Mentre la maggior parte delle stelle appena nate sono nascoste sotto una coltre di gas e polvere, l'osservatorio spaziale Planck - con i suoi occhi a microonde - può scrutare sotto quel sudario per fornire nuove intuizioni sulla formazione stellare. Le ultime immagini rilasciate dal team Planck mettono in luce due diverse regioni di formazione stellare nella Via Lattea e, con dettagli sbalorditivi, rivelano i diversi processi fisici in atto.
"Vedendo" attraverso nove diverse lunghezze d'onda, Planck ha osservato le regioni che formano le stelle nelle costellazioni di Orione e Perseo. L'immagine in alto mostra il mezzo interstellare in una regione della Nebulosa di Orione in cui le stelle si stanno attivamente formando in gran numero. "Il potere dell'ampia copertura della lunghezza d'onda di Planck è immediatamente evidente in queste immagini", ha affermato Peter Ade dell'Università di Cardiff, co-investigatore di Planck. "Il loop rosso visto qui è il Loop di Barnard, e il fatto che sia visibile a lunghezze d'onda più lunghe ci dice che è emesso da elettroni caldi e non da polvere interstellare. La capacità di separare i diversi meccanismi di emissione è la chiave della missione primaria di Planck ".
Una sequenza comparabile di immagini, di seguito, che mostra una regione in cui si formano meno stelle vicino alla costellazione di Perseo, illustra come la struttura e la distribuzione del mezzo interstellare possono essere distillate dalle immagini ottenute con Planck.
Alle lunghezze d'onda in cui gli strumenti sensibili di Planck osservano, la Via Lattea emette fortemente su ampie aree del cielo. Questa emissione deriva principalmente da quattro processi, ognuno dei quali può essere isolato con Planck. Alle lunghezze d'onda più lunghe, di circa un centimetro, Planck mappa la distribuzione dell'emissione di sincrotrone dovuta agli elettroni ad alta velocità che interagiscono con i campi magnetici della nostra Galassia. A lunghezze d'onda intermedie di alcuni millimetri l'emissione è dominata dal gas ionizzato che viene riscaldato da stelle di nuova formazione. Alle lunghezze d'onda più corte, di circa un millimetro e al di sotto, Planck mappa la distribuzione della polvere interstellare, comprese le regioni compatte più fredde nelle fasi finali del collasso verso la formazione di nuove stelle.
"Il vero potere di Planck è la combinazione degli strumenti ad alta e bassa frequenza che ci consentono, per la prima volta, di districare i tre primi piani", ha affermato il professor Richard Davis del Jodrell Bank Center for Astrophysics dell'Università di Manchester. "Questo è di per sé interessante, ma ci consente anche di vedere lo sfondo delle microonde cosmiche in modo molto più chiaro."
Una volta formate, le nuove stelle disperdono il gas e la polvere circostanti, cambiando il loro ambiente. Un delicato equilibrio tra la formazione stellare e la dispersione di gas e polvere regola il numero di stelle prodotte da una determinata galassia. Molti processi fisici influenzano questo equilibrio, tra cui la gravità, il riscaldamento e il raffreddamento di gas e polvere, campi magnetici e altro ancora. Come risultato di questa interazione, il materiale si riorganizza in "fasi" che coesistono fianco a fianco. Alcune regioni, note come "nuvole molecolari", contengono gas denso e polvere, mentre altre, denominate "cirri" (che sembrano le nuvole sottili che abbiamo qui sulla Terra), contengono materiale più diffuso.
Dal momento che Planck può guardare attraverso una gamma così ampia di frequenze, per la prima volta può fornire dati contemporaneamente su tutti i principali meccanismi di emissione. L'ampia copertura della lunghezza d'onda di Planck, necessaria per studiare il Cosmic Microwave Background, si rivela anche cruciale per lo studio del mezzo interstellare.
"Le mappe Planck sono davvero fantastiche da guardare", ha affermato la dott.ssa Clive Dickinson, anche dell'Università di Manchester. "Questi sono tempi entusiasmanti."
Planck mappa il cielo con il suo strumento ad alta frequenza (HFI), che include le bande di frequenza da 100 a 857 GHz (lunghezze d'onda da 3 mm a 0,35 mm) e lo strumento a bassa frequenza (LFI) che include le bande di frequenza da 30 a 70 GHz (lunghezze d'onda da 10mm a 4mm).
Il team Planck completerà il suo primo rilevamento all-sky a metà 2010) e il veicolo spaziale continuerà a raccogliere dati fino alla fine del 2012, durante il quale completerà quattro scansioni del cielo. Per arrivare ai principali risultati della cosmologia occorrono circa due anni di elaborazione e analisi dei dati. La prima serie di dati elaborati sarà messa a disposizione della comunità scientifica mondiale alla fine del 2012.
Fonte: ESA e Cardiff University
