Ci sono voluti ben 7 mesi di attesa da quando vi avevamo raccontato della partenza del telescopio James Webb verso la sua destinazione finale da dove avrebbe raccolto delle fantastiche immagini dello spazio.
Il telescopio Webb lascia finalmente la Terra alla ricerca della luce delle prime galassie
Quel giorno è finalmente arrivato e la NASA ha rilasciato le prime incredibili immagini.
Guardiamole insieme
Carina Nebula
Ciò che sembra molto simile a montagne scoscese in una sera illuminata dalla luna è in realtà il confine di una vicina, giovane regione di formazione stellare NGC 3324 nella Nebulosa Carina. Catturata nella luce infrarossa dalla telecamera nel vicino infrarosso ( NIRCam ) sul telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA, questa immagine rivela aree precedentemente oscurate della nascita delle stelle.
Chiamata le Scogliere Cosmiche, la regione è in realtà il bordo di una gigantesca cavità gassosa all’interno di NGC 3324, a circa 7.600 anni luce di distanza. L’area cavernosa è stata scavata dalla nebulosa dall’intensa radiazione ultravioletta e dai venti stellari di giovani stelle estremamente massicce, calde, situate al centro della bolla, sopra l’area mostrata in questa immagine. La radiazione ad alta energia di queste stelle sta scolpendo il muro della nebulosa erodendolo lentamente.
NIRCam, con la sua risoluzione nitida e la sua sensibilità senza precedenti, svela centinaia di stelle precedentemente nascoste e persino numerose galassie di fondo. Diverse caratteristiche importanti in questa immagine sono descritte di seguito.
· Il “vapore” che sembra salire dalle “montagne” celesti è in realtà gas caldo, ionizzato e polvere calda che fluisce via dalla nebulosa a causa dell’intensa radiazione ultravioletta.
· Pilastri drammatici si ergono sopra la parete di gas incandescente, resistendo alle vesciche radiazioni ultraviolette delle giovani stelle.
· Bolle e cavità vengono soffiate dall’intensa radiazione e dai venti stellari delle stelle appena nate.
· Getti e deflussi protostellari, che appaiono in oro, sparano da stelle nascenti avvolte dalla polvere.
· Un “blow-out” erutta al centro in alto della cresta, vomitando gas e polvere nel mezzo interstellare.
· Appare un insolito “arco”, simile a un cilindro piegato.
Questo periodo di formazione stellare molto precoce è difficile da catturare perché, per una singola stella, dura solo dai 50.000 ai 100.000 anni circa, ma l’estrema sensibilità e la squisita risoluzione spaziale di Webb hanno documentato questo raro evento.
Situato a circa 7.600 anni luce di distanza, NGC 3324 fu catalogato per la prima volta da James Dunlop nel 1826. Visibile dall’emisfero australe, si trova all’angolo nord-ovest della Nebulosa Carina (NGC 3372), che risiede nella costellazione della Carina. La Nebulosa Carina ospita la Nebulosa Buco della Serratura e la stella supergigante attiva e instabile chiamata Eta Carinae.
Stephan’s Quintet
Un enorme mosaico del Quintetto di Stephan è l’immagine più grande fino ad oggi dal telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA, che copre circa un quinto del diametro della Luna. Contiene oltre 150 milioni di pixel ed è composto da quasi 1.000 file immagine separati. Il raggruppamento visivo di cinque galassie è stato catturato dalla telecamera nel vicino infrarosso ( NIRCam ) e dallo strumento nel medio infrarosso ( MIRI ) di Webb.
Con la sua potente visione a infrarossi e una risoluzione spaziale estremamente elevata, Webb mostra dettagli mai visti prima in questo gruppo di galassie. Ammassi scintillanti di milioni di giovani stelle e regioni stellari di nuove nascite di stelle abbelliscono l’immagine. Le ampie code di gas, polvere e stelle vengono estratte da molte delle galassie a causa delle interazioni gravitazionali. Più drammaticamente, lo strumento MIRI di Webb cattura enormi onde d’urto mentre una delle galassie, NGC 7318B, si schianta attraverso l’ammasso. Queste regioni che circondano la coppia centrale di galassie sono mostrate nei colori rosso e oro.
Questa immagine composita NIRCam-MIRI utilizza due dei tre filtri MIRI per mostrare e differenziare al meglio la polvere calda e la struttura all’interno della galassia. MIRI vede una netta differenza di colore tra la polvere nelle galassie e le onde d’urto tra le galassie interagenti. Gli specialisti dell’elaborazione delle immagini presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora hanno deciso di evidenziare questa differenza fornendo ai dati MIRI i distinti colori giallo e arancione, in contrasto con i colori blu e bianco assegnati alle stelle alle lunghezze d’onda di NIRCam.
Insieme, le cinque galassie del Quintetto di Stephan sono anche conosciute come Hickson Compact Group 92 (HCG 92). Sebbene sia chiamato un “quintetto”, solo quattro delle galassie sono veramente vicine tra loro e coinvolte in una danza cosmica. La quinta e più a sinistra della galassia, chiamata NGC 7320, è ben in primo piano rispetto alle altre quattro. NGC 7320 risiede a 40 milioni di anni luce dalla Terra, mentre le altre quattro galassie (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B e NGC 7319) distano circa 290 milioni di anni luce. Questo è ancora abbastanza vicino in termini cosmici, rispetto a galassie più distanti miliardi di anni luce di distanza. Lo studio di queste galassie relativamente vicine aiuta gli scienziati a comprendere meglio le strutture viste in un universo molto più distante.
Questa vicinanza fornisce agli astronomi un posto in prima fila per assistere alla fusione e alle interazioni tra le galassie che sono così cruciali per tutta l’evoluzione delle galassie. Raramente gli scienziati vedono con così tanti dettagli squisiti come le galassie interagenti innescano la formazione di stelle l’una nell’altra e come il gas in queste galassie viene disturbato. Il Quintetto di Stephan è un fantastico laboratorio per studiare questi processi fondamentali per tutte le galassie.
Gruppi stretti come questo potrebbero essere stati più comuni nell’Universo primordiale quando il loro materiale surriscaldato e in caduta potrebbe aver alimentato buchi neri molto energetici chiamati quasar. Ancora oggi, la galassia più in alto del gruppo – NGC 7319 – ospita un nucleo galattico attivo, un buco nero supermassiccio che sta attivamente accrescendo materiale.
In NGC 7320, la galassia più a sinistra e più vicina nel raggruppamento visivo, NIRCam è stato straordinariamente in grado di risolvere singole stelle e persino il nucleo luminoso della galassia. Le vecchie stelle morenti che producono polvere si distinguono chiaramente come punti rossi con NIRCam.
Le nuove informazioni di Webb forniscono preziose informazioni su come le interazioni galattiche potrebbero aver guidato l’evoluzione delle galassie nell’Universo primordiale.
Come bonus, NIRCam e MIRI hanno rivelato un vasto mare di molte migliaia di galassie di fondo lontane che ricordano i Deep Fields di Hubble.
NIRCam è stato creato da un team dell’Università dell’Arizona e dall’Advanced Technology Center di Lockheed Martin.
MIRI è stato fornito da ESA e NASA, con lo strumento progettato e costruito da un consorzio di istituti europei finanziati a livello nazionale (The MIRI European Consortium) in collaborazione con JPL e l’Università dell’Arizona.
Southern Ring Nebula
Visualizza al massimo della risoluzione questa immagine.
La stella luminosa al centro di NGC 3132, mentre è prominente se osservata dal telescopio James Webb della NASA/ESA/CSA nella luce del vicino infrarosso, svolge un ruolo di supporto nello scolpire la nebulosa circostante. Una seconda stella, appena visibile in basso a sinistra lungo uno dei picchi di diffrazione della stella luminosa, è la sorgente della nebulosa. Ha espulso almeno otto strati di gas e polvere nel corso di migliaia di anni.
Ma la brillante stella centrale visibile qui ha aiutato a “agitare la pentola”, cambiando la forma degli anelli altamente intricati di questa nebulosa planetaria creando turbolenza. La coppia di stelle è bloccata in un’orbita stretta, che porta la stella più debole a spruzzare materiale espulso in una gamma di direzioni mentre orbitano l’una intorno all’altra, dando luogo a questi anelli frastagliati.
Centinaia di linee diritte e ben illuminate attraversano gli anelli di gas e polvere. Questi “riflettori” emanano dalla stella luminosa e fluiscono attraverso i buchi della nebulosa come la luce solare attraverso le fessure di una nuvola.
Ma non tutta la luce delle stelle può sfuggire. La densità della regione centrale, evidenziata in verde acqua, è riflessa da quanto sia trasparente o opaca. Le aree verde acqua più profonde indicano che il gas e la polvere sono più densi e la luce non è in grado di liberarsi.
I dati della NIRCam (Near-Infrared Camera) di Webb sono stati utilizzati per creare questa immagine estremamente dettagliata. È ricco di informazioni scientifiche e la ricerca inizierà dopo il suo rilascio.
Questa non è solo un’immagine nitida di una nebulosa planetaria, ma ci mostra anche oggetti nella vasta distesa di spazio dietro di essa. Le sezioni rosse trasparenti della nebulosa planetaria – e tutte le aree al di fuori di essa – sono piene di galassie lontane.
Cerca la linea ad angolo brillante in alto a sinistra. Non è la luce delle stelle: è una galassia lontana vista di taglio. Anche spirali lontane, di molte forme e colori, punteggiano la scena. Quelle più lontane – o molto polverose – sono piccole e rosse.
Migliaia di galassie inondano questa immagine nel vicino infrarosso dell’ammasso di galassie SMACS 0723. L’imaging ad alta risoluzione del telescopio spaziale James Webb della NASA combinato con un effetto naturale noto come lente gravitazionale ha reso possibile questa immagine finemente dettagliata.
Innanzitutto, concentrati sulle galassie responsabili della lente: la galassia ellittica bianca brillante al centro dell’immagine e le galassie bianche più piccole in tutta l’immagine. Legati insieme dalla gravità in un ammasso di galassie, stanno piegando la luce delle galassie che appaiono nelle vaste distanze dietro di loro. La massa combinata delle galassie e della materia oscura agisce come un telescopio cosmico, creando immagini ingrandite, contorte e talvolta specchiate di singole galassie.
Esempi chiari di rispecchiamento si trovano negli archi arancioni prominenti a sinistra ea destra della galassia a grappolo più luminosa. Queste sono galassie con lenti: ogni singola galassia è mostrata due volte in un arco. L’immagine di Webb ha completamente rivelato i loro nuclei luminosi, che sono pieni di stelle, insieme a ammassi di stelle arancioni lungo i bordi.
Non tutte le galassie in questo campo sono specchiate, alcune sono allungate. Altri appaiono dispersi dalle interazioni con altre galassie, lasciando dietro di loro scie di stelle.
Webb ha perfezionato il livello di dettaglio che possiamo osservare in questo campo. Le galassie molto diffuse appaiono come raccolte di semi di tarassaco legati in modo lasco in alto in una brezza. I singoli “baccelli” di formazione stellare fioriscono praticamente all’interno di alcune delle galassie più lontane: le viste più chiare e dettagliate degli ammassi stellari nell’universo primordiale finora.
Una galassia macchiata di ammassi stellari appare vicino all’estremità inferiore del picco di diffrazione verticale della luminosa stella centrale, appena a destra di un lungo arco arancione. La lunga e sottile galassia simile a una coccinella è costellata di sacche di formazione stellare. Disegna una linea tra le sue “ali” in modo che corrisponda approssimativamente ai suoi ammassi stellari, specchiati dall’alto verso il basso. Poiché questa galassia è così ingrandita e i suoi singoli ammassi stellari sono così nitidi, i ricercatori saranno in grado di studiarla nei minimi dettagli, cosa che in precedenza non era possibile per galassie così lontane.
Le galassie in questa scena che sono più lontane – le galassie più minuscole che si trovano ben dietro l’ammasso – non assomigliano per niente alle galassie a spirale ed ellittiche osservate nell’universo locale. Sono molto più goffi e più irregolari. L’immagine altamente dettagliata di Webb può aiutare i ricercatori a misurare l’età e le masse degli ammassi stellari all’interno di queste lontane galassie. Ciò potrebbe portare a modelli più accurati di galassie che esistevano alla “primavera” cosmica, quando le galassie stavano germogliando minuscoli “germogli” di nuova crescita, interagendo attivamente e fondendo, e dovevano ancora svilupparsi in spirali più grandi. In definitiva, le imminenti osservazioni di Webb aiuteranno gli astronomi a capire meglio come si formano e crescono le galassie nell’universo primordiale.
