Agli astronomi piace sempre guardare incredibilmente luoghi violenti . La violenza, in senso astronomico, crea condizioni rare che possono spiegare molto sul nostro universo. Uno dei luoghi violenti che gli astronomi amano studiare è il centro della nostra galassia, la Via Lattea. Ora, gli astronomi del Centro di Astrofisica (CfA) ad Harvard hanno elaborato un nuovo catalogo di alcune delle aree più intense vicino al nucleo galattico. Sperano che aumenterà la nostra comprensione di queste potenzialità regioni di formazione stellare – e aiutano a spiegare perché in esse si formano così poche stelle.
L'area della galassia che hanno studiato, nota come ' zona molecolare centrale ” (CMZ) copre i 1600 anni luce più vicini al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. È circa 16 volte più vicino al centro galattico del nostro sole. Quasi tutto in questa parte della galassia è più 'intenso' rispetto alle zone più lontane. Le nubi di gas molecolare che lo compongono hanno campi magnetici, radiazioni e persino pressioni e temperature più elevate. Costituiscono anche un peso stimato di 60 milioni di masse solari.
Video UT che parla della formazione stellare
Questi tipi di condizioni estreme sono luoghi ideali per la formazione delle stelle, sebbene ci siano diversi passaggi evolutivi che le nubi di gas molecolare devono attraversare prima di finire come una palla di fusione nucleare. Innanzitutto, il gas molecolare deve formarsi in 'grumi' di diametro compreso tra 1 e 10 anni luce. Se una quantità sufficiente di materiale si accumula in un dato gruppo, può passare alla fase successiva, dove forma ciò che è noto come 'nucleo'. I nuclei sono circa il 10% delle dimensioni di un gruppo, ma contengono lo stesso materiale e quindi hanno una temperatura e una pressione molto più elevate rispetto ai loro predecessori. I nuclei poi occasionalmente danno vita a singole stelle.
Questo processo è estremamente lento e può richiedere milioni di anni per passare da uno stato all'altro. Per comprendere veramente come potrebbero avvenire queste transizioni, è meglio studiare quanti più gruppi distinti possibili per osservare punti discreti nell'evoluzione dei sistemi. Tuttavia, le emissioni di primo piano e di fondo (cioè il rumore) hanno finora reso estremamente difficile valutare la prevalenza di grumi o nuclei vicino al centro della galassia.
Gli Arches (L) e il Quintuplet Cluster (R) sono due delle più alte concentrazioni di giovani stelle nella Via Lattea. Entrambi gli ammassi si trovano a circa 100 anni luce di distanza dal centro galattico, proprio nel mezzo della CMZ.
Credito: (L) ESO / P. Espinoza - (R) ESA / Hubble
Quello che era necessario per prendere in giro il segnale dal rumore era una quantità significativa di tempo su un telescopio molto potente. Questo è proprio ciò che il team di ricerca ha ottenuto ottenendo 550 ore di tempo di osservazione sul Array submillimetrico (SMA). Con i dati in mano, il team li ha perlustrati per trovare 285 nuovi core autonomi che potrebbero iniziare a formare una stella. Inoltre, ci sono altri 531 potenziali candidati chiave nei dati, ma la loro presenza non è stata abbastanza conclusiva da includerli nel conteggio totale senza prima un'ulteriore conferma.
Nei dati è stata nascosta anche la conferma di un'altra osservazione interessante: i nuclei formano le stelle con una velocità molto più bassa di quanto ci si aspetterebbe tramite la modellazione. In effetti, i dati della SMA indicano che la formazione stellare è tanto comune altrove nella galassia quanto nei nuclei al centro violento della galassia. Ciò lascia perplessi gli astronomi, poiché le pressioni e le temperature più elevate al centro della galassia dovrebbero essere più conduttive alla formazione di oggetti stellari.
Un'immagine dell'ammasso Terzan 5, su uno dei mattoni primordiali della galassia.
Credito: NASA / ESA / Hubble / F. Ferraro
Esistono alcune teorie sul motivo per cui esiste una discrepanza tra il tasso di formazione stellare previsto di queste regioni e il tasso osservato dall'indagine SMA. Tuttavia, sarà necessario raccogliere più dati prima che qualsiasi ipotesi possa essere confermata o confutata. Tuttavia, il catalogo raccolto dagli astronomi CfA costituisce un buon inizio per la raccolta di tali dati.
Per saperne di più:
CfA - Nuclei di polvere fredda nella zona centrale della Via Lattea
CfA - Formazione di stelle ad alta pressione nel Centro Galattico
UT - Gli astronomi possono prevedere quando termina la formazione stellare di una galassia in base alla forma e alle dimensioni del suo disco
UT - Questo è il nucleo della Via Lattea, visto negli infrarossi, che rivela caratteristiche normalmente nascoste da gas e polvere
Il Giornale Astrofisico – CMZoom. II. Catalogo delle sorgenti continue di polveri submillimetriche compatte nella zona molecolare centrale della Via Lattea
Immagine principale:
Immagine a falsi colori della CMZ delineata dalla densità e dalla lunghezza d'onda ottica emessa dai cluster.
Credito: Battersby et all