Le istantanee di galassie e pianeti colorati mostrano che la bellezza del nostro universo non conosce limiti, e le recenti immagini di gas e polvere spaziale luminosa catturate dalla NASA non fanno eccezione. Il James Webb Space Telescope (JWST) ha catturato un altro spettacolo visivo, raffigurando strati di materiale interstellare illuminati da una supernova in un fenomeno noto come eco di luce termica. Osservando la scena brillante attraverso il JWST, un team della NASA ha creato una scansione 3D del materiale interstellare che ne mostra le complessità in dettaglio straordinario. Ora, gli astronomi sono in grado di ingrandire una parte dell’universo mai vista prima.
Come è iniziato il bagliore
La forza che ha causato il bagliore del gas e della polvere è stata in realtà messa in moto molto tempo fa. Tutto è iniziato con l’esplosione di una grande stella da qualche parte nell’universo. L’onda d’urto prodotta dal collasso della stella ha lanciato un’esplosione di raggi X e luce ultravioletta nello spazio. La luce ha poi trascorso 350 anni viaggiando attraverso l’universo e alla fine ha raggiunto il materiale interstellare osservato dal JWST; il gas e la polvere sono stati successivamente riscaldati, causando un bagliore in luce infrarossa. Questo risultato è chiamato eco di luce termica.
Il JWST ha rilevato l’eco di luce nei pressi di Cassiopea A, un residuo di supernova nella costellazione di Cassiopea, a circa 11.000 anni luce dalla Terra. Il materiale interstellare è stato osservato tre volte separate dalla Near-Infrared Camera (NIRCam) del telescopio, mostrando l’espansione notevole dell’eco di luce nel corso di tre settimane.
Il materiale luminoso recentemente osservato, non correlato alla stella che si è trasformata in Cassiopea A, esiste tra dozzine di altre eco di luce vicine che erano state osservate per la prima volta dal Telescopio Spaziale Spitzer della NASA, ora ritirato.
Una struttura di strati e nodi
Le nuove immagini dell’eco di luce termica hanno rivelato la struttura complessa del materiale interstellare, simile ai nodi di una venatura del legno. Il livello di dettaglio catturato dal JWST era qualcosa che il team scientifico non aveva mai visto prima. “Vediamo strati come una cipolla,” ha detto Josh Peek dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, membro del team scientifico, in una dichiarazione. “Pensiamo che ogni regione densa e polverosa che vediamo, e la maggior parte di quelle che non vediamo, siano così all’interno. Non siamo mai stati in grado di guardare dentro prima.”
Il team scientifico ha notato la scala incredibilmente piccola delle strutture all’interno del materiale interstellare, che complessivamente assume la forma di fogli impacchettati insieme. Dicono che questa configurazione potrebbe essere influenzata dai campi magnetici, mentre le regioni dense simili ai “nodi di una venatura del legno” potrebbero essere isole magnetiche incastrate nel mezzo interstellare.
“Questo è l’equivalente astronomico di una TAC medica,” ha detto Armin Rest dello Space Telescope Science Institute, membro del team scientifico, nel comunicato. “Abbiamo tre sezioni prese in tre momenti diversi, che ci permetteranno di studiare la vera struttura 3D. Cambierà completamente il modo in cui studiamo il mezzo interstellare.”
Il futuro della ricerca sugli echi di luce
Il team scientifico prevede di tenere d’occhio l’eco di luce termica, utilizzando lo strumento Mid-Infrared Instrument (MIRI) del Webb per monitorarne lo sviluppo continuo. “Possiamo osservare la stessa porzione di polvere prima, durante e dopo che è illuminata dall’eco e cercare eventuali cambiamenti nelle composizioni o negli stati delle molecole, incluso se alcune molecole o anche i più piccoli granelli di polvere vengono distrutti,” ha detto Jacob Jencsen del Infrared Processing and Analysis Center al California Institute of Technology, investigatore principale dello studio, nel comunicato.
Secondo la NASA, gli echi di luce infrarossa sono molto rari, poiché richiedono un tipo specifico di supernova che rilascia un breve impulso di radiazione energetica; tuttavia, la NASA potrebbe essere in grado di individuarli più facilmente con il loro prossimo Telescopio Spaziale Nancy Grace Roman, il cui lancio è previsto entro maggio 2027. Questo telescopio avrà una visione molto più ampia dell’universo, ampliando le possibilità per gli studi cosmici dagli echi di luce alle intere galassie.