La Nebulosa Omega (Messier 17), nota anche come Nebulosa del Cigno per il suo aspetto distinto, è una delle nebulose più conosciute della nostra galassia. Situata a circa 5.500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Sagittario, questa nebulosa è anche una delle regioni di formazione stellare più luminose e massicce della Via Lattea. Sfortunatamente, le nebulose sono molto difficili da studiare a causa del modo in cui le loro nuvole di polvere e gas oscurano i loro interni.
Per questo motivo, gli astronomi sono costretti a esaminare le nebulose nella lunghezza d'onda non visibile per farsi un'idea del loro trucco. Utilizzando l'Osservatorio stratosferico per l'astronomia infrarossa (SOFIA), un team di scienziati della NASA ha recentemente osservato la nebulosa del cigno nella lunghezza d'onda dell'infrarosso. Ciò che hanno scoperto ha rivelato molto su come questa nebulosa e stellare vivaio si siano evolute nel tempo.
Per essere chiari, studiare nebulose a forma di stella come M17 non è un compito semplice. Per cominciare, è in gran parte composto da gas idrogeno caldo che è illuminato dalle stelle più calde ospitate al suo interno. Tuttavia, le sue stelle più luminose possono essere difficili da vedere direttamente perché sono ospitate in bozzoli di gas denso e polvere. Anche la sua regione centrale è molto luminosa, al punto che le immagini catturate con lunghezze d'onda della luce visibili diventano saturate.
Come tale, questa nebulosa e le stelle più giovani che vivono in profondità al suo interno devono essere osservate nella lunghezza d'onda dell'infrarosso. Per fare questo, il team di ricerca si è affidato alla Faint Object Infrared Camera per il telescopio SOFIA (FORCAST), che fa parte del telescopio SOFIA NASA / DLR congiunto. Questo telescopio è alloggiato a bordo di un aeromobile Boeing 747SP modificato che lo sorvola abitualmente a un'altitudine compresa tra 11600 e 13700 m (38.000 e 45.000 piedi) per fare osservazioni.
Questa altitudine colloca SOFIA nella stratosfera terrestre, dove è soggetta al 99% in meno di interferenze atmosferiche rispetto ai telescopi terrestri. Come ha spiegato Wanggi Lim, uno scienziato dell'Università di ricerca spaziale (USRA) con il SOFIA Science Center presso il Centro di ricerca Ames della NASA, ha spiegato:
“La nebulosa odierna contiene i segreti che rivelano il suo passato; dobbiamo solo essere in grado di scoprirli. SOFIA ci permette di fare questo, così possiamo capire perché la nebulosa si presenta così com'è oggi ”.
Grazie allo strumento FORCAST di SOFIA, il team è stato in grado di perforare il velo della nebulosa del cigno per rivelare nove protostari precedentemente sconosciuti, aree in cui la nuvola della nebulosa che sta collassando per creare nuove stelle. Inoltre, il team ha calcolato l'età delle diverse regioni della nebulosa e ha determinato che non si sono formate tutte in una volta, ma attraverso più generazioni di formazione stellare.
Si ritiene che la regione centrale, essendo la più antica e la più evoluta, si sia formata per prima, seguita rispettivamente dalla zona settentrionale e dalle regioni meridionali. Hanno anche notato che mentre l'area settentrionale è più antica della regione meridionale, le radiazioni e i venti stellari delle precedenti generazioni di stelle hanno interrotto il materiale lì, impedendo così al collasso di formare la prossima generazione di stelle.
Queste osservazioni costituiscono una svolta per gli astronomi, che hanno cercato di saperne di più sulle stelle all'interno della Nebulosa Cigno per decenni. Come ha trasmesso Jim De Buizer, uno scienziato senior anche al SOFIA Science Center:
“Questa è la visione più dettagliata della nebulosa che abbiamo mai avuto a queste lunghezze d'onda. È la prima volta che possiamo vedere alcune delle sue stelle più giovani e massicce e iniziare a capire veramente come si è evoluta nell'iconica nebulosa che vediamo oggi. "
In sostanza, le stelle massicce (come quelle che si trovano nella Nebulosa del Cigno) rilasciano così tanta energia che possono influenzare l'evoluzione di intere galassie. Tuttavia, solo l'1% di tutte le stelle è così enorme, il che significa che gli astronomi hanno pochissime opportunità di studiarle. E mentre sono state fatte indagini a infrarossi su questa nebulosa prima di usare i telescopi spaziali, nessuno di loro ha rivelato lo stesso livello di dettaglio di SOFIA.
L'immagine composita sopra mostra ciò che SOFIA ha catturato, insieme ai dati del telescopio spaziale Herschel e Spitzer che mostrano il gas rosso ai suoi bordi (rosso) e il campo stellare bianco, rispettivamente. Questi includevano regioni di gas (mostrate in blu sopra) che sono riscaldate da enormi stelle situate vicino al centro e nuvole di polvere (mostrate in verde) che sono riscaldate da stelle enormi esistenti e stelle neonate vicine.
Le osservazioni sono anche significative visto come Spitzer, Il principale telescopio a infrarossi della NASA da oltre 16 anni, andrà in pensione il 30 gennaio 2020. Nel frattempo, SOFIA continuerà a esplorare l'Universo nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso medio e lontano, che non sono accessibili ad altri telescopi . Nei prossimi anni, sarà affiancato dal James Webb Space Telescope (JWST) e il Telescopio per rilevamento a infrarossi ad ampio campo (WFIRST).
Imparando di più sulla composizione e l'evoluzione delle nebulose, gli astronomi sperano di migliorare la loro comprensione della formazione di stelle e pianeti, l'evoluzione chimica delle galassie e il ruolo dei campi magnetici nell'evoluzione cosmica.
