La Nebulosa Carena ripresa nell’infrarosso dal telescopio VISTA dell’ESO in Cile (ESO/J. Emerson/M. Irwin/J. Lewis)

Milioni di stelle nella Carena

Il telescopio VISTA dell’ESO ha prodotto una magnifica e dettagliatissima immagine della Nebulosa Carena, una delle più grandi regioni di formazione stellare della Via Lattea, visibile dai cieli dell’emisfero meridionale

La Nebulosa Carena fu scoperta dall’abate Nicolas-Louis de Lacaille nel 1752 dal Capo di Buona Speranza in Sudafrica. Questa grande nebulosa, catalogata come NGC 3372, si trova infatti 60 gradi sotto l’equatore celeste ed è visibile solo dall’emisfero Sud del pianeta. Peccato non poterla osservare dalle nostre latitudini, perché offre uno spettacolo straordinario: stelle massicce e brillantissime (tra cui l’ipergigante blu Eta Carinae) sono distribuite in una serie di ammassi aperti, intervallati da vaste regioni di idrogeno ionizzato e da nebulose oscure, all’interno delle quali nuove generazioni di stelle stanno nascendo.

La Nebulosa Carena è una grande regione di formazione stellare, una delle più grandi della Via Lattea: un ambiente dinamico in continua trasformazione, nel quale enormi masse di gas e polveri sono scolpite ininterrottamente dalla potente radiazione ultravioletta e dai venti stellari di migliaia di stelle giovani e brillanti. Intorno agli ammassi più luminosi, il gas è stato ormai eroso e dissipato. Ma sacche di gas e polveri interstellari si formano ai margini degli ammassi, addensandosi in nebulose oscure sotto la spinta compressiva della radiazione e dei venti stellari. In quelle nebulose, le bassissime temperature e l’autogravità conducono la materia a un processo di lenta condensazione, che porta infine alla nascita di nuove stelle.

Situata a una distanza di 2,3 kiloparsec dalla Terra (circa 7.500 anni luce), la Nebulosa Carena copre un’area di cielo di oltre 5 gradi quadrati, estendendosi da un capo all’altro per almeno 400 anni luce. La grande quantità di gas e polveri distribuita nel mezzo interstellare impedisce di osservare nella luce visibile la moltitudine di stelle che si cela al suo interno. Per riuscire, dunque, a vedere quelle stelle occorre usare strumenti sensibili alla radiazione infrarossa, che non è bloccata dallo schermo delle nubi interposte.

Il telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) si è rivelato uno strumento ideale per questo compito. Attivo dal 2009 presso l’Osservatorio dell’ESO in Cile, questo telescopio con specchio primario da 4,1 metri lavora in sinergia con lo strumento VIRCAM (VISTA InfraRed CAMera), una gigantesca fotocamera da 3 tonnellate, dotata di 16 sensibilissimi rilevatori per la luce infrarossa. Usando il telescopio VISTA, un team di ricercatori realizzò nel 2014 un’immagine dettagliatissima della Nebulosa Carena, descritta in uno studio pubblicato a dicembre 2014 su Astronomy & Astrophysics. L’analisi dei dati raccolti da VISTA permise agli autori di identificare nella Carena ben 4.840.807 sorgenti luminose visibili nel vicino infrarosso. Era un vero e proprio censimento della popolazione stellare della nebulosa, che identificava tutte le stelle fino alla 21ª magnitudine (nella banda J): quasi cinque milioni di stelle, che coprivano tutta la gamma di masse, dalle supergiganti come HD 93129 fino alle nane rosse da appena 0,1 masse solari.

Ma il telescopio VISTA è ritornato a osservare la Carena anche in tempi più recenti, nell’ambito di un nuovo progetto di ricerca condotto da Jim Emerson, un astrofisico della School of Physics & Astronomy della Queen Mary University di Londra. Il risultato di questa nuova serie di osservazioni è una straordinaria immagine da 11800 × 12608 pixel, pubblicata sul sito dell’ESO e riprodotta a risoluzione inferiore all’inizio di questa pagina. Le immagini successive sono ritagli della vista totale, alla massima risoluzione disponibile. Mettono in evidenza alcuni degli oggetti più interessanti della Nebulosa Carena, come gli ammassi aperti, ripresi da VISTA con magnifico livello di dettaglio.

Eta Carinae, al centro di questo ritaglio a piena risoluzione tratto dall’immagine di apertura, è tra gli oggetti più brillanti del cielo nella luce infrarossa. La luminosissima ipergigante è attualmente invisibile nelle frequenze ottiche a causa dello schermo creato dalla Nebulosa Homunculus, che la avvolge completamente. La radiazione emessa da Eta Carinae nell’ultravioletto e nel visibile viene assorbita e riemessa dalla nebulosa come radiazione infrarossa, catturata dal telescopio VISTA come una luce accecante. Al di sotto di Eta Carinae si vedono le stelle, anch’esse massicce e brillantissime, dell’ammasso aperto Trumpler 16

Il brillantissimo gruppo di stelle al centro di questo ritaglio è l’ammasso aperto Trumpler 14. È un ammasso stellare giovanissimo, con un’età compresa tra 300.000 e 500.000 anni. Si estende per circa 6 anni luce e contiene almeno 2.000 stelle identificate individualmente, tra le quali le gigantesche stelle di classe O del sistema triplo HD 93129. La radiazione e i venti stellari di Trumpler 14 hanno creato una bolla che si espande comprimendo il gas circostante. Questo gas si addensa in filamentose nubi oscure, all’interno delle quali si formano nuove stelle

Il ritaglio è centrato sull’ammasso aperto Trumpler 15. La stella principale dell’ammasso, proprio al centro dell’immagine, è HD 93249 A. Ha una temperatura superficiale di 26.800 K, massa pari a 23,5 volte quella del Sole, raggio pari a quasi 19 raggi solari e brilla come 164.000 Soli. Ma la stella di gran lunga più luminosa dell’immagine è un’altra: visibile in basso, più o meno al centro, è la supergigante rossa V* RT Car, appartenente al tipo spettrale M2+Iab (molto simile a Betelgeuse)

L’ammasso aperto Collinder 228. L’oggetto più luminoso dell’ammasso è HD 93131, una massiccia stella di Wolf-Rayet da 54 masse solari. Di colore blu, visibile sulla destra un po’ al di sotto del centro dell’immagine, HD 93131 ha una luminosità 2,2 milioni di volte maggiore di quella del Sole e una temperatura superficiale di 50.000 K. Collinder 228 è probabilmente solo un’estensione di Trumpler 16, dal quale appare separato dal nostro punto di osservazione a causa dell’interposizione di nebulose oscure (per avere una vista d’insieme dei due ammassi si guardi l’immagine di apertura)

Al centro di questo ritaglio è visibile l’ammasso aperto Bochum 11. La stella centrale più brillante, HD 93632, ha una magnitudine visuale assoluta M pari a −5,50, che corrisponde a una luminosità oltre 120.000 maggiore di quella del Sole. La regione intorno all’ammasso è piena di filamenti oscuri, che forniscono l’ambiente ideale per la formazione di nuove stelle

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