Un campo scintillante di stelle esotiche osservato dal JWST. Crediti immagine: ESA, NASA & CSA, STScI M. Zamani (ESA), M. G. Guarcello (INAF-OAPA) e il team EWOCS
L’astronomia all’avanguardia è sempre un equilibrio tra le scoperte più incredibili e la consapevolezza che queste scoperte non solo hanno fornito risposte, ma hanno anche sollevato domande – alcune vecchie e alcune nuove. L’anno scorso non ha fatto eccezione. Le scoperte astronomiche sono state abbondanti, portando a nuove intuizioni cruciali. Tuttavia, nuovi misteri e vecchie sfide incombono nel campo. Non sarebbe divertente se sapessimo tutto, vero?
L’anno del massimo solare
Il Sole è ovviamente la nostra stella più vicina, il che lo rende anche la stella più studiata. Gli ultimi anni hanno portato una nuova comprensione dei molti misteri che circondano il Sole grazie a recenti missioni spaziali come la Parker Solar Probe della NASA – che ha appena sopravvissuto al passaggio più vicino mai effettuato da un oggetto costruito dall’uomo al Sole. C’è anche il Solar Orbiter dell’Agenzia Spaziale Europea – il laboratorio scientifico più complesso mai inviato alla nostra stella – che sta catturando viste dettagliate mai viste prima.
Lavorando insieme alle intuizioni del nuovo Telescopio Solare Daniel K. Inouye, hanno iniziato a svelare il Mistero del Riscaldamento Coronale. L’atmosfera del Sole, la corona, è centinaia di volte più calda della superficie del Sole. Osservazioni ravvicinate hanno rivelato un comportamento magnetico complesso e onde magnetiche che potrebbero riscaldarla. “Fino a poco tempo fa abbiamo osservato il Sole da lontano – non potevamo avvicinarci – e ci sono alcune misurazioni chiave di cui abbiamo bisogno in particolare per questa attività esplosiva del Sole, come i brillamenti e le espulsioni di massa coronale. Vogliamo fare queste misurazioni il più vicino possibile al Sole,” ha detto a IFLScience la dottoressa Nour Rawafi, scienziata del progetto Parker Solar Probe.
Probabilmente la cosa più eccitante recentemente è stata l’inizio del massimo solare. Questo è il picco di attività per il Sole e, come abbiamo esplorato in un articolo esclusivo, grazie a Parker, Solar Orbiter e Inouye, non lo abbiamo mai studiato così prima d’ora. Abbiamo visto gli effetti sulla Terra in abbondanza, con tempeste geomagnetiche regolari – l’ultima ha fornito alcuni fuochi d’artificio di Capodanno – come quella estrema che ha colpito il nostro pianeta a maggio causando aurore a latitudini molto più basse del solito. “Solar Orbiter non è progettato per osservare il massimo solare, come alcune missioni specifiche per l’attività solare, ma sta portando alcune cose uniche sul tavolo,” ha detto a IFLScience il dottor David Williams, scienziato delle operazioni degli strumenti per Solar Orbiter. “Ha molti strumenti a bordo che hanno la capacità di osservare questa attività massima, che si tratti di immagini ai raggi X duri o delle particelle che viaggiano dal Sole,” ha concordato la dottoressa Miho Janvier, fisica solare e spaziale presso l’Agenzia Spaziale Europea.
Dettagli stellari da un’altra galassia
Mentre il Sole è ancora la nostra stella numero uno, gli esseri umani sono in grado di vedere stelle in dettaglio più lontano che mai. Utilizzando l’Interferometro del Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe, gli astronomi hanno scattato la prima immagine dettagliata di una stella in un’intera altra galassia. WOH G64 è una supergigante rossa nella Grande Nube di Magellano, una delle galassie satelliti della Via Lattea. Si trova a 160.000 anni luce di distanza – una distanza stupefacente! Fortunatamente, l’obiettivo ha aiutato essendo enorme: 2.000 volte più grande del nostro piccolo Sole giallo. Questo tipo di osservazione non è mai stato fatto prima.
Una foto reale (a sinistra) e un’impressione artistica della stella supergigante WOH G64. Crediti immagine: ESO/K. Ohnaka et al., L. Calçada
Un buco nero supermassiccio non distrugge solo
Parlando di cose mai viste prima e di stelle, recentemente gli astronomi hanno annunciato l’incredibile rilevamento di una coppia di stelle molto giovani in orbita attorno a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea. È una scoperta straordinaria per molte ragioni. Mostra che l’ambiente intorno a un buco nero supermassiccio non è solo un luogo di distruzione, ma anche di creazione.
La posizione di Sagittarius A* e dove si trova il nuovo sistema. Crediti immagine: ESO/F. Peißker et al., S. Guisard
Questa coppia di stelle potrebbe anche essere i progenitori degli oggetti G, una classe peculiare di oggetti intorno ai buchi neri supermassicci che si comportano un po’ come nuvole di gas e un po’ come stelle. La coppia è destinata a collidere tra circa un milione di anni, e la collisione potrebbe creare questo corpo ibrido.
Altre galassie da record
A tre anni dal suo lancio, JWST continua a vedere più lontano e con più chiarezza che mai. Non sorprende che quest’anno il record per la galassia più distante conosciuta sia stato nuovamente infranto. L’attuale detentore del titolo è JADES-GS-z14-0. La sua luce ci arriva da quando l’universo aveva solo 300 milioni di anni. Sta formando stelle a un ritmo impressionante, il che la rende abbastanza luminosa. Questo è stato utile per individuare questo oggetto, ma ci dice che dovremmo essere in grado di vedere galassie ancora più distanti. Questo record non durerà.
L’attuale detentore del titolo per la galassia più distante scoperta. Crediti immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (Università dell’Arizona), Daniel Eisenstein (CfA), Phill Cargile (CfA)
“Avremmo potuto rilevare questa galassia anche se fosse stata 10 volte più debole, il che significa che potremmo vedere altri esempi ancora più antichi nell’Universo – probabilmente nei primi 200 milioni di anni,” ha detto Brant Robertson, professore di astronomia e astrofisica presso l’Università della California-Santa Cruz, e autore principale di uno dei tre articoli sull’evoluzione di queste galassie. “Il primo universo ha molto di più da offrire.”
Ci sono molte osservazioni dal JWST che hanno sfidato la nostra comprensione di come le galassie crescono e si evolvono nel primo universo. Solo per aggiungerne un’altra, una galassia che assomiglia alla Via Lattea ed è all’incirca della stessa dimensione è stata individuata solo 1,2 miliardi di anni dopo il Big Bang. Non pensavamo che potesse volerci così poco tempo per crescere così grande e organizzata.
Il nostro modello dell’universo è ancora rotto
È stato anche un anno di drammi in cosmologia, ancora più del solito. Negli ultimi anni, gli scienziati che studiano l’universo nel suo insieme hanno affrontato un problema importante. Metodi indipendenti che misurano il tasso di espansione dell’universo non concordano sul suo valore. Questo è noto come la Tensione di Hubble. Le misurazioni relative alla radiazione cosmica di fondo danno un certo numero con una certa incertezza, mentre le misurazioni utilizzando la distanza dagli oggetti e la velocità con cui sembrano allontanarsi da noi ne danno un altro. Le incertezze non si sovrappongono.
Ad aprile, in una conferenza, un gruppo guidato dalla professoressa Wendy Freedman ha annunciato che le osservazioni dal JWST suggerivano in realtà un valore intermedio, suggerendo che forse il problema era nelle incertezze, anche se il team ha dichiarato che erano necessari più dati. “Date le incertezze intrinseche, il valore della costante di Hubble è coerente con quello ottenuto dalla radiazione cosmica di fondo. Ma non può escludere nuove fisiche. Questo lavoro chiarisce che sono necessari più dati prima che siano richieste aggiunte al modello cosmologico standard,” ha detto a IFLScience la professoressa Freedman.
E sono arrivati più dati. Ulteriori osservazioni dal JWST hanno sfidato i risultati di Freedman, riaffermando la tensione. “Le misurazioni [del JWST] danno gli stessi risultati del telescopio Hubble per gli stessi oggetti, quindi rafforzano il caso della tensione perché escludono che la tensione fosse causata da un difetto nelle misurazioni del telescopio Hubble,” ha detto a IFLScience il premio Nobel, professor Adam Riess, della John Hopkins University. Il mistero continua. Stiamo sottovalutando le incertezze delle misurazioni o c’è qualcosa di sbagliato nel modo in cui pensiamo che l’universo funzioni? La colpa è nelle nostre stelle o in noi stessi? La saga continua, e speriamo che l’anno prossimo avremo più chiarezza.