La Nebulosa di Orione, conosciuta anche come Messier 42 o M42, si trova a circa 1.500 anni luce dalla Terra, nella direzione della costellazione di Orione. Questa regione è la più vicina grande area di formazione stellare e vivaio stellare al nostro sistema solare. Nonostante sia un oggetto celeste ben studiato e visibile ad occhio nudo in cieli bui, le nuove immagini catturate dal Telescopio Spaziale James Webb (JWST) hanno rivelato dettagli senza precedenti di questa nube di gas e polvere, mostrandola in una luce nuova e sorprendentemente vibrante.
Le immagini, che fanno parte del programma PDRs4All del JWST, non sono solo di straordinaria bellezza visiva, ma rappresentano anche una miniera di dati per gli scienziati. Questi dati permetteranno di esplorare le condizioni spesso caotiche e disordinate che caratterizzano la formazione delle stelle. In particolare, il telescopio ha zoomato su una struttura diagonale, simile a una cresta, situata nel quadrante inferiore sinistro di M42, nota come “la Barra di Orione”.
La formazione stellare nella Nebulosa di Orione è un processo complesso e disordinato. Avviene quando le porzioni più dense di enormi nubi di gas e polvere collassano sotto la propria gravità, formando una “protostella” avvolta in un bozzolo natale di gas e polvere residuo. Queste protostelle continuano ad accumulare materiale dai loro involucri natali fino a quando non hanno raccolto abbastanza massa per innescare la fusione nucleare dell’idrogeno in elio nei loro nuclei, un processo che definisce una stella della sequenza principale come il nostro Sole.
Le immagini del JWST hanno messo in luce la struttura della Barra di Orione, bombardata da radiazioni provenienti da giovani stelle calde. Questa struttura è essenzialmente il bordo di una grande bolla scavata da alcune delle stelle massicce che alimentano la nebulosa. La spettroscopia ha permesso di determinare come la composizione chimica varia lungo la Barra, poiché gli elementi chimici assorbono ed emettono luce a lunghezze d’onda caratteristiche, lasciando le loro “impronte digitali” nello spettro di luce che attraversa il gas e la polvere.
Questa analisi ha rivelato la composizione chimica su larga scala di M42, permettendo al team di PDRs4All di osservare come temperatura, densità e intensità del campo di radiazione variano attraverso la Nebulosa di Orione. La rilevazione di oltre 600 impronte chimiche nello spettro della Nebulosa di Orione durante questa indagine potrebbe migliorare notevolmente i modelli delle regioni di fotodissociazione o PDR.
Il dataset spettroscopico, sebbene copra un’area molto più piccola del cielo rispetto alle immagini, contiene molte più informazioni. “Una foto vale più di mille parole, ma noi astronomi diciamo, anche se scherzando solo a metà, che uno spettro vale più di mille immagini”, ha affermato Els Peeters, astrofisico all’Università Western e investigatore principale di PDRs4All.
Le immagini del JWST hanno permesso ai ricercatori di non solo vedere la struttura della Barra di Orione come mai prima d’ora, ma anche di esaminare come la sua composizione chimica varia in essa. Questo è possibile perché gli elementi chimici assorbono ed emettono luce a lunghezze d’onda caratteristiche, lasciando le loro impronte digitali sullo spettro di luce che passa attraverso il gas e la polvere.
Questo ha aiutato a rivelare la composizione chimica su larga scala di M42, permettendo al team di PDRs4All di vedere come temperatura, densità e forza del campo di radiazione cambiano attraverso la Nebulosa di Orione. La rilevazione di oltre 600 impronte chimiche nello spettro della Nebulosa di Orione nel corso di questa indagine potrebbe migliorare notevolmente i modelli delle regioni di fotodissociazione o PDR.
“Il dataset spettroscopico copre un’area molto più piccola del cielo rispetto alle immagini, ma contiene molte più informazioni”, ha detto Peeters. “Un’immagine vale mille parole, ma noi astronomi diciamo solo per metà scherzando che uno spettro vale mille immagini”.