James Webb Space Telescope stupisce ancora con le nuove immagini dei residui della supernova Cassiopea A (Cas A). Questo materiale è composto da nubi di gas, polvere ed altra materia sparata via quando la stella è esplosa.
Danny Milisavljevic, professore di fisica e astronomia al College of Science della Purdue University, studia i resti di supernova e guida un gruppo di ricerca di un anno sul James Webb che esamina Cas A. “Ho passato 17 anni a studiare le stelle e le loro esplosioni titaniche. Ho usato dozzine di telescopi, sia terrestri che spaziali, coprendo lo spettro elettromagnetico dai raggi gamma alle lunghezze d’onda radio”, ha detto Milisavljevic. “Eppure, ero ancora impreparato per i dati che James Webb ci ha fornito. Sono sbalordito dalla loro qualità e bellezza.”
Le spoglie di Cas A
Cassiopea A sono le “spoglie” più recenti conosciute di una stella massiccia esplosa nella Via Lattea. Studiare questa materia offre un’opportunità unica per saperne di più su come si verificano i fenomeni supernova. La luce dell’ esplosione è arrivata per la prima volta sulla Terra circa 340 anni fa.“Cas A rappresenta la nostra migliore opportunità per osservare il campo di detriti di una stella esplosa. Eseguire una sorta di autopsia stellare permette di capire che tipo di stella c’era prima e come quella stella sia morta”, ha detto Milisavljevic.
Le supernovae come quella che ha formato Cas A sono cruciali per la vita. Le stelle creano una varietà di elementi e le successive supernove creano altri elementi aggiuntivi. Dal calcio nelle nostre ossa al ferro nel nostro sangue fino a molti altri elementi che circondano. L’esplosione li diffonde nello spazio interstellare, seminando nuove generazioni di stelle e pianeti. “Comprendendo il processo di esplosione delle stelle, stiamo leggendo la nostra storia di origine”, ha aggiunto Milisavljevic.
Situato a circa 11.000 anni luce di distanza, la nube di materiale è situata nella sezione del cielo della costellazione di Cassiopea. Per decenni, gli scienziati hanno studiato Cas A utilizzando diverse lunghezze d’onda. La nuova immagine catturata dal nido d’ape dorato di 18 specchi di James Webb mostra dettagli incredibili mai osservati prima de residui della supernova. La luce del medio infrarosso è stata tradotta in luce visibile, consentendo agli scienziati di analizzare dettagli e strutture. Grandi cortine di materiale, sfumate di rosso e arancione, rappresentano il punto in cui il materiale della stella si sta schiantando contro il gas e la polvere circumstellare. Tra quelle strisce rosate, esplosioni di rosa mostrano dove brillano gli elementi compositi della stella, tra cui ossigeno, argon e neon.
L’anello verde
Per i ricercatori, uno degli elementi più sconcertanti dell’immagine è il grande anello verde nell’immagine. “L’abbiamo soprannominato Green Monster, in onore del Fenway Park di Boston”, ha detto Milisavljevic. “Se si guarda da vicino sembrano formato da piccole bolle. La forma e la complessità sono inaspettate e difficili da comprendere per il momento”. Immagini a risoluzione più elevata, in più lunghezze d’onda, in particolare nell’infrarosso, danno agli astronomi una visione più chiara della complessità della struttura.
Come prendere in mano un binocolo per aiutare a risolvere i colori e i motivi sull’ala di un uccello, più dettagli hanno gli scienziati, più informazioni possono dedurre e analizzare. “Rispetto alle precedenti immagini a infrarossi, vediamo dettagli incredibili a cui non eravamo mai stati in grado di accedere prima”, ha affermato Tea Temim, un co-investigatore del programma della Princeton University.
Per gli scienziati più interessante del gas c’è solo la polvere. Enormi quantità di polvere pervadono galassie molto giovani nell’universo primordiale. È difficile spiegare le origini di questa polvere senza tenere conto delle supernove, che espellono grandi quantità di elementi pesanti nello spazio. Ma le supernove possono anche distruggere la polvere, e non è ancora ben chiaro quanto sopravviva al viaggio nello spazio interstellare.
L’origine della materia e della vita
Studiando i residui della supernova Cas A con il telescopio spaziale James Webb, gli astronomi sperano di ottenere una migliore comprensione del suo contenuto in polvere. La ricerca è essenziale per capire dove vengono creati gli elementi costitutivi dei pianeti e di noi esseri umani. “In Cas A, possiamo osservare le regioni che hanno diverse composizioni di gas e capire quali tipi di polvere si sono formati in quelle zone”, ha detto Temim.
Carl Sagan ha da tempo rivelato all’umanità che siamo fatti di “polvere di stelle”. Il team di Milisavljevic e le osservazioni di James Webb stanno aiutando gli scienziati a comprendere come tutto questo è possibile. “Il telescopio James Webb è incredibile. Mi sento fortunato ad essere tra i primi scienziati a testare il suo impareggiabile potere di esplorare l’universo. Passerò il resto della mia carriera cercando di capire cosa c’è in questo set di dati”.
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