Gli astronomi che utilizzano l'Osservatorio WM Keck sull'isola di Hawai'i hanno catturato da Maunakea le immagini più dettagliate e complete mai scattate nella zona in cui la famosa costellazione di Orione viene colpita dai raggi ultravioletti (UV) di enormi giovani stelle.

Questa zona neutra irradiata, chiamata Photo-Dissociation Region (PDR), si trova nella barra di Orione all'interno della Nebulosa di Orione, un sito attivo di formazione stellare che si trova nel mezzo della "spada" appesa alla "cintura" di Orione. Se vista ad occhio nudo, la nebulosa viene spesso scambiata per una delle stelle della costellazione; se osservata con un telescopio, la nebulosa fotogenica è vista come un luminoso vivaio stellare gassoso situato a 1.350 anni luce dalla Terra.

"È stato emozionante essere i primi, insieme ai miei colleghi del team del telescopio spaziale James Webb 'PDRs4All', a vedere le immagini più nitide della barra di Orione mai scattate nel vicino infrarosso", ha affermato Carlos Alvarez, astronomo dello staff dell'Osservatorio di Keck e coautore dello studio.

Poiché la Nebulosa di Orione è la regione di formazione stellare massiccia più vicina a noi e potrebbe essere simile all'ambiente in cui è nato il nostro sistema solare, lo studio della sua PDR, l'area riscaldata dalla luce stellare, è un luogo ideale per trovare indizi su come le stelle e vengono creati i pianeti.

"Osservare le regioni di fotodissociazione è come guardare al nostro passato", ha affermato Emilie Habart, professoressa associata dell'Institut d'Astrophysique Spatiale all'Università Paris-Saclay e autrice principale di un articolo su questo studio. "Queste regioni sono importanti perché ci consentono di capire in che modo le giovani stelle influenzano la nube di gas e polvere in cui sono nate, in particolare i siti in cui si formano le stelle, come il sole."

Lo studio è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy &Astrophysics ed è disponibile in formato prestampato su arXiv.org.

Queste osservazioni del Pathfinder hanno aiutato nella pianificazione del programma PDRs4All:Radiative feedback of massive stars (ID1288) del James Webb Space Telescope (JWST) del programma Early Release Science (ERS). Il programma PDRs4All è descritto in Pubblicazioni della Società Astronomica del Pacifico articolo di Berné, Habart, Peeters et al. (2022).

Metodologia

Per sondare il PDR di Orion, il team PDRs4All ha utilizzato la seconda generazione della fotocamera nel vicino infrarosso (NIRC2) dell'Osservatorio Keck in combinazione con il sistema di ottica adattiva del telescopio Keck II. Hanno ripreso con successo la regione con dettagli così estremi che i ricercatori sono stati in grado di risolvere spazialmente e distinguere le diverse sottostrutture della barra di Orione, come creste, filamenti, globuli e propidi (dischi fotoevaporanti illuminati esternamente attorno alle giovani stelle) che si sono formate sotto la luce stellare e ha scolpito la miscela di gas e polvere della nebulosa.

"Mai prima d'ora siamo stati in grado di osservare su piccola scala come le strutture della materia interstellare dipendano dai loro ambienti, in particolare come i sistemi planetari potrebbero formarsi in ambienti fortemente irradiati da stelle massicce", ha affermato Habart. "Questo potrebbe permetterci di comprendere meglio l'eredità del mezzo interstellare nei sistemi planetari, vale a dire le nostre origini."

Le giovani stelle massicce emettono grandi quantità di radiazioni UV che influenzano la fisica e la chimica del loro ambiente locale; come questa ondata di energia che le stelle iniettano nella loro nuvola nativa impatta e modella la formazione stellare non è ancora ben noto.

Le nuove immagini dell'Osservatorio Keck della barra di Orione aiuteranno ad approfondire la comprensione di questo processo da parte degli astronomi perché rivelano in dettaglio dove il gas nel suo PDR cambia da gas ionizzato caldo, a gas atomico caldo, a gas molecolare freddo. La mappatura di questa conversione è importante perché il gas molecolare denso e freddo è il combustibile necessario per la formazione stellare.

Cosa c'è dopo

Queste nuove osservazioni dell'Osservatorio Keck hanno informato i piani per le osservazioni JWST della barra di Orion, che è tra gli obiettivi del JWST e dovrebbe essere osservato nelle prossime settimane.

"Uno degli aspetti più interessanti di questo lavoro è vedere Keck svolgere un ruolo fondamentale nell'era JWST", ha affermato Alvarez. "JWST sarà in grado di approfondire l'Orion Bar e altri PDR, e Keck sarà determinante nella convalida dei primi risultati scientifici di JWST. Insieme, i due telescopi possono fornire una visione unica delle caratteristiche del gas e della composizione chimica dei PDR, che ci aiuterà a capire la natura di queste affascinanti regioni stellate". + Esplora ulteriormente

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