La zona molecolare centrale (Central Molecular Zone, CMZ) della nostra Galassia è un complesso gigante di gas molecolare e polveri situato nei più interni 700 anni-luce della Via Lattea. Sebbene la Galassia sia larga più di centomila anni luce, quasi il 10% di tutto il gas molecolare risiede proprio nella piccola CMZ.
Gli astronomi sanno che tale regione di gas denso e polveri tende in continuazione a formare nuove stelle, poichè il materiale si addensa e riscalda sotto l’azione della propria gravità, fino a raggiungere le condizioni di temperatura e densità sufficienti, in alcuni punti, per l’innesco nucleare e dunque per la nascita di una nuova stella. Ci si aspetta dunque una abbondante formazione stellare nella CMZ, ed infatti questa risulta la sorgente di circa il 5-10% di tutta la luce infrarossa e ultravioletta della Galassia, proprio a motivo dell’attività di formazione di nuove stelle. Come si sa, nei luoghi di formazione stellare si trovano facilmente molte stelle di grande massa, quelle a vita più breve, che dominano con la loro “esuberanza” sull’emissione di luce di tali regioni.
Una immagine in falsi colori della zona centrale della Via Lattea.
Crediti: NASA/JPL Caltech
Abbiamo – in realtà – già un bel pò di evidenze indirette per la presenza di stelle di grande massa nella CMZ; la loro influenza può infatti essere facilmente recepita in diverse zone dello spettro, dal radio alla banda X. Va considerato però che – proprio a motivo della grande quantità di polvere – questa zona risulta piuttosto opaca alla luce visibile, tanto che è realmente difficile individuare direttamente le stelle massive. In tale situazione, osservazioni spettroscopiche in infrarosso offrono invece una strada percorribile, perchè tale radiazione non è schermata dai gas e polveri come quella ottica.
Il centro della nostra Via Lattea è nascosto agli sguardi dei “curiosi”, che scrutano con i telescopi in banda ottica, da dense nuvole di polvere e gas interstellare. Se si vogliono acquisire informazioni di questa peculiare zona, occorre dunque utilizzare strumenti che operino in banda diversa da quella alla quale risponde l’occhio umano: in particolare il telescopio spaziale Spitzer – che opera in infrarosso – ci restituisce ora una vista davvero straordinaria delle affollate zone intorno al centro galattico.
Crediti: NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al.
L’immagine presentata, davvero suggestiva, è in realtà un mosaico di fotografie più piccole, e mostra – in falsi colori – le stelle più vecchie e fredde con colorazioni bluastre, e come più rosse invece le nubi di polvere e le popolazioni stellare calde e giovani, a loro associate.
A questa distanza, l’immagine copre una larghezza di ben 900 anni luce: il centro galattico è ancora distante, circa 26.000 anni luce, verso la costellazione del Sagittario…
L’Herschel Space Observatory è stato lanciato appena un mese fa, ed è ancora nella fase di aggiustamento che precede l’acquisizione delle immagini scientifiche vere e proprie. Tuttavia, quando pochi giorni fa, il 14 giugno, è stato aperta la copertura del criostato della sonda, e gli strumenti sono stati in grado di “osservare” il cielo per la prima volta, ESA ha suggerito che si usasse tale opportunità per produrre una immagine (davvero preliminare) di quello che si sarebbe potuto vedere nei mesi futuri.
Il Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) è stato abbastanza fortunato da catturare subito alcune immagini che hanno inequivocabilmente dimostrato la “superiorità” di Herschel, il più potente telescopio in infrarosso che ora abbiamo tra gli strumenti che lavorano nello spazio.
La Galassia Vortice, una delle prime cose viste da Herschel Crediti: ESA e il consorzio PACS
Alla costruzione di PACS ha concorso un insieme di diversi istituti ed università di tutta Europa, tra cui naturalmente anche il nostro paese (per l’Italia, le istituzioni coinvolte sono numerose: IFSI, OAP/AOT, OAA/CAISMI, LENS, SISSA)
L’immagine mostra la famosa “Galassia Vortice” (Whirlpool Galaxy), osservata la prima volta da Charles Messier nel lontano 1773 (e da lui catalogata come Messier 51). Questo classico esempio di una galassia a spirale si trova relativamente vicino a noi, nella costellazione dei Cani da Caccia(Canes Venatici).
Finalmente, si può dire, alcuni astronomi sono riusciti a ottenere evidenze dirette di alcune stelle appena nate nel centro stesso della nostra Via Lattea. La scoperta è stata effettuata per mezzo del telescopio spaziale Spitzer dell’ente spaziale statunitense, la NASA.
Sappiamo bene ormai come il centro della nostra galassia (una tipica galassia a spirale) sia affollatissimo di stelle, polvere e gas. Proprio al centro, nel punto di densità più elevato, staziona un buco nero di grandissima massa. Tutto questo per dire che le condizioni ambientali in tale luogo sono – potremmo dire – davvero “estreme”; fortissimi venti stellari, potenti onde d’urto e diversi altri fattori, rendono davvero difficile che il gas trovi le condizioni sufficientemente “quiete” per sedimentare e formare nuove stelle.
Le tre stelle giovani trovate nel centro della Galassia. Peggio che cercare il classico ago nel pagliaio… Crediti: S. V. Ramirez (NExScI/Caltech), D. An (IPAC/Caltech), K. Sellgren (OSU)
In realtà, gli astronomi hanno già da un pò di tempo imparato che le stelle riescono a formarsi anche in ambienti piuttosto caotici, anche se non ne hanno finora compreso le specifiche modalità. Non è del resto una cosa facile: a confondere ancor più il problema vi è anche tutta la polvere nella linea di vista tra noi e il centro della Galassia, che riesce a fermare gran parte della luce visibile, impedendoci osservazioni dirette. Finora dunque, nessuno era stato capace di spiegare come si potessero formare queste stelle bambine e soprattutto nessuno era stato capace di localizzarne una.
Spiter è davvero comodo in una indagine come questa; lavorando in banda infrarossa, riesce a penetrare facilmente le zone di gas e polveri, dove la luce visibile appunto viene invece fermata.
C’è anche da dire che il centro della Via Lattea è un posto piuttosto misterioso, esteso circa 600 annn luce; per quanto sia una frazione davvero piccola della larghezza dell’intera Via Lattea (parliamo di circa 100.000 anni luce!), questo “nucleo” è occupato da ben il 10% del totale del gas in tutta la Galassia – e molte molte molte stelle…… C’è dunque voluto, nonostante l’abilità e la capacità di uno strumento come Spitzer, una ricognizione estesa del nucleo galattico, un esame attento del mosaico di immagini e immagini, per riuscire ad individuare finalmente un centinaio di candidate “stelle appena formate”.
Ad uno scrutinio ancor più rigoroso, condotto con lo spettrografo di Spitzer, molte di queste sono state scartate: alla fine ne sono rimaste appena tre. Ma queste mostrano molto chiaramente i loro “segni di gioventù”, come ad esempio alcuni tipi di gas caldo. E ce ne è voluto di lavoro, per riuscire a trovarle ! Sentite come racconta della scoperta Solange Ramirez, a capo del team di ricercatori che ha lavorato con i dati di Spitzer: “E’ stupendo per me come abbiamo trovato queste stelle. Il centro galattico è un posto davvero interessante. Contiene stelle giovani, vecchie, buchi neri, qualsiasi cosa. Siamo partiti esaminando un catalogo di circa un milione di sorgenti, e siamo arrivati a trovare tre stelle giovani – stelle che ci aiuteranno a rivelare i segreti dello stesso nucleo della Via Lattea”
