La nascita delle stelle è da sempre un fenomeno affascinante ma difficile da osservare: le regioni dove si formano sono avvolte da spesse nubi di gas e polveri che ne oscurano la visibilità e rendono complesso stimarne la distanza. Oggi, grazie al telescopio spaziale Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), gli scienziati hanno realizzato la mappa tridimensionale più accurata mai creata delle zone di formazione stellare nella Via Lattea, spingendosi fino a 4000 anni luce di distanza dal nostro Sole. Gaia non può osservare direttamente le nubi dove si formano le stelle, ma è in grado di misurare la posizione di milioni di astri e l’”estinzione” della loro luce, ossia quanto viene assorbita dalla polvere interstellare. Da queste misurazioni è possibile ricostruire mappe 3D della distribuzione della polvere e dedurre la presenza di idrogeno ionizzato, chiaro segnale di processi di formazione stellare.
Il nuovo modello si basa sull’osservazione di 44 milioni di stelle ordinarie e di 87 stelle di tipo O, giovani, massicce e straordinariamente luminose. Questi astri, brillando intensamente nella radiazione ultravioletta, hanno energia sufficiente per ionizzare l’idrogeno circostante, creando bolle e cavità che rivelano i luoghi in cui nascono nuove stelle.
Una visione “dall’alto” della Via Lattea
Per la prima volta gli astronomi possono osservare in tre dimensioni regioni note come la Nebulosa della California, la Nebulosa Nord America, la Nebulosa di Gum e la superbolla Orione-Eridano. La mappa consente vere e proprie simulazioni di “sorvolo”, offrendo una prospettiva dall’alto della nostra galassia, come se fosse osservata da un’altra galassia.
“Gaia fornisce la prima visione accurata di come apparirebbe la nostra sezione della Via Lattea vista dall’alto”, spiega Lewis McCallum, astronomo dell’Università di St Andrews e primo autore di due articoli scientifici che descrivono il nuovo modello. “Non è mai esistito un modello della distribuzione del gas ionizzato nella galassia locale che si adattasse così bene alle osservazioni di altri telescopi”.
Caverne di materia interstellare
Dalla mappa emergono dettagli sorprendenti: in alcune regioni le nubi di gas e polveri sembrano essersi aperte, lasciando sfuggire flussi di materiale verso una gigantesca cavità interstellare. Questi fenomeni mostrano come la radiazione delle stelle più massicce plasmi e modifichi l’ambiente galattico circostante.
Secondo Sasha Zeegers, ricercatrice ESA ed esperta di polveri interstellari, “il nuovo modello 3D mostra nel dettaglio come la radiazione delle stelle massicce ionizza il mezzo interstellare e come gas e polveri interagiscono con essa, aiutandoci a comprendere meglio l’equilibrio tra le componenti fredde e calde dell’Universo locale”.
Uno sguardo al futuro
La realizzazione di questa mappa ha richiesto enormi capacità computazionali, ma rappresenta solo l’inizio. Con i prossimi rilasci di dati di Gaia, gli scienziati sperano di estendere la mappa ben oltre i 4000 anni luce, arricchendola di nuove informazioni ad altissima precisione.
Come sottolinea Johannes Sahlmann, scienziato del progetto Gaia all’ESA: “le misure di distanza delle stelle calde e le mappe 3D delle polveri sono ingredienti fondamentali. Con il prossimo rilascio di dati, la qualità e la quantità delle informazioni cresceranno ulteriormente, permettendoci di avanzare ancora nella comprensione delle regioni di formazione stellare della nostra galassia”.