Cloudshine in L1448. Credito d'immagine: CfA. Clicca per ingrandire.
Le immagini iconiche di Hubble includono molti scatti di nuvole cosmiche di gas e polvere chiamate nebulose. Ad esempio, i famosi "Pilastri della Creazione" segnano il luogo di nascita di nuove stelle all'interno della Nebulosa Aquila. Tuttavia, nonostante la loro bellezza, le immagini a luce visibile mostrano solo le superfici delle nebulose. Le stelle del bambino possono nascondersi sotto, invisibili persino al potente sguardo di Hubble.
Gli astronomi di Harvard hanno aperto la strada a un nuovo modo di scrutare sotto la superficie usando la luce del vicino infrarosso che è invisibile all'occhio umano. Le immagini risultanti sono sia belle che scientificamente preziose perché possono essere utilizzate per mappare la struttura della materia interstellare.
"Ora possiamo vedere la struttura di gigantesche regioni di formazione stellare su vaste distanze con una risoluzione 50 volte migliore di prima", ha affermato Alyssa Goodman del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian (CfA). "Questa tecnica rivoluzionerà il modo in cui mappiamo i luoghi di nascita stellari."
Mentre lo strumento NICMOS di Hubble e lo Spitzer Space Telescope della NASA usano anche la luce a infrarossi per studiare gli interni nebulari, le immagini terrestri a lunghezze d'onda del vicino infrarosso forniscono una combinazione senza pari di copertura a campo ampio e alta risoluzione.
"Immagini come queste daranno agli astronomi una nuova visione di come siano questi complessi giganteschi di gas e polvere", ha aggiunto Jonathan Foster, uno studente laureato presso l'Università di Harvard e il primo autore del documento.
I ricercatori hanno scattato fotografie a lunga esposizione di una regione che forma le stelle nella costellazione di Perseo e sono rimasti sorpresi nel vedere qualcosa che non avevano mai visto prima. Proprio come le nuvole terrene brillano di arancione di notte mentre riflettono la luce dei lampioni di sotto, hanno scoperto che le nuvole nello spazio mostrano un effetto simile. Nello spazio, altrimenti nuvole "scure" di polvere e gas sono illuminate da una debole luce stellare che le illumina.
Goodman e Foster hanno soprannominato il nuovo fenomeno celeste "cloudshine". Le loro immagini a lunga esposizione e nel vicino infrarosso hanno scoperto i flutti di materiale debolmente splendenti. I recenti progressi nei rivelatori a infrarossi, combinati con tempi di imaging più lunghi del solito, hanno portato alla scoperta.
"Altri astronomi hanno visto tracce di cloudshine nelle loro immagini, ma le nostre nuove fotografie sono le prove più spettacolari di cloudshine fino ad oggi", ha detto Goodman.
Nebulose a riflessione come i ciuffi che circondano l'ammasso stellare delle Pleiadi sono state osservate per decenni. È importante sottolineare che le Pleiadi e altre famose "nebulose" sono illuminate dall'interno, dalle stelle ad esse associate, come una nuvola è quando i fuochi d'artificio esplodono al suo interno. Cloudshine è il risultato dell'illuminazione di nuvole altrimenti "scure" da "senza", dalla luce ambientale debole e quasi uniforme, prodotta dalla somma di tutte le stelle al di fuori della nuvola. La semplice modellazione nel documento di Foster & Goodman dimostra che c'è abbastanza di questa debole luce ambientale per illuminare le nuvole ai livelli osservati.
Le immagini cloudshine sono state ottenute nell'ambito del sondaggio COMPLETO (Coordinated Molecular Probe Line Extinction Thermal Emission) delle regioni che formano le stelle. COMPLETO implica la realizzazione di studi ad ampio campo e ad alta risoluzione di tre regioni di formazione stellare vicine. COMPLETO consentirà un'analisi e una comprensione dettagliate della fisica della formazione stellare su scale che vanno dal centesimo di un anno luce fino a 30 anni luce.
Un documento di accompagnamento dell'astronomo Paolo Padoan (UC San Diego) e colleghi descrive la modellazione teorica dell'effetto cloudshine in turbolente nuvole di gas. Hanno mostrato che il "colore" del vicino infrarosso di una nebulosa è correlato alla densità della nebulosa e può quindi essere usato per mappare la sua struttura.
"Usando cloudshine, gli astronomi possono studiare regioni di formazione stellare su scala molto piccola", ha affermato Padoan. "Saremo in grado di imparare molto di più sulla fisica della formazione stellare."
Foster e Goodman prevedono di raccogliere molte altre immagini di cloudshine mentre il sondaggio COMPLETE continua.
"Siamo in grado di coprire ampie aree del cielo ad alta risoluzione in tempi relativamente brevi", ha affermato Foster. "Prevediamo che questa diventerà la migliore tecnica per mappare la densità delle nuvole" scure "con una risoluzione molto elevata."
Il documento di Foster e Goodman che riporta le osservazioni di cloudshine è stato inviato per la pubblicazione a The Astrophysical Journal Letters ed è disponibile online all'indirizzo http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510624.
Un documento sulla teoria del cloudshine di Padoan, Mika Juvela e Veli-Matti Pelkonen (Università di Helsinki) è stato anche presentato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters ed è disponibile online all'indirizzo http://arxiv.org/abs/astro- ph / 0.510.600.
Il lavoro di Foster e Goodman e l'indagine COMPLETE sono supportati dalla National Science Foundation, dalla NASA e dalla Harvard University.
Con sede a Cambridge, in Massachusetts, l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) è una collaborazione congiunta tra lo Smithsonian Astrophysical Observatory e l'Harvard College Observatory. Gli scienziati della CfA, organizzati in sei divisioni di ricerca, studiano l'origine, l'evoluzione e il destino finale dell'universo.
Fonte originale: CfA News Release
