Le nubi molecolari sono il cuore pulsante della formazione stellare, e la loro dinamica interna gioca un ruolo fondamentale nel determinare le caratteristiche delle nuove stelle. Uno studio recente, pubblicato su Nature Astronomy, ha esaminato in dettaglio la distribuzione delle nubi molecolari nel disco esterno della Via Lattea, dimostrando come la metallica influenzi profondamente la turbolenza e la stabilità di queste strutture cosmiche.
La mappa delle nubi molecolari nel disco galattico
La ricerca, condotta da Lingrui Lin e collaboratori, ha analizzato una cinquantina di nubi molecolari osservate con i radiotelescopi Iram, Alma e Smt. Le osservazioni si sono concentrate sul disco esterno della Via Lattea, una regione in cui la metallica – ossia la percentuale di elementi più pesanti di idrogeno ed elio – è drasticamente ridotta.
Nella mappa galattica elaborata dal team, il Sole è rappresentato da un cerchio giallo, mentre il Centro galattico è contrassegnato da una croce rossa. Le nubi molecolari osservate con strumenti differenti sono indicate con colori diversi:
- Stelle viola per le nubi studiate con Alma
- Triangoli rossi per quelle osservate con il telescopio Iram da 30 metri
- Punti verdi per le nubi analizzate con il Submillimeter Telescope (Smt)
- Esagoni grigi per le nubi molecolari situate nel disco interno della Via Lattea
Le distanze, espresse in kiloparsec (kpc), mostrano come le nubi nel disco esterno si trovino in una condizione molto diversa rispetto a quelle più vicine al centro galattico.
L’influenza della metallica sulla turbolenza
Secondo la ricerca, la turbolenza delle nubi molecolari tende a ridursi progressivamente con il diminuire della metallica. Questo fenomeno è stato osservato confrontando le nubi della Via Lattea con quelle di galassie nane vicine, che presentano una composizione chimica simile a quella del disco esterno della nostra galassia.
Nel disco interno, caratterizzato da una metallica elevata, le nubi molecolari risultano superviriali, cioè la loro turbolenza è abbastanza forte da controbilanciare la gravità. Al contrario, nel disco esterno, le nubi si trovano in uno stato subviriale, dove l’energia cinetica fornita dalla turbolenza non è sufficiente a impedire il collasso gravitazionale.
Gli scienziati hanno ottenuto queste informazioni misurando la riga spettrale del 13CO, un isotopologo del monossido di carbonio. Questa molecola è particolarmente utile perché permette di tracciare la massa e la dispersione di velocità dell’idrogeno molecolare, componente essenziale delle nubi in formazione stellare.
Il ruolo dei campi magnetici nella stabilità delle nubi
Se nel disco esterno la turbolenza è insufficiente a sostenere le nubi molecolari, perché queste non collassano immediatamente? Secondo gli autori dello studio, il fattore chiave che mantiene la stabilità è il campo magnetico.
Nelle nubi di bassa metallica, la minore presenza di metalli riduce il raffreddamento del gas, abbassando la turbolenza. Tuttavia, in questo scenario, i campi magnetici assumono un ruolo determinante, fornendo un supporto alternativo contro la gravità e impedendo il collasso immediato delle nubi molecolari.
Un nuovo approccio all’evoluzione galattica
Questi risultati suggeriscono che la metallica giochi un ruolo cruciale nella regolazione della turbolenza e nella determinazione dello stato dinamico delle nubi molecolari. L’idea che i campi magnetici possano essere un fattore di stabilizzazione nelle regioni a bassa metallica apre nuove prospettive nella comprensione della formazione stellare e dell’evoluzione delle galassie.
