“Ginnastica stellare” nella galassia Ruota di Carro: nuova spettacolare immagine dal telescopio James Webb

Gli strumenti del telescopio spaziale James Webb rivelano nuovi dettagli sulla formazione stellare e sui buchi neri

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La galassia Ruota di Carro (in inglese “Cartwheel”), una rara galassia ad anello, è stata svelata dalle capacità di imaging del telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA. La galassia, che si è formata a seguito di una collisione tra una grande galassia a spirale e un'altra galassia più piccola, non solo ha mantenuto gran parte del suo carattere a spirale, ma ha anche subito enormi cambiamenti in tutta la sua struttura. Gli strumenti ad alta precisione di Webb hanno risolto singole stelle e regioni di formazione stellare all'interno della Ruota di Carro e hanno rivelato il comportamento del buco nero all'interno del suo centro galattico. Questi nuovi dettagli forniscono una rinnovata comprensione di una galassia nel mezzo di una lenta trasformazione. 

Il potente sguardo a infrarossi di Webb ha prodotto questa immagine dettagliata della Ruota di Carro e di due galassie compagne più piccole sullo sfondo di molte altre galassie. Questa immagine offre una nuova visione di come la galassia Cartwheel è cambiata nel corso di miliardi di anni. 

La galassia Cartwheel, situata a circa 500 milioni di anni luce di distanza nella costellazione dello Scultore, è uno spettacolo raro. Il suo aspetto, molto simile a quello della ruota di un carro, è il risultato di un evento intenso: una collisione ad alta velocità tra una grande galassia a spirale e una galassia più piccola non visibile in questa immagine. Le collisioni di proporzioni galattiche causano una cascata di eventi diversi e minori tra le galassie coinvolte e Cartwheel non fa eccezione. 

La collisione ha influenzato in particolare la forma e la struttura della galassia. Cartwheel sfoggia due anelli: un anello interno luminoso e un anello colorato intorno. Questi due anelli si espandono verso l'esterno dal centro della collisione, come le increspature in uno stagno dopo che vi è stata lanciata una pietra. A causa di queste caratteristiche distintive, gli astronomi la chiamano "galassia ad anello", una struttura meno comune delle galassie a spirale, come la nostra Via Lattea. 

Il nucleo luminoso contiene un'enorme quantità di polvere calda, con le aree più luminose che ospitano giganteschi giovani ammassi stellari. D'altra parte, l'anello esterno, che si è espanso per circa 440 milioni di anni, è dominato dalla formazione stellare e dalle supernove. Man mano che questo anello si espande, penetra nel gas circostante e innesca la formazione stellare. 

Altri telescopi, incluso il telescopio spaziale Hubble di NASA/ESA, hanno precedentemente esaminato Cartwheel. Ma la spettacolare galassia è stata avvolta nel mistero, forse letteralmente, data la quantità di polvere che oscura la vista. Ora Webb, con la sua capacità di rilevare la luce infrarossa, svela nuove informazioni sulla natura della Ruota di Carro. 

La Near-Infrared Camera (NIRCam), l'imager principale di Webb, osserva nella gamma del vicino infrarosso da 0,6 a 5 micron, vedendo cruciali lunghezze d'onda della luce che possono rivelare anche più stelle di quelle osservate nella luce visibile. Questo perché le giovani stelle, molte delle quali si stanno formando nell'anello esterno, sono meno oscurate dalla presenza di polvere quando osservate alla luce infrarossa. In questa immagine, i dati NIRCam sono colorati di blu, arancione e giallo. La galassia mostra molti singoli punti blu, che sono singole stelle o sacche di formazione stellare. NIRCam rivela anche la differenza tra la distribuzione regolare o la forma delle popolazioni di stelle più vecchie e la polvere densa nel nucleo rispetto alle forme disomogenee associate alle popolazioni di stelle più giovani al di fuori di esso. 

Conoscere dettagli più fini sulla polvere che abita la galassia, tuttavia, richiede lo strumento MIRI (Mid-InfraRed Instrument) di Webb. I dati MIRI, colorati di rosso in questa immagine, rivelano regioni all'interno della galassia Cartwheel ricche di idrocarburi e altri composti chimici, oltre a polvere di silicati, come gran parte della polvere sulla Terra. Queste regioni formano una serie di raggi a spirale che essenzialmente costituiscono lo scheletro della galassia. Questi raggi sono evidenti nelle precedenti osservazioni di Hubble pubblicate nel 2018, ma diventano molto più evidenti in questa immagine di Webb. 

Le osservazioni di Webb sottolineano che Cartwheel si trova in una fase molto transitoria. La galassia, che presumibilmente era una normale galassia a spirale come la Via Lattea prima della sua collisione, continuerà a trasformarsi. Mentre Webb ci fornisce un'istantanea dello stato attuale della Ruota di Carro, fornisce anche informazioni su cosa è successo a questa galassia in passato e su come si evolverà in futuro.