L'enorme disco di polveri della galassia Sombrero messo a nudo dal telescopio James Webb
Il telescopio James Webb ha osservato la galassia Sombrero nella banda infrarossa, le nuove immagini mostrano nuove caratteristiche della galassia.
La forma di questa galassia ricorda tanto un sombrero messicano da cui il nome galassia Sombrero. Il suo nome di catalogo è invece Messier 104. Si trova a 30 milioni di anni luce dalla Terra in direzione della costellazione della Vergine. Ha un'età di 10-12 miliardi anni ed è una delle galassie più massicce dell'ammasso di galassie della Vergine.
La sua massa è stimata a circa 800 miliardi di masse solari. Questa magnifica galassia ha un diametro che è quasi un quinto del diametro della Luna piena.
Telescopi diversi forniscono immagini diverse
La galassia Sombrero offre un ottimo esempio di come uno stesso oggetto astronomico possa apparire diverso quando viene osservato in bande diverse dello spettro elettromagnetico.
Generalmente, un oggetto astronomico, come ad esempio la galassia di cui stiamo parlando, è costituito da diverse componenti: gas, stelle, nubi molecolari, polveri. Queste componenti, inoltre, possono essere combinate e distribuite all’interno dell’oggetto in maniera differente.
Ciascuna componente ha generalmente una temperatura diversa dalle altre componenti. Ad esempio, un buco nero super massiccio al centro della galassia è circondato da un disco caldissimo. Invece, le nubi molecolari e le polveri sono fredde. Le stelle anche loro sono calde. Il gas, se lontano dalle stelle è freddo se vicino è magari ionizzato dalla radiazione UV emessa dalle stelle.
In sintesi, componenti con temperatura diversa emettono (o assorbono) luce in regioni diverse dello spettro. Più fredda la componente maggiore è l’emissione infrarossa. Più calda la componente maggiore è l'emissione nel visibile/ultravioletto/X.
Se un telescopio è stato costruito per rivelare la radiazione infrarossa, le immagini da questo raccolte mi mostreranno della galassia le componenti più fredde, se invece è costruito per rivelare la radiazione visibile/UV le sue immagini mostreranno componenti più calde.
Se voglio osservare tutte le componenti, allora osserverò lo stesso oggetto con telescopi diversi, da quelli sensibili alla banda radio (radio-telescopi) a quelli sensibili ai raggi X (telescopi X).
Il telescopio Hubble, sensibile alla radiazione visibile e UV, ha osservato nel corso della sua vita una miriade di oggetti astronomici. Il telescopio James Webb, sensibile alla radiazione nell’infrarosso sta riosservando molti degli stessi oggetti, appunto per visualizzarne componenti che per Hubble erano invisibili.
La combinazione delle immagini multi-banda ci dà una visione molto più completa della struttura e delle proprietà degli oggetti astronomici.
L'immagine presa da Hubble
L’immagine qui sotto è stata presa dal telescopio Hubble nella banda visibile (quindi è così come la vedremmo con i nostri occhi).
In questa immagine notiamo un disco piatto immerso all’interno di una struttura luminosa a simmetria sferica. Il disco piatto coincide con il piano della galassia, ed in esso è concentrata quasi tutta la polvere della galassia Sombrero. La polvere, nell'immagine ottica è ben visibile solo al bordo del disco dove, assorbendo la luce emessa dalle stelle, ne nasconde la vista.
La struttura lattiginosa di forma sferica è invece prevalentemente costituita di stelle, miliardi di stelle che essendo troppo lontane dalla Terra, non sono distinguibili una per una ma nel loro insieme producono come effetto una luminescenza sferica.
Mentre alcuni punti più luminosi sono ammassi globulari, cioè addensamenti di migliaia di stelle gravitazionalmente tra loro legate, la maggioranza di stelle ben visibili sparse nell'immagine sono stelle che non appartengono alla galassia ma molto più vicine alla Terra che, casualmente, si trovano sulla stessa linea di visuale della galassia.
Il nucleo, al centro del disco, è molto brillante ed è lì che è posizionato il buco nero super massiccio.
Hubble ha effettuato queste osservazioni nel maggio-giugno 2003 con la Advanced Camera for Surveys. Le immagini sono state scattate con tre filtri (rosso, verde e blu) per produrre un'immagine dai colori naturali.
L'immagine presa da Spitzer
L’immagine di sotto è invece stata ottenuta con il telescopio spaziale infrarosso Spitzer. Come si nota, le sembianze della galassia cambiano. Infatti, questo telescopio è più sensibile alla radiazione emessa dalle polveri e di fatto nell’infrarosso mostra chiaramente il disco di polveri sul piano della galassia (di colore rosso).
Questo disco è deformato, probabilmente a causa di un incontro ravvicinato con un’altra galassia avvenuto nel passato e di cui ha subito effetti gravitazionali. Si notano anche le aree grumose nei bordi più lontani dell'anello che indicano la presenza di giovani regioni di formazione stellare.
Mentre nelle immagini di Hubble nel visibile si vede solo il bordo del disco di polvere, Spitzer mostra il disco (colore rosso) in tutta la sua interezza.
L'immagine presa da James Webb
L'immagine di copertina è stata ottenuta recentemente con la camera MIRI del telescopio James Webb. Essendo anche questo come Spitzer un telescopio infrarosso le rispettive immagini si assomigliano. Tuttavia, il potere risolutivo di James Webb, di gran lunga superiore a quello di Spitzer, permette di osservarla con maggiore dovizia di particolari.
Così come fatto per la galassia Sombrero, James Webb continuerà ad osservare altri oggetti già noti in modo da mettere in luce e con grande dettaglio la componente fredda che emette soprattutto radiazione infrarossa.