Gli astronomi sono rimasti confusi nel trovare giovani stelle che si muovono a spirale nel centro di un enorme ammasso di stelle nella Piccola Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea. Il braccio esterno della spirale in questo enorme nido stellare dalla forma strana – chiamato NGC 346 – potrebbe alimentare la formazione stellare in un movimento di gas e stelle simile a un fiume. Questo è un modo efficiente per alimentare la nascita delle stelle, affermano i ricercatori.
La Piccola Nube di Magellano ha una composizione chimica più semplice della Via Lattea, rendendola simile alle galassie che si trovano nell’Universo più giovane, quando gli elementi più pesanti erano più scarsi. Per questo motivo, le stelle nella Piccola Nube di Magellano bruciano più calde e quindi esauriscono il loro carburante più velocemente che nella nostra Via Lattea. Sebbene sia un proxy per l’universo primordiale, a 200.000 anni luce di distanza la Piccola Nube di Magellano è anche uno dei nostri vicini galattici più vicini.
Imparare come si formano le stelle nella Piccola Nube di Magellano offre una nuova svolta su come una tempesta di nascita di stelle potrebbe essersi verificata all’inizio della storia dell’Universo, quando stava subendo un “baby boom” circa due o tre miliardi di anni dopo il Big Bang (l’Universo ha ora 13,8 miliardi di anni). I nuovi risultati mostrano che il processo di formazione stellare è simile a quello della nostra Via Lattea.
Con un diametro di soli 150 anni luce, NGC 346 vanta la massa di 50.000 soli. La sua forma intrigante e il rapido tasso di formazione stellare hanno lasciato perplessi gli astronomi. Ci sono voluti la potenza combinata del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e del Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio europeo meridionale per svelare il comportamento di questo misterioso terreno di nidificazione stellare.
“Le stelle sono le macchine che scolpiscono l’Universo. Non avremmo vita senza le stelle, eppure non capiamo appieno come si formano“, ha spiegato la leader dello studio Elena Sabbi dello Space Telescope Science Institute di Baltimora. “Abbiamo diversi modelli che fanno previsioni e alcune di queste previsioni sono contraddittorie. Vogliamo determinare cosa sta regolando il processo di formazione stellare, perché queste sono le leggi di cui abbiamo bisogno per capire anche ciò che vediamo nell’Universo primordiale”.
I ricercatori hanno determinato il movimento delle stelle in NGC 346 in due modi diversi. Utilizzando Hubble, Sabbi e il suo team hanno misurato i cambiamenti nelle posizioni delle stelle in 11 anni. Le stelle in questa regione si muovono a una velocità media di 3200 chilometri orari, il che significa che in 11 anni si muovono per 320 milioni di chilometri. Questa è circa il doppio della distanza tra la Terra e il Sole.
Ma questo ammasso è relativamente lontano, all’interno di una galassia vicina. Ciò significa che il movimento osservato è molto piccolo e quindi difficile da misurare. Queste osservazioni straordinariamente precise sono state possibili solo grazie alla squisita risoluzione e all’elevata sensibilità di Hubble. Inoltre, la storia di osservazioni lunga tre decenni di Hubble fornisce agli astronomi una linea di base per seguire i minuscoli moti celesti nel tempo.
Il secondo team, guidato da Peter Zeidler di AURA/STScI per l’Agenzia spaziale europea, ha utilizzato lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) del VLT per misurare la velocità radiale, che determina se un oggetto si sta avvicinando o allontanandosi da un osservatore.
“Ciò che è stato davvero sorprendente è che abbiamo utilizzato due metodi completamente diversi con strutture diverse e sostanzialmente siamo giunti alla stessa conclusione in modo indipendente“, ha affermato Zeidler. “Con Hubble, puoi vedere le stelle, ma con MUSE possiamo anche vedere il movimento del gas nella terza dimensione, e ciò conferma la teoria secondo cui tutto sta girando a spirale verso l’interno“.
Ma perché una spirale? “Una spirale è davvero il modo migliore e naturale per alimentare la formazione stellare dall’esterno verso il centro dell’ammasso“, ha spiegato Zeidler. “È il modo più efficiente in cui le stelle e il gas che alimentano più formazione stellare possono spostarsi verso il centro”.
La metà dei dati Hubble per questo studio di NGC 346 è d’archivio. Le prime osservazioni sono state fatte 11 anni fa. Sono stati recentemente ripetuti per tracciare il movimento delle stelle nel tempo. Data la longevità del telescopio, l’archivio dati di Hubble contiene ora più di 32 anni di dati astronomici, che alimentano studi a lungo termine senza precedenti.
“L’archivio Hubble è davvero una miniera d’oro”, ha detto Sabbi. “Ci sono così tante interessanti regioni di formazione stellare che Hubble ha osservato nel corso degli anni. Dato che Hubble sta andando così bene, possiamo effettivamente ripetere queste osservazioni. Questo può davvero migliorare la nostra comprensione della formazione stellare”.
Le osservazioni con il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA dovrebbero essere in grado di risolvere le stelle di massa inferiore nell’ammasso, offrendo una visione più olistica della regione. Nel corso della vita di Webb, gli astronomi saranno in grado di ripetere questo esperimento e misurare il movimento delle stelle di piccola massa. Saranno quindi in grado di confrontare le stelle di massa elevata e le stelle di piccola massa per apprendere finalmente l’intera portata della dinamica di questo vivaio.
