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NUOVE IMMAGINI DI HUBBLE RIVELANO STELLE ANDATE IN TILT

Il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA dimostra la sua intera gamma di capacità di imaging con due nuove immagini di nebulose planetarie. Le immagini raffigurano due giovani nebulose planetarie vicine, NGC 6302, soprannominata la Nebulosa Farfalla, e NGC 7027. Entrambe sono tra le più polverose nebulose planetarie conosciute ed entrambe contengono masse di gas insolitamente grandi, il che le ha rese una coppia interessante per lo studio in parallelo da parte di un team di ricercatori.

Come motori a fusione nucleare, la maggior parte delle stelle vive placidamente per centinaia di milioni o miliardi di anni. Ma verso la fine della loro vita possono trasformarsi in folli trottole, sbuffando gusci e getti di gas caldo. Gli astronomi hanno usato Hubble per sezionare questi folli fuochi d’artificio che accadono in queste due nebulose planetarie. I ricercatori hanno trovato livelli di complessità senza precedenti e rapidi cambiamenti nei getti e nelle bolle di gas che esplodono dalle stelle al centro di ogni nebulosa 1. Hubble permette ora ai ricercatori di convergere sulla comprensione dei meccanismi alla base di questo caos.

Questa immagine del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA raffigura NGC 6302, comunemente nota come Butterfly Nebula. NGC 6302 si trova all’interno della nostra galassia, a circa 3800 anni luce di distanza nella costellazione di Scorpius. Il gas incandescente era un tempo gli strati esterni della stella, ma è stato espulso nel corso di circa 2200 anni. La forma a farfalla si estende per più di due anni luce, che è circa la metà della distanza tra il Sole e la stella più vicina, Proxima Centauri.

Nuove osservazioni dell’oggetto hanno trovato livelli di complessità senza precedenti e rapidi cambiamenti nei getti e nelle bolle di gas che esplodono dalla stella al centro della nebulosa.

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Il telescopio spaziale Hubble ha già ripreso questi oggetti in passato, ma non per molti anni e mai prima d’ora con lo strumento Wide Field Camera 3 su tutta la sua gamma di lunghezze d’onda – effettuando osservazioni in luce da vicino ultravioletto a vicino infrarosso.

NUOVE IMMAGINI DI HUBBLE RIVELANO STELLE ANDATE IN TILT

“Queste nuove osservazioni multi-lunghezze d’onda di Hubble forniscono la visione più completa ad oggi di entrambe queste spettacolari nebulose”, ha detto Joel Kastner del Rochester Institute of Technology di Rochester, New York, leader del nuovo studio. “Mentre scaricavo le immagini risultanti, mi sentivo come un bambino in un negozio di caramelle”.

Le nuove immagini di Hubble rivelano in modo vivido e dettagliato come entrambe le nebulose si stiano dividendo su tempi estremamente brevi – permettendo agli astronomi di vedere i cambiamenti degli ultimi due decenni. In particolare, le ampie viste a più lunghezze d’onda di Hubble di ciascuna nebulosa aiutano i ricercatori a tracciare la storia delle onde d’urto al loro interno. Tali shock sono tipicamente generati quando venti stellari freschi e veloci si abbattono e spazzano più lentamente il gas e la polvere espulsi dalla stella nel suo recente passato, generando cavità simili a bolle con pareti ben definite.

I ricercatori sospettano che al centro di ogni nebulosa vi siano due stelle che orbitano l’una intorno all’altra. La prova di un “duo dinamico” così centrale viene dalle forme bizzarre di queste nebulose. Ognuna di esse ha un punto vita pizzicato e polveroso e lobi o deflussi polari, così come altri schemi simmetrici più complessi.

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Una delle principali teorie per la generazione di tali strutture nelle nebulose planetarie è che la stella che perde massa è una delle due stelle di un sistema binario. Le due stelle orbitano l’una intorno all’altra in modo tale che alla fine interagiscono, producendo un disco di gas intorno a una o a entrambe le stelle. Il disco lancia quindi dei getti che gonfiano i lobi polari di gas in uscita.

Un’altra ipotesi, correlata e popolare, è che la stella più piccola della coppia possa fondersi con la sua compagna stellare gonfiata e in più rapida evoluzione. Questa configurazione stellare binaria a “guscio comune” di brevissima durata può anche generare getti traballanti, formando i flussi bipolari di deflusso comunemente visti nelle nebulose planetarie. Tuttavia, le stelle compagne sospette in queste nebulose planetarie non sono state osservate direttamente. I ricercatori suggeriscono che questo può essere dovuto al fatto che queste compagne sono accanto a, o sono già state inghiottite da, stelle giganti rosse molto più grandi e luminose.

NGC 6302, comunemente nota come Butterfly Nebula, mostra un distinto motivo a forma di S visto in rosso-arancio nell’immagine. Immaginate un irrigatore a prato che gira pazzamente, lanciando due ruscelli a forma di S. In questo caso non è acqua nell’aria, ma gas soffiato fuori ad alta velocità da una stella. E la “S” appare solo quando viene catturata dal filtro della telecamera Hubble che registra l’emissione nel vicino infrarosso di atomi di ferro ionizzati singolarmente. Questa emissione di ferro è indicativa di collisioni energetiche tra venti lenti e veloci, che si osservano più comunemente nei nuclei galattici attivi e nei resti di supernova.

“Questo si vede molto raramente nelle nebulose planetarie”, ha spiegato il membro del team Bruce Balick dell’Università di Washington a Seattle. “È importante notare che l’immagine dell’emissione di ferro mostra che i venti veloci e fuori asse penetrano lontano nella nebulosa come tsunami, cancellando gli ex ciuffi nei loro percorsi e lasciando solo lunghe code di detriti”.

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L’immagine di accompagnamento di NGC 7027, che assomiglia a un insetto, indica che per secoli – fino a tempi relativamente recenti – ha lentamente sbuffato via la sua massa in modelli silenziosi, sfericamente simmetrici o forse a spirale. “Recentemente qualcosa è andato in tilt proprio al centro, producendo un nuovo motivo a quadrifoglio, con proiettili di materiale che sparano in direzioni specifiche”, ha spiegato Kastner.

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