Cosa ha originato questa magnifica clessidra cosmica nella costellazione del Toro?

Davanti ad un oggetto astronomico così bello e particolare esistono due punti di vista, molto diversi ma entrambi concordi nel condividere lo stupore dinanzi a tanta bellezza nell’Universo. C’è chi trova affascinante questo oggetto di per sé. Poco importa cosa effettivamente sia, la bellezza è nell’immaginarselo come ciascun meglio creda.

Ecco allora il fronte di coloro che vedono una bellissima clessidra cosmica che sta scandendo il tempo per chi sa quale evento cosmico che avverrà in un futuro più o meno vicino. C’è chi trova affascinante non solo la forma, ma soprattutto capire nel dettaglio cosa esattamente rappresenti questo oggetto e quale sia la fisica che c’è dietro.

Protagonista una stellina

La protagonista di questa storia è una stella neonata, con al più poche centinaia di migliaia di anni di età.

Madre della nostra stella è una nube, chiamata L1527 situata nella direzione della costellazione del Toro. Questa regione del cielo, relativamente vicina alla Terra (circa 460 anni luce), è ricca di nubi all’interno di ciascuna delle quali è in corso la formazione di stelle di piccola massa.

Caratteristica peculiare della nube L1527 è di essere “scura” (una dark cloud), cioè è una nube costituita, come tutte le altre nubi, di gas molecolare e polveri, ma la cui densità è tale da bloccare la luce delle stelle si trovano sia dietro sia dentro, per cui appare come una macchia scura, soprattutto se osservata nella banda del visibile.

La protagonista della nostra storia non è però figlia unica, essa è nata insieme a numerose altre stelle gemelle; altre sono nate prima, altre nasceranno dopo. Ciò che allora ha fatto della nostra stella una protagonista è, possiamo dire, la sua vivacità.

Infatti, la stella neonata è circondata da un disco di polvere e gas (gli stessi da cui essa stessa si è formata). Polveri e gas stanno continuamente precipitando sulla stella, accrescendone così ulteriormente la massa. L’interazione magnetica tra la stella e il suo disco dà origine a due potenti getti (stellar jets) che partendo dai poli della stella promanano in direzioni opposte nello spazio circostante.

I getti di gas e polveri a velocità supersoniche lungo il loro percorso incontrano altro gas e polveri.

L’interazione tra getti e gas circumstellare crea delle onde d’urto il cui effetto è di surriscaldare il gas contro cui impattano e di modellarlo con strutture che risultano simmetriche rispetto ai due poli della stella.

La magnifica clessidra

La nostra stella diventa protagonista per aver dato con i suoi potenti getti polari una forma di clessidra al gas che la circonda, modellandolo e illuminandolo. Nell’immagine di copertina, la luce blu diffusa con particolari strutture filamentose viene emessa da molecole a base di carbonio note come idrocarburi policiclici aromatici (in inglese viene utilizzata la sigla PAH).

La regione centrale di colore rosso, all’interno della quale è ancora nascosta la stella, è anch’essa formata da uno spesso strato di gas e polveri ad alta temperatura. La regione biancastra è un misto di PAH, neon ionizzato ed altre molecole.

Questo magnifico spettacolo non è per sempre tuttavia. Col passare del tempo, i getti allontaneranno sempre di più gas e polveri circumstallari e l’effetto clessidra andrà via via scemando diventando sempre meno brillante fino a scomparire.

A questo punto anche il grosso del disco protostellare si sarà consumato e la nostra protagonista, una volta liberata dalle polveri dentro cui è per ora inviluppata, diventerà visibile.

L’immagine è stata ottenuta dal telescopio spaziale James Webb. Si compone di due immagini, una ottenuta con la camera NIRCam nel vicino infrarosso e un’altra con lo strumento MIRI nel medio infrarosso. La combinazione delle due immagini permette ottenere una visione più completa del sistema.