Alessandro Giovannini
Godetevi una recente tornata di immagini galattiche dal telescopio più famoso del mondo.
Al telescopio James Webb non dobbiamo solamente decenni di meravigliosi sfondi dei nostri desktop, ma anche immensa gratitudine dal punto di vista della ricerca scientifica: le fotografie astronomiche scattate nel corso della vita del più celebre telescopio spaziale al mondo ci hanno permesso di osservare galassie lontanissime come fossero a un palmo di naso, affascinandoci con un tripudio di forme e colori che scatenano la nostra immaginazione e ci lasciano storditi di fronte alla contemplazione di tanta ineffabile magnificenza. Ora, nell’ambito di un nuovo progetto di ricerca, Webb ha fotografato nel dettaglio 74 galassie che ci garantiranno tanti altri mesi di stupore e… sfondi del desktop!
PHANGS
Il progetto di ricerca PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS) ha recentemente portato a termine quello che si definisce Large Program, ovvero un progetto scientifico di grande portata e dall’interesse strategico internazionale, che deve pubblicare ampia documentazione a supporto delle informazioni raccolte e darne conto entro 1 anno dalla scoperta. Questi programmi devono anche rispettare una serie di parametri stringenti. In particolare, il progetto PHANGS è stato portato avanti dall’organizzazione ALMA (AtacamaLarge Millimiter/submillimet Array), costituita da una partnership tra ESO (EU), NSF (USA), NINS (Japan), NRC (Canada), MOST e ASIAA (Taiwan), KASI (Republic of Korea), e Repubblica del Chile. Ecco come ALMA presenta il progetto PHANGS sul suo sito ufficiale:
Per 30 anni, la nostra comprensione rispetto alle osservazioni di nubi molecolari giganti extragalattiche e della loro formazione stellare si è basata su casi di studio e campioni di galassie assai ristretti. La nostra ricerca propone di sfruttare la straordinaria velocità di indagine e la potenza di imaging di ALMA per ampliare questo ambito di ricerca elevandolo ad una scala maggiore. Con 75 ore di tempo dell’array principale, realizzeremo immagini CO(2-1) a 1″ di risoluzione in tutte le 80 galassie massicce (log M_star > 9,75 M_sun) in formazione stellare nel volume locale (d<17 Mpc). In questo modo si otterranno >100.000 GMC distribuiti su un campione di galassie e estremamente rappresentativo. Tramite tecnologie in situ, useremo questi dati per delineare glie elementi chiave di un modello sintetico di formazione stellare: (1) la popolazione della nube molecolare (funzione di massa e stato dinamico), (2) l’efficienza per tempo di caduta libera, (3) la durata di vita della nube e il tempo di distruzione e (4) la scala e il meccanismo di autoregolazione della formazione stellare. La misurazione di queste quantità in funzione dell’ambiente locale e della galassia in questione ci permetterà di stabilire quale sia il legame tra nubi molecolari, formazione stellare ed evoluzione delle galassie.
– Large Programs, dal sito Almascience – consultato il 31 gennaio 2024
In sostanza, il progetto PHANGS si propone di capire quali siano le correlazioni tra le leggi fisiche dei gas su piccola scala e la formazione dei corpi stellari, in modo da comprendere meglio le dinamiche di formazione a strutturazione delle galassie. Insomma si tratta del tentativo di capire come i piccoli ammassi di nubi e gli enormi ammassi stellari si influenzino vicendevolmente, per capire meglio le catene causali che portano alla creazione delle galassie e il loro funzionamento interno. Per fare ciò ALMA è ricorsa all’utilizzo di 4 telescopi: il suo, Hubble, il Very Large Telescope europeo e, come detto, il caro vecchio James Webb. Ed è proprio da quest’ultimo che sono arrivate le più recenti spettacolari fotografie galattiche.
Osservatorio
Le fotografie restituiteci dal James Webb nell’ambito del progetto PHANGS e pubblicate in questi giorni da ALMA hanno dell’incredibile. Galassie a spirale lontane milioni di anni luce da noi, dalle geometrie talmente perfette da risultare quasi ipnotiche e dai colori che sembrano occupare l’intero spettro del visibile, si commentano da sole. Nello scandagliare sistematicamente una serie di galassie ben definite le fotografie del James Webb concorrono a restituire una tassonomia di forme e tipologie di galassie, da quelle a spirale a quelle ellittiche, da quelle lenticolari e a quelle irregolari. La classificazione delle galassie è piuttosto variegata, ma sostanzialmente si costituisce di queste 4 tipologie, ognuna con al suo interno numerose varianti.
Le ambizioni del progetto in tal senso sono altissime: PHANGS si propone di scandagliare ben 100.000 nidi stellari distribuiti in 74 galassie diverse. Non tutte le galassie producono stelle di continuo, ecco perché è importante studiare quelle galassie che sono “in piena attività”; solo tramite l’osservazione di questi sistemi possiamo comprendere meglio i fenomeni gassosi e le altre reazioni che portano alla formazione di nuovi ammassi stellari. Ci sono zone precise all’interno della galassie dove i corpi luminosi si formano, questi luoghi vengono definiti nidi stellari. È sulla loro individuazione ed osservazione che si concentrano gli sforzi del progetto PHANS. Erik Rosolowsky, astronomo dell’Università di Alberta in Canada e co-promotore del team di ricerca PHANGS-ALMA, ha spiegato la portata inedita del progetto:
Alcune galassie sono nel pieno della produzione di nuove stelle, mentre altre hanno esaurito da tempo la loro forza propulsiva generatrice di nuove stelle. L’origine di questa diversità potrebbe forse risiedere nelle proprietà stesse dei nidi stellari. Le precedenti osservazioni condotte con i radiotelescopi di vecchia generazione ci hanno fornito alcune informazioni cruciali in merito alla natura dei nidi stellari, ma mancavano di un grado di sensibilità, potenza e scala sufficienti per poter studiare l’intera gamma di nidi stellari presenti nelle galassie osservabili. Ciò ha posto forti limiti sulla nostra capacità di stabilire collegamenti tra le proprietà dei singoli nidi stellari e quelle della galassia in cui hanno origine. Per questo motivo le osservazioni che ALAM è in grado di compiere oggi sono così importanti. – What 100,000 Star Factories in 74 Galaxies Tell Us about Star Formation across the Universe – 9 gennaio 2019
Il progetto sta permettendo agli scienziati di compiere osservazioni mai effettuate prima, ovviamente ci vorranno anni di studio per elaborare la grande mole di dati raccolti dal progetto, non resta che augurarsi che da queste spettacolari fotografie si riesca a ricavare anche qualche ulteriore intuizione rispetto alle leggi che governano l’origine delle stelle all’interno delle galassie, per gettare ulteriore luce sui misteri dell’universo.