Jet supersonico bipolare catturato nello spazio interstellare: è una piccola stella

Gli oggetti noti come Herbig-Haro (HH) sono come luminosi getti di gas che segnalano la nascita di stelle appena formate. Utilizzando il potente James Webb Space Telescope (JWST) della NASA/ESA/CSA, un team di astronomi internazionali, con la collaborazione di scienziati del Max Planck Institute for Astronomy, ha catturato un’immagine spettacolare di HH 211, un getto bipolare che percorre lo spazio interstellare a velocità supersoniche.

Situato a circa 1000 anni luce dalla Terra, nella direzione della costellazione di Perseo, HH 211 è uno dei flussi protostellari più giovani e vicini che si conoscano, rendendolo un obiettivo perfetto per lo JWST.

Gli oggetti Herbig-Haro si formano quando i venti stellari o i getti di gas espulsi da stelle nascenti creano onde d’urto quando collidono con il gas e la polvere circostanti ad altissime velocità.

L’immagine ottenuta dal JWST mostra il deflusso di una protostella di Classe 0, che è essenzialmente il corrispettivo neonato del nostro Sole quando aveva solo alcune decine di migliaia di anni e una massa pari all’8% di quella attuale. Queste protostelle non hanno ancora raggiunto la fase di fusione nucleare.

Le immagini infrarosse sono strumenti efficaci per lo studio di stelle appena nate e dei loro deflussi, poiché queste stelle sono ancora immersi nel gas delle nubi molecolari da cui sono emerse.

Le emissioni infrarosse provenienti dai deflussi delle stelle penetrano il gas e la polvere che li circonda, rendendo gli oggetti Herbig-Haro come HH 211 ideali per le osservazioni con i sensibili strumenti a infrarossi del JWST.

Molecole eccitate da turbolenze, tra cui idrogeno molecolare, monossido di carbonio e monossido di silicio, emettono luce infrarossa che il JWST può raccogliere per mappare la struttura dei flussi.

L’immagine acquisita attraverso lo strumento NIRCam rivela una serie di shock, cioè le emissioni causate dalle collisioni tra gas, che si estendono sia verso sud-est che verso nord-ovest. Mostra anche il sottile getto bipolare che li alimenta, con un livello di dettaglio senza precedenti: una risoluzione spaziale da 5 a 10 volte superiore rispetto a qualsiasi immagine precedente di HH 211.

Questi eventi shock indicano un rilascio episodico di gas, direttamente correlato alla crescita della protostella attraverso l’assorbimento di polvere e gas.

Il getto interno appare “agitato” in modo simmetrico su entrambi i lati della protostella centrale, suggerendo che questa protostella potrebbe essere in realtà un sistema binario non risolto.

Thomas Henning, direttore dell’Istituto Max Planck per l’Astronomia di Heidelberg, Germania, ha affermato: “Queste osservazioni del JWST non solo producono immagini spettacolari, ma ci forniscono anche uno strumento per studiare la maturazione delle progenitrici dirette delle stelle con un dettaglio senza precedenti.”

Le precedenti osservazioni di HH 211 con telescopi terrestri hanno rilevato il movimento del gas lungo il flusso, misurando un cambiamento nella lunghezza d’onda della radiazione emessa. Ora, grazie alle nuove osservazioni del JWST con gli strumenti NIRCam e NIRSpec, i ricercatori hanno scoperto che il flusso di gas di questo oggetto è relativamente lento rispetto ad altre protostelle simili ma più evolute.

Il team ha misurato che la velocità delle strutture interne del flusso di gas è di circa 80-100 chilometri al secondo. Tuttavia, la differenza di velocità tra queste sezioni del flusso e il materiale con cui collidono, ossia la velocità dell’onda d’urto, è molto più piccola. Di conseguenza, i flussi provenienti da stelle più giovani, come quella al centro di HH 211, sono costituiti principalmente da molecole, a causa delle relativamente basse velocità delle onde d’urto, che non sono sufficientemente energetiche da spezzare le molecole in atomi e ioni più semplici.

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