Il James Webb Space Telescope (JWST) ha scattato magnifiche foto di stelle appena nate e di gas e polvere vorticosi in 19 galassie a spirale. Questo fa parte del programma scientifico PHANGS. Altre tecniche di imaging non sono in grado di penetrare il gas denso e le nuvole di polvere attraverso le quali può vedere lo strumento nel medio infrarosso (MIRI) sul JWST.
“Le fasi iniziali del ciclo di vita di una stella sono rimaste nascoste poiché il processo è velato da nubi di gas e polvere”, ha affermato Adam Leroy, membro del team PHANGS della Ohio State University. Grumi di gas e polvere che si trovano nel mezzo interstellare sono stati osservati nelle osservazioni MIRI di NGC 1365, per esempio. Questo avviene dopo l’assorbimento della luce dalle stelle in via di sviluppo e il suo rilascio nell’infrarosso. Di conseguenza, i bracci a spirale della galassia sono pieni di una complessa rete di bolle cavernose e gusci filamentosi formati da giovani stelle che rilasciano energia.
A causa dell’elevata sensibilità del JWST, rileva anche una varietà di galassie di fondo. Alcuni sembrano essere verdi o rossi. L’immagine di NGC 1433 dimostra come le attività dinamiche legate alla formazione stellare abbiano un impatto sulla struttura complessiva della galassia. Con l’eccezionale risoluzione del JWST, un nucleo stretto e brillante con una caratteristica struttura a doppio anello risplende nei minimi dettagli nel centro galattico. Il “doppio anello” in questo caso è in realtà una serie di bracci a spirale fitti che si avvolgono in una forma ovale lungo la barra della galassia.
Fino alla grande risoluzione del JWST alle lunghezze d’onda infrarosse, le stelle nella prima fase della loro vita nelle galassie vicine come NGC 7496 rimanevano nascoste da gas e polvere. L’esclusiva copertura della lunghezza d’onda di Webb consente la scoperta di sostanze chimiche organiche complesse denominate idrocarburi policiclici aromatici. Queste sostanze chimiche sono cruciali per lo sviluppo di stelle e pianeti. Possono essere trovati principalmente all’interno delle corsie di polvere primaria che si trovano nei bracci a spirale dell’immagine MIRI di Webb.
Le ultime fotografie, che rivelano dettagli mai visti prima come “caverne luminose di polvere e gigantesche bolle di gas cavernose” che si trovano all’interno delle braccia della galassia, hanno sbalordito il team di PHANGS. Secondo il membro del team PHANGS Karin Sandstrom dell’Università della California, San Diego, “le aree che sono completamente scure nell’imaging di Hubble risplendono nei minimi dettagli in queste nuove foto a infrarossi. Questo ci dà la possibilità di indagare su come la polvere nel mezzo interstellare assorbe la luce dalle giovani stelle e la ri-irradia come infrarosso. Di conseguenza, c’è l’esposizione di un’intricata rete di gas e polvere”.
Le 19 galassie che fanno parte dello studio PHANGS rimarranno sotto esame. Questo mentre i ricercatori continuano a studiare la formazione stellare e catalogare queste caratteristiche scoperte di recente nel mezzo interstellare. “Conducendo questo censimento, possiamo ottenere informazioni su come la formazione delle stelle e il suo feedback influiscano sul mezzo interstellare. In definitiva, dà origine alla prossima generazione di stelle. Inoltre, aiuteranno a capire come effettivamente ostacola il creazione di stelle nella prossima generazione”, ha detto Janice Lee. Janice è il capo scienziato dell’Osservatorio Gemini presso il NOIRLab della National Science Foundation. Inoltre, Janice, che guida il gruppo PHANGS, lavora come astronomo affiliato presso l’Università dell’Arizona.