Materia Prima per Stelle nella Via Lattea

27 Dic 2021 Materia Prima per Stelle nella Via Lattea

Un team di astronomi ha identificato una delle strutture più lunghe note nella Via Lattea: un filamento gassoso composto quasi interamente da idrogeno atomico, che si allunga per quasi 4.000 anni luce. Le analisi suggeriscono che il gas nel filamento si converte localmente in idrogeno molecolare, diventando così materia di base per formare nuove stelle.

L’idrogeno è la sostanza più comune nel cosmo e l’ingrediente principale per la nascita delle stelle. Scoprire nubi di idrogeno isolate è un compito difficile, che rende una sfida lo studio delle prime fasi della formazione stellare. Ecco perché la scoperta recente di una struttura sorprendentemente vasta composta da idrogeno atomico è davvero interessante. “La posizione di questo filamento ha contributo a questo successo”, spiega Jonas Syed del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) a Heidelberg, primo autore dello studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics. “Non sappiamo ancora esattamente come sia finito laggiù. Ma il filamento si trova circa 1.600 anni luce al di sotto del piano della Via Lattea”. Come risultato, la radiazione emessa dell’idrogeno, a lunghezza d’onda di 21 centimetri, è chiaramente individuabile sullo sfondo, rendendo visibile il filamento.

Nell’immagine una sezione della Via Lattea, in cui è evidenziato il filamento Image: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO & T. Müller/J. Syed/MPIA

“Le osservazioni ci hanno permesso anche di determinare la velocità dell’idrogeno gassoso”, aggiunge Henrik Beuther. “In questo modo abbiamo dimostrato che le velocità variano ben poco lungo il filamento”. Secondo i ricercatori, si tratta quindi di una struttura coerente, la cui velocità media è determinata principalmente dalla rotazione del disco della Via Lattea. “Grazie a questa informazione e ad un nuovo metodo per l’analisi dei dati, siamo riusciti a determinare la dimensione e la distanza del filamento”, afferma Sümeyye Suri. “È lungo circa 3.900 anni luce e ampio 130 anni luce”. Il filamento gassoso dista circa 55.000 anni luce da noi ed è veramente immenso, considerando che le nubi di gas molecolare più grandi conosciute nella nostra galassia si estendono per appena 800 anni luce.

L’idrogeno è presente nel cosmo sotto varie forme. Nell’Universo locale vicino a noi quasi il 70 percento dell’idrogeno gassoso si trova sotto forma di singoli atomi, mentre il resto come idrogeno molecolare, la forma biatomica H2, che costituisce il carburante per far nascere le stelle. Soltanto il gas molecolare può condensare in nubi relativamente compatte, che sviluppano regioni fredde dove possono emergere nuove stelle. Ma come avvenga esattamente la transizione da idrogeno atomico a idrogeno molecolare è ancora ignoto. Lo studio di questo filamento potrebbe fare maggiore chiarezza sulla questione. Il filamento, soprannominato “Maggie” è stato scoperto per la prima volta un anno fa. Tuttavia, soltanto il nuovo studio prova senza ombra di dubbio che si tratta di un’unica struttura coerente. Il team ha scoperto che il gas converge in alcuni punti del filamento: è probabile che l’idrogeno si accumuli in quei punti e condensi in vaste nubi. Secondo i ricercatori, sono proprio quelli gli ambienti in cui il gas atomico può gradualmente convertirsi nella forma molecolare. In effetti, il team ha scoperto che Maggie contiene idrogeno molecolare per una frazione di massa dell’8 percento. Forse stiamo osservando una regione della Via Lattea in cui viene prodotto il materiale grezzo, adatto a formare stelle, che nasceranno laggiù in un futuro non lontano.

Nell’immagine lo splendore della Via Lattea sopra La Silla, Cile
Crediti: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

https://www.mpia.de/news/science/2021-16-maggie

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