Un team di astronomi ha rilasciato nuove osservazioni di galassie vicine che assomigliano a fuochi d'artificio cosmici colorati. Le immagini, ottenuto con il Very Large Telescope (VLT dell'ESO) dell'Osservatorio europeo meridionale, mostrano diversi componenti delle galassie in colori distinti, permettendo agli astronomi di individuare le posizioni delle giovani stelle e il gas che riscaldano intorno a loro. Combinando queste nuove osservazioni con i dati dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in cui ESO è partner, il team sta aiutando a gettare nuova luce su ciò che fa scattare il gas per formare le stelle.

Gli astronomi sanno che le stelle nascono in nuvole di gas, ma ciò che dà il via alla formazione stellare, e come ci giocano le galassie nel loro insieme, resta un mistero. Per comprendere questo processo, un team di ricercatori ha osservato varie galassie vicine con potenti telescopi a terra e nello spazio, scansionando le diverse regioni galattiche coinvolte nelle nascite stellari.

"Per la prima volta stiamo risolvendo singole unità di formazione stellare su un'ampia gamma di luoghi e ambienti in un campione che rappresenta bene i diversi tipi di galassie, "dice Eric Emsellem, un astronomo dell'ESO in Germania e responsabile delle osservazioni basate su VLT condotte come parte del progetto Physics at High Angular Resolution in Near GalaxieS (PHANGS). "Possiamo osservare direttamente il gas che dà vita alle stelle, vediamo le giovani stelle stesse, e assistiamo alla loro evoluzione attraverso varie fasi."

Emsellem, che è anche affiliato con l'Università di Lione, Francia, e il suo team hanno ora rilasciato la loro ultima serie di scansioni galattiche, scattata con lo strumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul VLT dell'ESO nel deserto di Atacama in Cile. Hanno usato MUSE per tracciare le stelle appena nate e il gas caldo intorno a loro, che è illuminato e riscaldato dalle stelle e funge da pistola fumante della formazione stellare in corso.

Le nuove immagini del MUSE vengono ora combinate con le osservazioni delle stesse galassie scattate con ALMA e rilasciate all'inizio di quest'anno. ALMA, che si trova anche in Cile, è particolarmente adatto per mappare le nuvole di gas freddo, le parti delle galassie che forniscono la materia prima da cui si formano le stelle.

Combinando le immagini MUSE e ALMA, gli astronomi possono esaminare le regioni galattiche in cui sta avvenendo la formazione stellare, rispetto a dove si prevede che accada, per capire meglio cosa scatena, aumenta o frena la nascita di nuove stelle. Le immagini risultanti sono stupende, offrendo una visione spettacolare e colorata dei vivai stellari nelle nostre galassie vicine.

"Ci sono molti misteri che vogliamo svelare, " afferma Kathryn Kreckel dell'Università di Heidelberg in Germania e membro del team PHANGS. "Le stelle nascono più spesso in regioni specifiche delle loro galassie ospiti e, se è così, perché? E dopo la nascita delle stelle in che modo la loro evoluzione influenza la formazione di nuove generazioni di stelle?"

Gli astronomi saranno ora in grado di rispondere a queste domande grazie alla ricchezza di dati MUSE e ALMA che il team di PHANGS ha ottenuto. Il MUSE raccoglie spettri—i "codici a barre" che gli astronomi scansionano per svelare le proprietà e la natura degli oggetti cosmici—in ogni singola posizione all'interno del suo campo visivo, fornendo così informazioni molto più ricche rispetto agli strumenti tradizionali. Per il progetto PHANGS, Il MUSE ha osservato 30.000 nebulose di gas caldo e ha raccolto circa 15 milioni di spettri di diverse regioni galattiche. Le osservazioni di ALMA, d'altra parte, ha permesso agli astronomi di mappare circa 100.000 regioni di gas freddo in 90 galassie vicine, producendo un atlante senza precedenti di asili nido stellari nel vicino Universo.

Oltre ad ALMA e MUSE, il progetto PHANGS include anche osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA. I vari osservatori sono stati selezionati per consentire al team di scansionare i nostri vicini galattici a diverse lunghezze d'onda (visibile, vicino infrarosso e radio), con ogni gamma di lunghezze d'onda che svela parti distinte delle galassie osservate. "La loro combinazione ci consente di sondare le varie fasi della nascita stellare, dalla formazione dei vivai stellari all'inizio della formazione stellare stessa e alla distruzione finale dei vivai da parte delle stelle appena nate, in modo più dettagliato di quanto sia possibile con osservazioni individuali , " afferma Francesco Belfiore, membro del team PHANGS dell'INAF-Arcetri di Firenze, Italia. "PHANGS è la prima volta che siamo stati in grado di assemblare una vista così completa, scattare immagini abbastanza nitide da vedere le singole nuvole, stelle, e nebulose che significano formare stelle."

Il lavoro svolto dal progetto PHANGS sarà ulteriormente affinato dai prossimi telescopi e strumenti, come il telescopio spaziale James Webb della NASA. I dati ottenuti in questo modo getteranno ulteriori basi per le osservazioni con il futuro Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO, che entrerà in funzione alla fine di questo decennio e consentirà uno sguardo ancora più dettagliato sulle strutture dei vivai stellari.

"Per quanto incredibile sia PHANGS, la risoluzione delle mappe che produciamo è appena sufficiente per identificare e separare le singole nuvole di formazione stellare, ma non abbastanza per vedere cosa succede dentro di loro in dettaglio, " ha sottolineato Eva Schinnerer, leader di un gruppo di ricerca presso il Max Planck Institute for Astronomy in Germania e investigatore principale del progetto PHANGS, in base al quale sono state condotte le nuove osservazioni. "Nuovi sforzi di osservazione da parte del nostro team e di altri stanno spingendo il confine in questa direzione, quindi abbiamo decenni di scoperte entusiasmanti davanti a noi."