Il Telescopio Spaziale James Webb, frutto della collaborazione tra NASA, ESA e CSA, ha ottenuto le immagini infrarosse più nitide mai viste della Nebulosa Testa di Cavallo, uno degli oggetti più caratteristici del nostro cielo. Queste nuove osservazioni hanno illuminato aspetti inediti di questa iconica nebulosa, mostrandone la complessità con una risoluzione spaziale senza precedenti.
Le immagini del Webb hanno catturato una parte del cielo situata nella costellazione di Orione, nel lato occidentale della nube molecolare di Orione B. Emergente dalle turbolente onde di polvere e gas si trova la Nebulosa Testa di Cavallo, conosciuta anche come Barnard 33, distante circa 1300 anni luce da noi. Questa nebulosa si è formata dal collasso di una nube interstellare di materiale ed è illuminata da una stella calda vicina. Le nubi di gas circostanti la Testa di Cavallo sono già dissolte, ma il pilastro sporgente è costituito da densi grumi di materiale più resistenti all’erosione. Gli astronomi stimano che alla Nebulosa Testa di Cavallo restino circa cinque milioni di anni prima che si disintegri completamente. Le nuove visualizzazioni di Webb si concentrano sul bordo illuminato della parte superiore della struttura distintiva di polvere e gas della nebulosa.
Una regione di fotodissociazione
La Nebulosa Testa di Cavallo è una rinomata regione di fotodissociazione (PDR), dove la luce ultravioletta emessa da stelle giovani e massicce crea un’area prevalentemente neutra e calda tra il gas completamente ionizzato che circonda le stelle massicce e le nubi in cui queste nascono. Questa radiazione ultravioletta ha un impatto significativo sulla chimica del gas di queste regioni e rappresenta la principale fonte di calore.
Queste regioni si verificano dove il gas interstellare è sufficientemente denso da rimanere neutro, ma non abbastanza da impedire la penetrazione della luce ultravioletta lontana proveniente dalle stelle massicce. La luce emessa da queste PDR fornisce uno strumento unico per studiare i processi fisici e chimici che guidano l’evoluzione della materia interstellare nella nostra galassia, dall’era iniziale di intensa formazione stellare fino ai giorni nostri.
Grazie alla sua vicinanza e alla sua geometria quasi perfettamente di profilo, la Nebulosa Testa di Cavallo è un bersaglio ideale per gli astronomi per studiare le strutture fisiche delle PDR e l’evoluzione delle caratteristiche chimiche del gas e della polvere all’interno dei loro ambienti e delle regioni di transizione tra di essi. È considerata uno degli oggetti migliori in cielo per studiare come la radiazione interagisce con la materia interstellare.
Grazie agli strumenti MIRI e NIRCam del Webb, un team internazionale di astronomi ha rivelato per la prima volta le strutture su piccola scala del bordo illuminato della Nebulosa Testa di Cavallo. Hanno anche rilevato una rete di caratteristiche striate estendendosi perpendicolarmente al fronte della PDR, contenenti particelle di polvere e gas ionizzato trascinati nel flusso fotoevaporativo della nebulosa. Le osservazioni hanno inoltre permesso agli astronomi di indagare gli effetti dell’attenuazione e dell’emissione della polvere, e di comprendere meglio la forma multidimensionale della nebulosa.
Prossimamente, gli astronomi prevedono di studiare i dati spettroscopici ottenuti dalla nebulosa per evidenziare l’evoluzione delle proprietà fisiche e chimiche del materiale osservato attraverso la nebulosa. Queste osservazioni sono state effettuate nell’ambito del programma GTO Webb #1192 (PI: K. Misselt) e i risultati sono stati accettati per la pubblicazione su Astronomy & Astrophysics (Abergel et al. 2024).
