Nuove immagini che utilizzano i dati delle missioni dell'ESA (Agenzia spaziale europea) e della NASA mostrano il gas e la polvere che riempiono lo spazio tra le stelle in quattro delle galassie più vicine alla nostra Via Lattea. Più che sorprendenti, le istantanee sono anche un tesoro scientifico, che fornisce informazioni su quanto drammaticamente la densità delle nuvole di polvere possa variare all'interno di una galassia.

Con una consistenza simile al fumo, la polvere viene creata dalle stelle morenti ed è uno dei materiali che forma nuove stelle. Le nubi di polvere osservate dai telescopi spaziali sono costantemente modellate e modellate dall'esplosione di stelle, dai venti stellari e dagli effetti della gravità. Quasi la metà di tutta la luce delle stelle nell'universo viene assorbita dalla polvere. Molti degli elementi chimici pesanti essenziali per formare pianeti come la Terra sono rinchiusi in granelli di polvere nello spazio interstellare. Quindi capire la polvere è una parte essenziale della comprensione del nostro universo.

Le nuove osservazioni sono state rese possibili grazie al lavoro dell'Herschel Space Observatory dell'ESA, che ha operato dal 2009 al 2013. Il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California ha contribuito con parti chiave di due strumenti sulla navicella spaziale. Gli strumenti superfreddi di Herschel sono stati in grado di rilevare il bagliore termico della polvere, che viene emessa come luce nell'infrarosso lontano, una gamma di lunghezze d'onda più lunga di quella che gli occhi umani possono rilevare.

Le immagini della polvere interstellare di Herschel forniscono viste ad alta risoluzione di dettagli fini in queste nuvole, rivelando sottostrutture intricate. Ma il modo in cui il telescopio spaziale è stato progettato significava che spesso non poteva rilevare la luce proveniente da nubi più sparse e diffuse, specialmente nelle regioni esterne delle galassie, dove il gas e la polvere diventano radi e quindi più deboli.

Per alcune galassie vicine, ciò significava che Herschel ha perso fino al 30% di tutta la luce emessa dalla polvere. Con un divario così significativo, gli astronomi hanno faticato a utilizzare i dati di Herschel per capire come si comportavano polvere e gas in questi ambienti. Per completare le mappe della polvere di Herschel, le nuove immagini combinano i dati di altre tre missioni:l'osservatorio Planck dell'ESA in pensione, insieme a due missioni della NASA in pensione, l'Infrared Astronomical Satellite (IRAS) e il Cosmic Background Explorer (COBE).

Le immagini mostrano la galassia di Andromeda, nota anche come M31; la galassia del Triangolo, o M33; e le Grandi e Piccole Nubi di Magellano, galassie nane in orbita attorno alla Via Lattea che non hanno la struttura a spirale delle galassie di Andromeda e Triangulum. Tutti e quattro si trovano a meno di 3 milioni di anni luce dalla Terra.

Nelle immagini, il rosso indica l'idrogeno gassoso, l'elemento più comune nell'universo. L'immagine della Grande Nube di Magellano mostra una coda rossa che si stacca dalla parte inferiore sinistra della galassia che è stata probabilmente creata quando si è scontrata con la Piccola Nube di Magellano circa 100 milioni di anni fa. Le bolle di spazio vuoto indicano le regioni in cui le stelle si sono formate di recente, perché i venti intensi delle stelle appena nate soffiano via la polvere e il gas circostanti. La luce verde attorno ai bordi di quelle bolle indica la presenza di polvere fredda che si è accumulata a causa di quei venti. La polvere più calda, mostrata in blu, indica dove si stanno formando le stelle o dove altri processi hanno riscaldato la polvere.

Molti elementi pesanti in natura, inclusi carbonio, ossigeno e ferro, possono rimanere attaccati ai granelli di polvere e la presenza di elementi diversi cambia il modo in cui la polvere assorbe la luce delle stelle. Questo, a sua volta, influisce sulla visione che gli astronomi ottengono di eventi come la formazione stellare.

Nelle nubi di polvere più dense, quasi tutti gli elementi pesanti possono rimanere bloccati nei granelli di polvere, il che aumenta il rapporto polvere-gas. Ma nelle regioni meno dense, la radiazione distruttiva delle stelle appena nate o le onde d'urto delle stelle che esplodono distruggeranno i granelli di polvere e restituiranno alcuni di quegli elementi pesanti bloccati nel gas, cambiando ancora una volta il rapporto. Gli scienziati che studiano lo spazio interstellare e la formazione stellare vogliono comprendere meglio questo ciclo in corso. Le immagini di Herschel mostrano che il rapporto polvere/gas può variare all'interno di una singola galassia fino a un fattore 20, molto più di quanto stimato in precedenza.

"Queste immagini migliorate di Herschel ci mostrano che gli 'ecosistemi' di polvere in queste galassie sono molto dinamici", ha affermato Christopher Clark, astronomo dello Space Science Telescope Institute nel Maryland, che ha guidato il lavoro per creare le nuove immagini. + Esplora ulteriormente

Immagine:Hubble osserva un incontro non così ravvicinato