Molte persone pensano che, ad eccezione di grandi oggetti celesti come pianeti, stelle o asteroidi, lo spazio esterno sia vuoto. Ma in realtà, lo spazio tra i sistemi stellari all'interno delle galassie è riempito dal cosiddetto mezzo interstellare e, nelle giuste condizioni, da questa sostanza si formano nuove stelle.
"Utilizzando il James Telescope Webb è possibile creare incredibili mappe delle galassie vicine ad altissima risoluzione, che forniscono immagini incredibilmente dettagliate del mezzo interstellare", affermano gli scienziati.
Sebbene Webb può guardare galassie molto distanti, quelle studiate dal team di scienziati nel nuovo studio sono relativamente vicine, a circa 30 milioni di anni luce di distanza, compresa la Galassia Fantasma (nota anche come M74 o NGC 628). In totale, sono stati studiati i dati di 19 galassie. Gli scienziati si sono concentrati su un componente specifico del mezzo interstellare chiamato idrocarburi poliaromatici (IPA).
Quando i piccoli PAH assorbono un fotone dalla stella, vibrano e creano effetti di emissione che possono essere rilevati nello spettro elettromagnetico del medio infrarosso. Questo di solito non accade con grani di polvere più grandi. Le proprietà vibrazionali degli IPA consentono ai ricercatori di osservare molte caratteristiche importanti, tra cui dimensioni, ionizzazione e struttura.
"Il telescopio spaziale Spitzer ha studiato oggetti nella gamma del medio infrarosso e l'ho usato nella mia tesi di dottorato. "Dopo che Spitzer è stato disattivato, non abbiamo avuto accesso allo spettro nel medio infrarosso fino a quando non è arrivato il telescopio James Webb", ha detto l'autore principale dello studio, professore associato di fisica Karin Sandstrom. - Lo specchio Spitzer era di 0,8 m, lo specchio Webb era di 6,5 m Questo è un enorme telescopio con strumenti sorprendenti.
Sebbene gli IPA non costituiscano una grande percentuale di tutto il gas nel mezzo interstellare in massa, sono importanti perché sono facilmente ionizzati, il che può già portare alla formazione di fotoelettroni. Una migliore comprensione degli IPA porterà a una migliore comprensione della fisica del mezzo interstellare e di come funzionano le cose in esso. Gli astrofisici sperano che Webb fornisca informazioni su come si formano, cambiano e si scompongono gli idrocarburi poliaromatici.
Poiché sono distribuiti in tutto il mezzo interstellare, gli IPA consentono ai ricercatori di vedere tutto ciò che li circonda. Le mappe precedenti, ad esempio, sono state realizzate con un telescopio Spitzer, conteneva molte volte meno dettagli. Webb fornisce immagini molto più nitide.
Questo programma fa parte del progetto PHANG (Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS), che studia la formazione stellare e il mezzo interstellare utilizzando le immagini dell'Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array e del Very Large Telescope. Tuttavia, le nubi dense in cui avviene la formazione stellare contengono molta polvere ed è difficile per la luce ottica penetrare all'interno. Quindi lo spettro nel medio infrarosso consente ai ricercatori di ottenere immagini più dettagliate.
"Ora possiamo mappare ogni sorta di cose, inclusa la struttura del gas diffuso, che deve diventare più denso e più molecolare affinché avvenga la formazione stellare", ha affermato Karin Sundström. - Possiamo anche mappare il gas che circonda le stelle appena formate, dove ci sono molti effetti, come le esplosioni di supernova. Possiamo davvero vedere l'intero ciclo del mezzo interstellare in tutti i suoi dettagli. Questa è la base del come галактика forma le stelle".
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