Gli oggetti Herbig-Haro (HH) sono getti luminosi di gas che segnalano la crescita di stelle neonate. Utilizzando il Telescopio Spaziale James Webb (JWST) della NASA/ESA/CSA, un team internazionale di astronomi, che include scienziati dell’Istituto Max Planck per l’Astronomia (MPIA), ha ottenuto un’immagine spettacolare di HH 211, un getto bipolare che viaggia nello spazio interstellare a velocità supersoniche. A circa 1.000 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione di Perseo, l’oggetto è uno dei flussi protostellari più giovani e vicini, rendendolo un bersaglio ideale per il JWST.
Imaging infrarosso e intuizioni stellari
L’imaging infrarosso è potente nello studio delle stelle neonate e dei loro flussi perché tali stelle sono invariabilmente ancora immerse nel gas della nube molecolare in cui si sono formate. L’emissione infrarossa dei flussi stellari penetra il gas e la polvere oscuranti, rendendo un oggetto Herbig-Haro come HH 211 ideale per l’osservazione con gli strumenti infrarossi sensibili del JWST. Molecole eccitate dalle condizioni turbolente, tra cui idrogeno molecolare, monossido di carbonio e monossido di silicio, emettono luce infrarossa che il JWST può raccogliere per mappare la struttura dei flussi.
Dettagli svelati dal JWST
L’immagine di HH 211 mostra una serie di shock a prua, radiazioni innescate da collisioni di gas, a sud-est (in basso a sinistra) e a nord-ovest (in alto a destra), e il getto bipolare stretto e incorporato che li alimenta, in dettagli senza precedenti. Questa serie di eventi di shock indica un rilascio episodico di gas direttamente correlato alla crescita della protostella per l’ingresso di polvere e gas.
Osservazioni del getto interno e possibilità di stelle binarie
Il getto interno è visto “ondulare” con simmetria speculare su entrambi i lati della protostella centrale. Questo è in accordo con osservazioni su scale più piccole e suggerisce che la protostella possa, in realtà, essere una stella binaria non risolta.
Avanzamenti nell’osservazione del moto del gas
Osservazioni precedenti di HH 211 con telescopi terrestri hanno mostrato il moto del gas lungo il flusso misurando uno spostamento della lunghezza d’onda nella radiazione emessa. Ora, il team ha trovato enormi shock a prua spostati verso il rosso (a nord-ovest) e spostati verso il blu (a sud-est) e strutture simili a cavità nella luce dell’idrogeno e del monossido di carbonio eccitati dagli shock, rispettivamente, e un getto doppio annodato e serpeggiante nella luce del monossido di silicio. Con queste nuove osservazioni con NIRCam e NIRSpec a bordo del JWST, i ricercatori hanno scoperto che il flusso di gas dell’oggetto è relativamente lento rispetto a protostelle simili ma più evolute.
Misure della velocità del flusso
Il team ha misurato le velocità delle strutture di flusso più interne a circa 80-100 chilometri al secondo. Tuttavia, la differenza di velocità tra queste sezioni del flusso e il materiale principale con cui stanno collidendo – la velocità dell’onda d’urto – è molto più piccola. Hanno concluso che i flussi delle stelle più giovani, come quello al centro di HH 211, sono per lo più costituiti da molecole a causa delle velocità dell’onda d’urto relativamente basse, che non sono abbastanza energetiche da rompere le molecole in atomi e ioni più semplici.
Ulteriori informazioni
Gli scienziati del MPIA coinvolti in questa ricerca sono H. Beuther (Co-I), Th. Henning, M. Güdel (anche ETH Zürich, Svizzera e Università di Vienna, Austria) e G. Perotti.
Gli astronomi hanno osservato HH 211 come parte del Programma di Osservazione del Ciclo 1 del JWST, “Il giovane flusso protostellare HH211” (PI: Thomas Ray).
Il Telescopio Spaziale James Webb (JWST) è l’osservatorio leader al mondo per la ricerca spaziale. JWST è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner, ESA (Agenzia Spaziale Europea) e CSA (Agenzia Spaziale Canadese).
La Near-Infrared Camera (NIRCam) e lo spettrografo Near-Infrared (NIRSpec) sono due dei quattro strumenti scientifici del JWST. NIRCam è l’imager infrarosso vicino primario del JWST, che fornisce imaging ad alta risoluzione e spettroscopia per una vasta gamma di indagini. NIRSpec fornisce osservazioni spettroscopiche a bassa, media e alta risoluzione nell’infrarosso vicino (da 0,6 a 5,0 micron). È stato costruito dall’industria europea secondo le specifiche dell’ESA. MPIA ha fornito i meccanismi delle ruote dei filtri e dei reticoli.
