ABSTRACT

La regione di formazione stellare AFGL 5180, situata a circa 6.500 anni luce nella Costellazione dei Gemelli, è un componente significativo del Complesso Nebuloso Molecolare di Gemini OB1. Il telescopio Hubble ha catturato un’immagine spettacolare di questa regione, dove una stella massiccia, nascosta in dense nubi di gas e polveri, espelle potenti getti di plasma. Questi getti illuminano le nubi circostanti e creano cavità nel materiale interstellare, fenomeno tipico delle zone di formazione stellare. I getti sono il risultato delle interazioni tra i campi magnetici delle stelle neonate e i dischi polverosi che le circondano, che causano l’espulsione di gas ionizzato.

La stella nascente, circa dieci volte più massiccia del Sole, è quasi invisibile in banda ottica e persino nell’infrarosso. Il violento impatto dei getti con il materiale circostante crea onde d’urto visibili nel vicino infrarosso. AFGL 5180 contiene anche numerosi giovani oggetti stellari che espellono getti indipendenti. Questo complesso nebulare offre un’importante opportunità di studio per comprendere i modelli di formazione stellare massiccia, come l’accrescimento del nucleo e l’accrescimento competitivo. Le osservazioni di Hubble forniscono dati cruciali per svelare i misteri della formazione ed evoluzione stellare e galattica.

Baby-Stelle tra le Nuvole Oscure

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Nubi di polveri e stelle neonate creano l’artistico panorama cosmico qui ripreso dal telescopio Hubble: si tratta della regione di formazione stellare AFGL 5180, parte del vasto Complesso Nebuloso Molecolare di Gemini OB1, un insieme che comprende grandi nubi molecolari, nebulose a emissione e le stelle giganti blu dell’associazione Gem OB1, a circa 6.500 anni di distanza da noi nella Costellazione dei Gemelli.

Al centro dell’immagine una stella massiccia, ancora annidata in spesse coltri di gas e polveri, espelle una coppia di energetici getti di plasma, che si estendono trasversalmente dall’angolo destro in alto all’angolo sinistro in basso della ripresa. I getti ultraveloci impattano violentemente sul materiale circostante, illuminando le nuvole nere ricche di polveri e scavando cavità nel denso materiale, in modo simile alla luce di un faro che illumina nubi temporalesche in un cielo tempestoso.

Giovani getti come questi sono tipici delle zone di formazione stellare. Si ritiene siano dovuti a interazioni tra i potenti campi magnetici di stelle neonate rotanti e i dischi polverosi che ancora le circondano e che costituiscono la fonte di materiale per alimentare la loro crescita. Simili interazioni provocano l’espulsione in opposte direzioni di stretti deflussi di gas ionizzato, caratterizzati da una serie di addensamenti che si susseguono, a indicare che la sorgente stellare ha espulso materiale a intermittenza.

Il violento impatto tra deflussi di plasma e materiale nelle nubi crea brillanti onde d’urto che possono essere individuate nel vicino infrarosso, rilevato dalla Wide Field Camera 3 (WFC3) a bordo di Hubble. La stella nascente, una decina di volte più massiccia del Sole, è del tutto invisibile in banda ottica e rimane ampiamente nascosta alla vista persino se osservata nell’infrarosso. Un chiaro esempio delle conseguenze distruttive che i rapidi venti e le cocenti radiazioni della stella provocano sul mezzo interstellare sono gli oscuri pilastri di polveri a forma di dita, che si stagliano sullo sfondo grigio fumo in basso nell’immagine.

Le stelle neonate popolano ambienti caotici e oscuri, ma un modo per scoprirle è individuare gli effetti dei loro getti sulle zone circostanti. Gli astronomi hanno scoperto una dozzina di giovani oggetti stellari più piccoli in questo complesso nebulare, attorno alla stella massiccia centrale. Le nuove stelline hanno un’età di poche centinaia di migliaia di anni ed espellono deflussi indipendenti in una varietà di direzioni. Grazie a osservazioni come questa possiamo studiare le interazioni tra protostelle di massa elevata e le loro compagne di massa inferiore nell’ambito della nube molecolare di origine.

Due modelli principali di formazione stellare massiccia sono attualmente allo studio: l’accrescimento del nucleo e l’accrescimento competitivo. Quest’ultimo prevede che le stelle massicce si formino al centro di un denso ammasso di “stelline” più piccole, acquisendo massa anche grazie a fusioni con protostelle vicine. D’altro canto, il modello di accrescimento del nucleo prevede che la formazione stellare massiccia possa avvenire anche in ambienti isolati, in modo simile a quanto avviene per le stelle simili al Sole. Studi osservativi su regioni come AFGL 5180 possono svelare indizi fondamentali per chiarire la validità dei vari modelli.

Nella nostra galassia le giovani stelle massicce sono molto più difficili da studiare rispetto alle stelle più piccole. Il fatto che siano annidate in spesse nubi oscure, si accendano rapidamente e muoiano in fretta, le rende molto più rare da osservare durante la loro infanzia. Tuttavia il loro studio è fondamentale, perché possono regolare la formazione di nuove generazioni di stelle, così come l’evoluzione di intere galassie.

Come Osservare

a cura di Cristian Fattinnanzi

AFGL 5180 è una piccola zona nebulosa situata proprio ai piedi della costellazione dei Gemelli. Un buon riferimento per rintracciare l’oggetto è costituito dalla presenza nelle vicinanze dell’ammasso M35 dei Gemelli da cui dovremo abbassarci di circa 3° in direzione della stella Betelgeuse in Orione, verso sud.

Il periodo migliore per tentarne l’osservazione o intraprenderne la ripresa, suggerito dalle costellazioni citate, è quello invernale. Dall’inizio di novembre fino a tutto febbraio infatti troveremo l’oggetto alto più di 30° sull’orizzonte, con picchi tra i 65° ed i 75°, a seconda della posizione dell’osservatore lungo la penisola italiana, nelle lunghe notti di fine dicembre.

Chi in passato ha ripreso la zona della nebulosa “Testa di Scimmia” (NGC 2174) potrà verificare se nelle immagini ottenute compaia già la debole nebulosa sede d un’intensa attività di formazione stellare. AFGL 5180 si trova infatti circa 1° a nord di distanza da NGC 2174 nella costellazione di Orione, per cui è piuttosto probabile che immagini a campo medio-largo le mostrino insieme, completando un bel terzetto anche con la “Nebulosa Medusa” (IC 443) dei Gemelli.

L’osservazione visuale è decisamente difficile data la bassa luminosità dell’oggetto, caratterizzato da una forte componente infrarossa, radiazione a cui la vista umana purtroppo è decisamente poco sensibile. Filtri nebulari e ampi diametri degli strumenti (ipotizzo oltre i 40 cm), usati sotto cieli molto bui, potrebbero mostrarne il lieve bagliore, ma sicuramente saranno le tecniche di ripresa digitali a dare risultati più gratificanti.

La ripresa con fotocamere digitali, anche modificate, risulta piuttosto al limite, molto meglio potranno fare i CCD raffreddati, usati in abbinamento a strumenti con diametro di almeno 20-25 cm e focali medio lunghe. L’uso dei filtri per ridurre l’inquinamento luminoso o ancor meglio le riprese in tricromia a banda stretta potranno regalare dettagli interessanti dell’oggetto, molto dipenderà dalla qualità del cielo e dalla perizia dell’astrofotografo.

Giudizio sulla difficoltà (1 oggetto molto semplice, 5 oggetto difficilissimo):

Visuale: 5/5

Fotografica: 4/5

RIF: https://esahubble.org/images/potw2110a/

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L’articolo è pubblicato in COELUM 269 VERSIONE CARTACEA