I ricercatori che utilizzano il telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA stanno osservando per la prima volta la formazione stellare, il gas e la polvere nelle galassie vicine con una risoluzione senza precedenti alle lunghezze d’onda dell’infrarosso. I dati hanno consentito una raccolta iniziale di 21 documenti di ricerca che forniscono nuove informazioni su come alcuni dei processi su scala più piccola nell’Universo – gli inizi della formazione stellare – influenzano l’evoluzione degli oggetti più grandi nel nostro cosmo: le galassie.
La più grande indagine sulle galassie vicine nel primo anno di operazioni scientifiche di Webb è stata condotta dalla collaborazione PHANGS (Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies), che coinvolge più di 100 ricercatori da tutto il mondo. Le osservazioni di Webb sono guidate da Janice Lee, capo scienziato dell’Osservatorio Gemini presso il NOIRLab della National Science Foundation degli Stati Uniti e astronomo affiliato presso l’Università dell’Arizona a Tucson. Il team sta studiando un campione diversificato di 19 galassie a spirale e nei primi mesi di operazioni scientifiche di Webb sono state fatte osservazioni di cinque di questi obiettivi: M74, NGC 7496, IC 5332, NGC 1365 e NGC 1433. I risultati stanno già sbalordendo gli astronomi.
Le immagini del Mid-Infrared Instrument (MIRI) di Webb rivelano la presenza di una rete di caratteristiche altamente strutturate all’interno di queste galassie: cavità luminose di polvere ed enormi bolle di gas che rivestono i bracci a spirale. In alcune regioni delle galassie vicine osservate, questa rete di strutture appare costruita da gusci e bolle sia individuali che sovrapposti dove le giovani stelle stanno rilasciando energia.
L’imaging ad alta risoluzione necessario per studiare queste strutture è sfuggito a lungo agli astronomi, fino a quando Webb non è entrato in scena. Le potenti capacità a infrarossi di Webb possono penetrare attraverso la polvere per collegare i pezzi mancanti del puzzle. Ad esempio, specifiche lunghezze d’onda osservabili dal MIRI (7,7 e 11,3 micron) sono sensibili all’emissione di idrocarburi aromatici policiclici, che svolgono un ruolo cruciale nella formazione di stelle e pianeti. Queste molecole sono state rilevate da Webb nelle prime osservazioni del programma PHANGS. Lo studio di queste interazioni alle scale più fini può contribuire a fornire informazioni sul quadro più ampio di come le galassie si sono evolute nel tempo.
Il team PHANGS lavorerà per creare e rilasciare set di dati che allineano i dati di Webb a ciascuno dei set di dati complementari ottenuti in precedenza dagli altri osservatori, per aiutare ad accelerare le scoperte da parte della più ampia comunità astronomica. La ricerca del team PHANGS è condotta nell’ambito del programma General Observer 2107. I risultati iniziali del team, comprendenti 21 studi individuali, sono stati recentemente pubblicati in un numero speciale di The Astrophysical Journal Letters.
