NGC 7129, una culla di stelle: Webb mostra i getti e i flussi delle stelle giovani

Stelle giovani in fasi diverse, nella stessa immagine

La stella brillante al centro è LkHα 234, una stella giovane con una massa da cinque a otto volte quella del Sole. Ha quasi finito di accumulare materia e si sta contraendo sotto la propria gravità, scaldandosi, finché non potrà fondere l’idrogeno come il Sole. Le stelle più massicce evolvono più in fretta: per questo LkHα 234, la più massiccia di questo giovane ammasso, è anche quella in fase più avanzata.

Alla sua sinistra, i flussi emessi dalla stella in una fase precedente del suo sviluppo hanno scavato nella nube molecolare una cavità dorata larga circa 3,5 anni luce. Dove il gas scaldato dalle stelle preme contro la nube più fredda, lungo il bordo superiore della cavità si forma una cresta netta. Su questo confine, detto regione di fotodissociazione, la luce delle stelle spezza le molecole di idrogeno in atomi e consuma la nube nel corso di milioni di anni.

A destra, il gas grumoso che i flussi fanno brillare di rosso nasconde alcune protostelle: stelle in una fase più precoce, che stanno ancora accumulando massa. Al centro di una nebulosa blu, in alto a sinistra, c’è un’altra protostella, il cui disco a forma di ciambella proietta un’ombra sul gas circostante.

Getti, onde d’urto e oggetti di Herbig-Haro

Le stelle giovani non si limitano ad accumulare materia: ne espellono anche una parte, in getti stretti e in flussi più larghi. Quando questo gas veloce urta la nube più lenta, le onde d’urto lo fanno brillare; queste regioni luminose attorno alle stelle appena nate si chiamano oggetti di Herbig-Haro. Nell’immagine di Webb, le macchie rosse dalla trama irregolare sono i flussi di diverse protostelle, sovrapposti lungo la nostra linea di vista.

Un articolo di rassegna del 2008 sulla formazione stellare nel Cefeo elenca più di due dozzine di oggetti di Herbig-Haro dentro NGC 7129 e nei dintorni, molti dei quali attribuiti alla regione di LkHα 234. Un getto ottico scoperto lì nel 1990 punta verso sud-ovest, dentro la cavità. Osservazioni successive hanno trovato diversi oggetti giovani sepolti nella nube a pochi secondi d’arco da LkHα 234; uno di questi, un addensamento visibile solo alle lunghezze d’onda millimetriche, è la sorgente probabile del getto di idrogeno molecolare della regione, e la rassegna non trova prove di un flusso bipolare emesso dalla stella brillante stessa. Il comunicato di ESA/Webb non segnala sull’immagine i singoli oggetti di Herbig-Haro.

Perché Webb osserva nell’infrarosso

Le stelle nascono dentro nubi fredde e dense, la cui polvere diffonde e assorbe la luce visibile e nasconde ai telescopi ottici gli oggetti più giovani. La luce infrarossa attraversa gran parte di quella polvere, e anche il gas dei flussi, scaldato dalle onde d’urto, brilla nell’infrarosso, per esempio grazie all’idrogeno molecolare caldo.

L’immagine combina riprese ottenute con sei filtri della NIRCam tra 1,15 e 4,7 micrometri, ciascuno con il suo colore: blu e ciano per le lunghezze d’onda più corte; giallo per un filtro a 3,35 micrometri, sensibile a molecole ricche di carbonio chiamate idrocarburi policiclici aromatici (PAH); rosso per i due filtri alle lunghezze d’onda maggiori, uno dei quali è centrato su una riga dell’idrogeno molecolare. I colori indicano i filtri, non gli elementi. ESA/Webb descrive il gas che riempie la cavità dorata come idrogeno atomico caldo, le regioni rosse come gas molecolare più freddo scaldato dai flussi e le zone grigie come il gas più freddo e denso, dove non si sono ancora formate stelle.

Dove si trova NGC 7129 e cosa mostra un telescopio

NGC 7129 si trova nel Cefeo, ad ascensione retta 21h 43m e declinazione +66° 07′. A nord di circa 24°N non tramonta mai; da Roma sale fino a circa 66° sopra l’orizzonte nord. A metà agosto si trova dalla parte del cielo opposta al Sole, quindi in quel periodo raggiunge la massima altezza nel cuore della notte, mentre a ottobre e novembre la raggiunge in serata. Dall’equatore non sale oltre i 24° circa, e a sud di circa 24°S non sorge mai: è un oggetto dell’emisfero boreale.

Un grande telescopio amatoriale può mostrare la nebulosa a riflessione, cioè la polvere illuminata dalle stelle dell’ammasso. I cataloghi le attribuiscono una magnitudine di circa 11,5 e dimensioni di circa 7 primi d’arco. Con un telescopio da 44 cm, l’osservatore visuale Steve Gottlieb ha visto un chiarore di circa 3 primi d’arco per 2, con una luminosità superficiale piuttosto alta, attorno a tre stelle di magnitudine compresa tra 9,5 e 10,5. Gottlieb l’ha osservata anche con un telescopio da 33 cm; le fonti che abbiamo letto non descrivono osservazioni con strumenti più piccoli. Una fotografia ottica di Robert Gendler, riprodotta nella rassegna del 2008, mostra l’ammasso, la nebulosa e diversi oggetti di Herbig-Haro. Webb ha registrato luce infrarossa resa con colori assegnati, quindi la nebulosa non apparirà così né all’oculare né in una normale fotografia.