Là Nebulosa Testa di Cavallo (Nebulosa Testa di Cavallo, Barnard 33) è uno degli oggetti più caratteristici e conosciuti dei nostri cieli. Si trova a 1300 anni luce da qui nella costellazione di Orione, in particolare sul versante occidentale della nube molecolare Orione B, ed è costituita da grandi onde di polvere e gas, materia in collasso che brilla perché illuminata da una vicina stella calda.
Questa regione è anche una delle più fotografate in assoluto, sia dagli astrofili che dai telescopi terrestri e spaziali. Una delle prime immagini del telescopio spaziale Euclid, pubblicata il 7 novembre 2023, rappresenta la Nebulosa Testa di Cavallo.
Ora, il telescopio spaziale James Webb lo ha catturato le immagini infrarosse più nitide fino ad oggi della nebulosa. Lo mostrano sotto una luce completamente nuova, evidenziandone la complessità con una risoluzione spaziale senza precedenti. La visione di Webb, in particolare, si concentra sul bordo illuminato della parte superiore della caratteristica struttura di polvere e gas della nebulosa. Poi lo delinea caratteristiche e strutture mai apprezzate prima a questo livello di dettaglio.
Il meccanismo di fotodissociazione nella Nebulosa Testa di Cavallo
La Nebulosa Testa di Cavallo è ben nota regione di fotodissociazione (in inglese Regione di fotodissociazione, PDR): la luce ultravioletta proveniente da stelle giovani e massicce crea un’area di gas prevalentemente neutro, in mezzo al gas completamente ionizzato che circonda le stelle massicce e le nuvole in cui nascono. Questa radiazione ultravioletta influenza pesantemente la chimica del gas di queste regioni e funge da principale fonte di calore.
Questo processo si verifica quando il gas interstellare è abbastanza denso da rimanere neutro, ma non abbastanza denso da impedire la penetrazione della luce ultravioletta lontana dalle stelle massicce. La luce emessa nei PDR fornisce uno strumento unico per studiare i processi fisici e chimici che guidano l’evoluzione della materia interstellare nella nostra Galassia e in tutto l’Universo, dalla formazione delle prime stelle ai giorni nostri.
Grazie alla sua vicinanza a noi e alla sua struttura geometrica, la Nebulosa Testa di Cavallo è un bersaglio ideale per gli scienziati per studiare la struttura dei PDR e l’evoluzione delle caratteristiche chimiche di gas e polveri in questi ambienti. Infatti, è considerato uno dei migliori oggetti del cielo per studiare come le radiazioni interagiscono con la materia interstellare.
Dettagli sempre unici, grazie a Webb
Utilizzando gli strumenti James Webb MIRI (Mid InfraRed Instrument) e NIRCam (Near InfraRed Camera), i ricercatori hanno rivelato per la prima volta il strutture su piccola scala del bordo illuminato della Testa di Cavallo. Hanno inoltre rilevato una rete di strutture striate che si estendono perpendicolarmente al PDR, contenenti particelle di polvere e gas ionizzato spazzate via dalla nebulosa.
Le osservazioni, in particolare l’altissimo livello di dettaglio che gli strumenti di Webb possono raggiungere, hanno permesso agli astronomi anche di studiare gli effetti dell’attenuazione e dell’emissione di polveri e per comprendere meglio la forma multidimensionale della nebulosa.
Gli astronomi intendono analizzare ancora più a fondo i dati spettroscopici ottenuti sulla nebulosa, per evidenziare l’evoluzione delle proprietà fisiche e chimiche del materiale osservato.
Lo studio che presenta questi risultati, accettato per la pubblicazione in Astronomia e astrofisicapuò essere trovato qui nella versione prestampata.
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