Una nuova immagine del James Webb Space Telescope mostra un raro scorcio di una stella massiccia a 15.000 anni luce di distanza che emette un alone di gas e polvere, seminando l’universo con gli elementi necessari per formare stelle, altri pianeti e gli elementi costitutivi della vita .
La vista colorata catturata dal telescopio Webb combina le osservazioni degli strumenti dell’osservatorio che sono sensibili a diverse lunghezze d’onda della luce nella porzione del vicino infrarosso e del medio infrarosso dello spettro. Mostra una stella Wolf-Rayet, una classe di stelle estremamente brillanti e luminose che espellono enormi quantità di gas e polvere dai loro strati esterni prima di terminare la loro vita in un’esplosione di supernova.
Una vista web di una stella nota come WR 124, situata nella costellazione della Sagittà, mostra una nuvola di gas di raffreddamento che scorre via nello spazio interstellare, il vuoto tra le stelle. Gli strumenti a infrarossi di Webb sono in grado di rilevare le emissioni termiche di gas e polvere, un materiale difficile da vedere negli osservatori che vedono la luce visibile.
La nuvola luminosa di gas e polvere che circonda WR 124 si estende per 10 anni luce.
“La storia degli anelli pre-massa della stella può essere letta nella struttura della nebulosa”, hanno scritto in un comunicato stampa funzionari dello Space Telescope Science Institute, diretto da Webb. “Invece di gusci lisci, la nebulosa è composta da materiale espulso casuale e asimmetrico. Ciuffi lucenti di gas e polvere appaiono come girini che nuotano verso la stella, con le code che si trascinano dietro di loro, respinte dal vento stellare”.
La stella è 30 volte la massa del sole e ha il materiale equivalente di 10 soli, secondo la NASA. Stelle di queste dimensioni possono bruciare il loro combustibile in poche centinaia di migliaia di anni, che è una piccola frazione dei circa 10 miliardi di anni che ha una stella come il Sole.
Non tutte le stelle massicce diventano stelle di Wolf-Rayet. Quelli che fanno esplodere materiale nello spazio che può poi diventare le molecole che aiutano a formare nuove stelle e pianeti.
“L’origine della polvere cosmica che può resistere a un’esplosione di supernova e contribuire al ‘budget di polvere’ complessivo dell’universo è di grande interesse per gli astronomi per molteplici ragioni”, hanno scritto i funzionari in un comunicato stampa della NASA che accompagna la nuova immagine web. “La polvere è parte integrante del funzionamento dell’universo: sostiene la formazione delle stelle, si aggrega per aiutare a formare i pianeti e funge da piattaforma per la formazione e l’aggregazione delle molecole, compresi gli elementi costitutivi della vita sulla Terra.
“Nonostante i molti ruoli essenziali che la polvere gioca, c’è ancora più polvere nell’universo di quanto le attuali teorie sulla composizione della polvere degli astronomi possano spiegare. L’universo sta funzionando con un surplus di budget per la polvere”, ha detto la NASA.
Le enormi dimensioni e gli strumenti sensibili di Webb dovrebbero fornire nuove informazioni su come si forma la polvere nell’universo, in particolare in ambienti difficili da vedere come le stelle di Wolf-Rayet.
“Prima di Webb, gli astronomi amanti della polvere non avevano informazioni abbastanza dettagliate per esplorare le questioni sulla produzione di polvere in ambienti come WR 124 e se i granelli di polvere fossero abbastanza grandi e abbondanti da sopravvivere a una supernova e contribuire in modo significativo al bilancio complessivo della polvere. “, ha detto la Nasa. “Ora queste domande possono essere esaminate con dati reali”.
Le osservazioni delle stelle di Wolf-Rayet possono anche informare gli astronomi di stelle simili nell’Universo primordiale poco dopo il Big Bang. Gli astronomi ritengono che queste stelle fossero altrettanto luminose e consumassero il loro combustibile stellare nelle loro brevi e brillanti vite, creando elementi pesanti come carbonio, ossigeno e ferro che punteggiavano l’universo.
“L’immagine dettagliata di Webb di WR 124 preserva per sempre il suo breve e turbolento periodo di trasformazione e promette scoperte future che riveleranno segreti di lunga data della polvere cosmica”, ha affermato la NASA.
Dopo oltre 20 anni di progettazione, sviluppo, assemblaggio e test, il James Webb Space Telescope è stato lanciato il 25 dicembre 2021, in cima a un razzo europeo Ariane 5, e ha raggiunto la sua orbita operativa a quasi un milione di miglia (1,5 milioni di chilometri) dalla Terra quasi un mese dopo. Dopo il lancio, l’osservatorio ha aperto lo specchio e la calotta solare, permettendo ai rivelatori del suo strumento di raffreddarsi a temperature gelide, non molto al di sopra dello zero assoluto.
La temperatura operativa estremamente fredda rende i rilevatori Webb abbastanza sensibili da registrare la luce debole o l’energia termica da stelle e galassie lontane.
La missione da 10 miliardi di dollari è un progetto congiunto sviluppato dalla NASA, dall’Agenzia spaziale europea e dall’Agenzia spaziale canadese.
Lo specchio primario segmentato di Webb, con un diametro di 6,5 metri, è il più grande mai visto nello spazio. Il potere di raccolta della luce dello specchio, insieme a rivelatori sensibili e ultra-freddi, consente a Webb di scavare più a fondo nell’universo e viaggiare indietro nel tempo più lontano di quanto gli umani abbiano mai visto prima.
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