La luce del cuore

Come ben noto, le stelle si formano nel nucleo centrale più denso di nubi cosmiche formate da gas e polvere, che collassano su loro stesse a causa dell’auto gravità. Questa contrazione aumenta la densità della materia e la temperatura del “cuore” fino a raggiungere le condizioni per l’inizio della fusione nucleare. Nasce una nuova stella. La polvere contenuta nella nube collassante darà come prodotto finale la formazione di un disco, base di partenza per la costruzione dei pianeti.

Malgrado si sapesse a grandi linee la sequela degli eventi, nessuno era mai riuscito a vedere cosa capitava durante le prime fasi del collasso gravitazionale. Oggi, Spitzer ha aperto una nuova finestra, evidenziando un fenomeno che potrebbe essere fondamentale: il “coreshine”. Possiamo tradurlo come “luce del nucleo” ed è la diffusione (scattering) della luce nel medio infrarosso (che permea tutta la nostra galassia) da parte dei grani di polvere che si trovano all’interno della parte più densa della nube. L’osservazione di questa luce diffusa dà informazioni precise sulle dimensioni e sulla densità dei grani di polvere, sull’età della regione che sta collassando, sulla distribuzione spaziale del gas e sui processi chimici che avvengono all’interno della nube. Insomma, è come se si accendesse una luce in una zona che appare normalmente di un buio impenetrabile.

La prima scoperta risale a parecchi mesi fa ed era già stata data la notizia a febbraio. Si era rivelata un’inspiegabile radiazione nel medio infrarosso provenire dalla nube molecolare L 183, nella costellazione della Coda del Serpente (Serpens Cauda), a circa 360 Anni Luce da noi. La radiazione sembrava provenire proprio dalla parte più densa del nucleo. Lo studio accurato dei dati, unito a simulazioni molto dettagliate, mostrarono che si stava osservando la luce diffusa da particelle di polvere di circa un micrometro (un milionesimo di metro). Le ricerche proseguirono febbrili, esaminando ben 110 nubi molecolari a distanze comprese tra i 300 e i 1300 Anni Luce. Ciò che si era visto su L 183 non era un caso, ma praticamente la norma. Circa la metà delle nubi investigate mostravano il fenomeno del “coreshine”.

Al momento, I risvolti più importanti della scoperta riguardano le dimensioni “enormi” dei grani, che indicano come il processo di aggregazione sia iniziato già prima del collasso gravitazionale vero e proprio. Inoltre, è stata sorprendente l’assenza dello “scintillio” all’interno di nubi oscure della Vela. E’ noto che questa zona è stata disturbata da una serie di esplosioni di supernova. Spesso questi eventi danno il via alla contrazione. In questo caso avrebbero invece distrutto il lavoro faticoso di aggregazione dei grani. La natura rimane sempre imprevedibile anche nella sua regolarità.

L’ animazione che segue mostra la nube molecolare L 138, osservata da due telescopi: lo Spitzer a 3,6 micrometri (medio infrarosso, in giallo) e il telescopio franco-canadese delle Hawaii nel vicino infrarosso (0,9 micrometri, in blu). Si nota molto bene come le due immagini siano complementari. Nel vicino infrarosso (blu) si vede la luce diffusa della nube esterna. Nel medio infrarosso (giallo) appare il nuovo fenomeno del “coreshine”.