La zona centrale della nostra galassia ospita il più grande della Via Lattea, collezione più densa di nubi molecolari giganti, materia prima per fare decine di milioni di stelle. Questa immagine combina infrarossi d'archivio (blu), radio (rosso) e nuove osservazioni a microonde (verde) dallo strumento GISMO sviluppato da Goddard. L'immagine composita rivela l'emissione di polvere fredda, aree di vigorosa formazione stellare, e filamenti formati ai bordi di una bolla soffiata da qualche potente evento al centro della galassia. L'immagine è larga circa 750 anni luce. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA
Una caratteristica che ricorda un bastoncino di zucchero appare al centro di questa colorata immagine composita della zona centrale della nostra galassia, la Via Lattea. Ma questa non è una confezione cosmica. Si estende per 190 anni luce ed è uno di una serie di lunghi, sottili filamenti di gas ionizzato chiamati filamenti che emettono onde radio.
Questa immagine include osservazioni appena pubblicate utilizzando uno strumento progettato e costruito presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. Chiamato Goddard-IRAM Superconducting 2-Millimeter Observer (GISMO), lo strumento è stato utilizzato in concerto con un radiotelescopio di 30 metri situato su Pico Veleta, Spagna, gestito dall'Istituto di radioastronomia nella gamma millimetrica con sede a Grenoble, Francia.
"GISMO osserva le microonde con una lunghezza d'onda di 2 millimetri, permettendoci di esplorare la galassia nella zona di transizione tra la luce infrarossa e le lunghezze d'onda radio più lunghe, " ha detto Johannes Staguhn, un astronomo della Johns Hopkins University di Baltimora che guida il team GISMO a Goddard. "Ognuna di queste porzioni dello spettro è dominata da diversi tipi di emissione, e GISMO ci mostra come si collegano insieme."
GISMO ha rilevato il filamento radio più importante nel centro galattico, noto come Arco Radio, che forma la parte dritta del bastoncino di zucchero cosmico. Questa è la lunghezza d'onda più corta alla quale sono state osservate queste curiose strutture. Gli scienziati dicono che i filamenti delineano i bordi di una grande bolla prodotta da qualche evento energetico al centro galattico, situato all'interno della regione luminosa conosciuta come Sagittario A circa 27, 000 anni luce di distanza da noi. Ulteriori archi rossi nell'immagine rivelano altri filamenti.
"È stata una vera sorpresa vedere l'Arco Radio nei dati GISMO, " ha detto Richard Arendt, un membro del team presso l'Università del Maryland, Contea di Baltimora e Goddard. "La sua emissione proviene da elettroni ad alta velocità che si muovono a spirale in un campo magnetico, un processo chiamato emissione di sincrotrone. Un'altra caratteristica che GISMO vede, chiamato la falce, è associato alla formazione stellare e potrebbe essere la fonte di questi elettroni ad alta velocità".
Questa immagine della galassia interna codifica a colori diversi tipi di sorgenti di emissione unendo i dati a microonde (verde) mappati dallo strumento Goddard-IRAM Superconducting 2-Millimeter Observer (GISMO) con infrarossi (850 micrometri, blu) e osservazioni radio (19,5 centimetri, rosso). Dove la formazione stellare è nella sua infanzia, la polvere fredda mostra il blu e il ciano, come nel complesso della nuvola molecolare Sagittarius B2. Il giallo rivela fabbriche di stelle più ben sviluppate, come nella nuvola Sagittario B1. Rosso e arancione mostrano dove gli elettroni ad alta energia interagiscono con i campi magnetici, come nelle caratteristiche di Radio Arc e Sagittarius A. Un'area chiamata Falce può fornire le particelle responsabili dell'accensione dell'Arco Radio. All'interno della sorgente luminosa Sagittarius A si trova il mostro buco nero della Via Lattea. L'immagine copre una distanza di 750 anni luce. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA
Due documenti che descrivono l'immagine composita, uno guidato da Arendt e uno guidato da Staguhn, sono stati pubblicati il 1 novembre nel Giornale Astrofisico .
L'immagine mostra la parte interna della nostra galassia, che ospita la più grande e densa collezione di nubi molecolari giganti della Via Lattea. Questi vasti, le nuvole fredde contengono gas e polvere abbastanza densi da formare decine di milioni di stelle come il Sole. La vista abbraccia una parte del cielo di circa 1,6 gradi di diametro, equivalente a circa tre volte la dimensione apparente della Luna, o di circa 750 anni luce di larghezza.
Per fare l'immagine, il team ha acquisito i dati GISMO, mostrato in verde, nell'aprile e nel novembre 2012. Hanno quindi utilizzato le osservazioni d'archivio del satellite Herschel dell'Agenzia spaziale europea per modellare il bagliore nel lontano infrarosso della polvere fredda, che hanno poi sottratto dai dati GISMO. Prossimo, hanno aggiunto, in blu, dati esistenti a infrarossi di 850 micrometri dallo strumento SCUBA-2 sul James Clerk Maxwell Telescope vicino alla vetta di Maunakea, Hawaii. Finalmente, hanno aggiunto, in rosso, archiviare osservazioni radio a lunghezza d'onda più lunga di 19,5 centimetri dal Very Large Array della National Science Foundation di Karl G. Jansky, situato vicino a Socorro, Nuovo Messico. I dati a infrarossi e radio a risoluzione più elevata sono stati quindi elaborati per corrispondere alle osservazioni GISMO a risoluzione inferiore.
L'immagine risultante essenzialmente codifica a colori diversi meccanismi di emissione.
Le caratteristiche blu e ciano rivelano polvere fredda nelle nubi molecolari dove la formazione stellare è ancora agli inizi. caratteristiche gialle, come i filamenti Arches che compongono il manico del bastoncino di zucchero e la nuvola molecolare Sagittarius B1, rivelare la presenza di gas ionizzato e mostrare fabbriche stellari ben sviluppate; questa luce proviene da elettroni che vengono rallentati ma non catturati dagli ioni del gas, un processo noto anche come emissione libera. Le regioni rosse e arancioni mostrano le aree in cui si verifica l'emissione di sincrotrone, come nell'importante Radio Arc e Sagittarius A, la sorgente luminosa al centro della galassia che ospita il suo buco nero supermassiccio.
