di espulsione avvenuti circa diecimila anni fa. Durante questa fase, parte del materiale della stella progenitrice della Wolf-Rayet è stato trasferito alla compagna, mentre una frazione significativa è stata espulsa nello spazio circostante, formando un involucro di gas e polveri.
Nell’immagine, in blu sono i dati NirCam, che evidenziano le stelle, mentre in verde e rosso quelle Miri che evidenziano le nubi. Crediti: D. Capela (University of Lisbon), M. G. Guarcello (Inaf-Oapa) and the Ewocs team
«Le strepitose immagini del James Webb Space Telescope del superammasso stellare Westerlund 1 continuano a rivelare sorprese», dice Mario Giuseppe Guarcello dell’Inaf di Palermo, co-autore dello studio. «In questo caso le protagoniste sono le riprese di Miri nel medio-infrarosso, che hanno evidenziato una nebulosità ricca e altamente strutturata che circonda l’intero ammasso. Grazie al lavoro del progetto Ewocs, di cui sono responsabile scientifico, possiamo concludere con maggiore certezza che questa nebulosità sia il prodotto delle ultime, turbolente, fasi evolutive delle stelle di grande massa che popolano l’ammasso, durante le quali queste stelle producono venti intensi talvolta impulsivi».
Una volta espulso, questo materiale non resta immobile. I venti generati dalle numerose stelle massicce dell’ammasso agiscono su di esso, modellandolo nel tempo. Il risultato è una struttura che appare più compatta verso il centro e progressivamente più allungata verso l’esterno, come una nube che viene lentamente stirata da una corrente.
Si tratta però di una configurazione transitoria. Su tempi scala relativamente brevi, la nebulosità è destinata a disperdersi e a mescolarsi con il mezzo interstellare. Proprio per questo, conclude Guarcello, osservazioni come questa sono particolarmente preziose, perché permettono di cogliere direttamente una fase intermedia dell’evoluzione stellare che, nella maggior parte dei casi, può essere solo ricostruita a posteriori. «Westerlund 1 si conferma un laboratorio unico nella nostra galassia per lo studio delle stelle massicce, della loro evoluzione e di come esse siano capaci di influenzare tutto l’ambiente circostante».
Per saperne di più:
- Leggi il preprint del’articolo in uscita su Astronomy & Astrophysics “EWOCS-V: Is Wd1-72 a recent post-interaction WR+O binary?” di C. J. K. Larkin, J. Mackey, H. Jin, A. A. C. Sander, B. Reville, K. Anastasopoulou, M. Andersen, A. Bayo, J. J. Drake, E. K. Grebel, M. G. Guarcello, T. J. Haworth, V. M. Kalari, R. R. Lefever, F. Najarro, B. W. Ritchie ed E. Sabbi