Una fontana della giovinezza al centro della nostra galassia “non dovrebbe essere possibile”

Un team internazionale ha scoperto che l’ammasso stellare IRS13 si trova vicino al centro della nostra galassia Buco nero Sorprendentemente giovane. Questa scoperta è stata resa possibile attraverso decenni di dati e ricerche Telescopio spaziale James Webbsfida le attuali teorie sulla formazione stellare e fornisce informazioni sulla storia e sul futuro del centro della nostra galassia.

Un team internazionale guidato dal dottor Florian Biesecker dell’Istituto di Astrofisica dell’Università di Colonia ha osservato in dettaglio un giovane ammasso stellare vicino al buco nero supermassiccio Sagittarius A* (Sgr A*) al centro della nostra galassia. Sorprendentemente, hanno scoperto che questo gruppo, IRS13, è molto più piccolo del previsto.

È stato scoperto più di vent’anni fa e solo di recente sono stati identificati i membri specifici del gruppo. Hanno raggiunto questo obiettivo combinando una varietà di dati provenienti da più telescopi raccolti nel corso di diversi decenni.

Le stelle dell’ammasso hanno solo poche centinaia di migliaia di anni, eccezionalmente giovani per gli standard stellari, soprattutto se paragonate ai 5 miliardi di anni del nostro Sole. È interessante notare che, a causa della radiazione ad alta energia e delle forze di marea nella galassia, non dovrebbe essere possibile che molte stelle giovani esistano vicino al buco nero supermassiccio.

Questo articolo è intitolato “Il massiccio ammasso stellare in evaporazione IRS 13 vicino a Sgr A*. I. La scoperta di un gran numero di oggetti polverosi nell’ammasso IRS 13, è stata pubblicata su IL Giornale astrofisico.

Una vista a più lunghezze d’onda dei dintorni del buco nero supermassiccio SgrA* (X gialla). Il rosso sono le stelle, il blu è la polvere. Molte delle giovani stelle dell’ammasso stellare IRS13 sono oscurate dalla polvere o mescolate a stelle luminose. Crediti: Florian Biesker/Università di Colonia

Risultati del telescopio spaziale James Webb

In connessione con questo studio, è stata fatta un’altra importante scoperta utilizzando il James Webb Space Telescope (JWST). Per la prima volta, il telescopio spaziale James Webb ha prodotto uno spettro del centro galattico privo di interferenze atmosferiche. Questa impresa è stata resa possibile grazie a una pubblicazione sviluppata presso l’Istituto di Astrofisica, sotto la supervisione del Prof. Dr. Andreas Eckart, coautore di questa ricerca. Lo spettro risultante ha rivelato la presenza di ghiaccio d’acqua al centro della galassia. Questo ghiaccio d’acqua, tipicamente trovato attorno a oggetti stellari giovani, è un’ulteriore prova a sostegno della giovane età di alcune stelle vicine al buco nero.

La storia travagliata dell’IRS13

Ulteriori approfondimenti da parte del team del dottor Bhaisker suggeriscono che l’IRS13 ha subito una complessa storia di formazione. Sembra che IRS13 sia migrato verso il buco nero supermassiccio, influenzato da fattori come l’attrito con il mezzo interstellare, le collisioni con altri ammassi stellari o le sue stesse dinamiche interne. Ad un certo punto, la gravità del buco nero ha “catturato” la massa. Questa interazione gravitazionale probabilmente ha creato un’onda d’urto nella parte anteriore dell’ammasso, simile alla punta di una nave che perfora l’acqua. Il conseguente aumento della densità della polvere potrebbe aver portato a una maggiore formazione stellare, il che potrebbe spiegare perché le stelle più giovani dell’ammasso si trovano principalmente nella parte superiore o anteriore.

Decifrare i segreti delle stelle

“L’analisi di IRS13 e la relativa interpretazione dell’ammasso sono il primo tentativo di svelare un mistero vecchio di dieci anni sulle stelle inaspettatamente giovani al centro della galassia”, ha affermato il dottor Biesecker. «Oltre a IRS13 esiste un ammasso stellare, chiamato ammasso S, che è più vicino al buco nero ed è composto anch’esso da stelle giovani, molto più giovani di quanto sia possibile secondo le teorie accettate.

I risultati di IRS13 forniscono l’opportunità per ulteriori ricerche per stabilire una connessione tra le immediate vicinanze del buco nero e le regioni distanti diversi anni luce.

Il dottor Michal Zajacek, secondo autore dello studio e scienziato dell’Università Masaryk di Brno (Repubblica Ceca), ha aggiunto: “L’ammasso stellare IRS13 sembra essere la chiave per svelare l’origine del denso ammasso stellare al centro della nostra galassia. Abbiamo raccolto numerose prove del fatto che stelle molto giovani all’interno della sfera del buco nero supermassiccio potrebbero essersi formate in ammassi stellari come IRS13. Questa è anche la prima volta che siamo riusciti a identificare ammassi di stelle di età diverse – stelle calde della sequenza principale e giovani stelle emergenti – nell’ammasso così vicino al centro galattico. via Lattea“.

Riferimento: “Il massiccio ammasso stellare in evaporazione IRS 13 vicino a Sgr A*. I. Rilevamento di ricche popolazioni di oggetti polverosi nell’ammasso IRS 13” di Florian Biesker, Michal Zajacek, Lauritz Tomkins, Andreas Eckart, Lukas Labadie, Vladimir Karas e Nadine B. Sabha, Lukas Steiniger e Maria Melamed, 10 ottobre 2023, Giornale astrofisico.
doi: 10.3847/1538-4357/acf6b5