La nuova immagine del telescopio spaziale James Webb della Galassia Sombrero offre una visione inedita di questa città di stelle, illuminata da luce infrarossa medio, e rivela aggregati di polvere in un anello esterno variegato. Il nome Sombrero deriva dal suo aspetto in immagini a luce visibile, dove si presenta quasi di profilo, ricordando inquietantemente un sombrero, con il suo ampio bordo e centro sporgente. Nell’immagine attuale, catturata dallo Strumento Infrarosso Medio (MIRI) del JWST, che riesce a osservare attraverso le nubi di gas e di polvere calda, i caratteristici segni distintivi della Sombrero sono scomparsi, sostituiti da un anello irregolare di polvere che circonda un vuoto che ospita il nucleo luminoso dove si cela un buco nero supermassivo. Situata a circa 31 milioni di anni luce di distanza nella costellazione della Vergine, la Sombrero (catalogata come Messier 104 e NGC 4594) è la galassia a spirale più massiccia entro 100 milioni di anni luce dalla Terra. La massa totale di tutte le stelle della Sombrero ammonta a 260 miliardi di masse solari, quasi cinque volte superiore a quella di tutte le stelle nella nostra galassia Via Lattea.
Potresti quindi pensare che la Sombrero sia un focolaio di formazione stellare, ma è esattamente il contrario. In media, all’interno della Sombrero, una massa solare di gas viene convertita in stelle ogni anno, rispetto a una a due masse solari nella Via Lattea. In altre parole, forma stelle fino a quattro volte più lentamente rispetto alla nostra galassia.
Riguardo: Fatti sulla galassia Sombrero. Le stelle producono polvere quando giungono alla fine della loro vita, e quella polvere si aggrega, spesso attorno ai punti di nucleazione delle nuove stelle che stanno nascendo. MIRI è capace di penetrare nel bagliore visibile di tutte le stelle della Sombrero e rilevare questa polvere fredda. È per questo che l’ingombrante rilievo della Sombrero è quasi scomparso in questa nuova immagine.
Ciò che MIRI osserva è l’anello esterno ricco di polvere della Sombrero, che contiene dettagli affascinanti di nuvole di polvere sottili. In particolare, MIRI ha registrato l’emissione di idrocarburi aromatici policiclici (PAH), molecole di carbonio di grandi dimensioni comunemente trovate nelle regioni di formazione stellare. Tuttavia, oltre alla polvere, ciò che è necessario per formare le stelle è il gas di idrogeno molecolare. La polvere può isolare il gas, mantenendolo sufficientemente freddo per il collasso gravitazionale.
Ultime notizie dallo spazio, aggiornamenti sui lanci di razzi, eventi di osservazione astronomica e molto altro! Eppure, il tasso di formazione stellare ci dice che rimane poco idrogeno molecolare nella Sombrero. I modelli astronomici suggeriscono che il grande rigonfiamento visibile probabilmente si è formato durante un enorme evento di esplosione stellare miliardi di anni fa, che ha consumato la maggior parte delle materie prime necessarie per le stelle. Il gas rimasto ha alimentato il modesto tasso di formazione stellare da allora. Questa formazione di stelle avviene principalmente nell’anello esterno polveroso.
La Galassia Sombrero vista dal Telescopio Spaziale Hubble in luce visibile. (Crediti immagine: NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)). Anche se appare nella direzione generale della nostra volta celeste verso il gruppo di galassie della Vergine, la Sombrero non è un membro di quel gruppo: si trova a circa 25 milioni di anni luce più vicina a noi, in una regione piuttosto vuota dello spazio. A differenza della Via Lattea, che ha le Nubi Magellane e le galassie di Andromeda e Triangulum come compagne, la Sombrero è piuttosto isolata, una solitudine che ha avuto implicazioni sul suo sviluppo, un argomento che gli astronomi stanno ancora studiando.
Incontri ravvicinati tra galassie possono disturbare gas e polvere, spingendoli verso il buco nero supermassivo al centro di quelle galassie. Quando ciò accade, i buchi neri consumano disordinatamente il materiale che cade su di essi, e l’ambiente immediato intorno a essi si illumina per diventare un nucleo galattico attivo (AGN), emettendo getti di particelle ad alta energia che spesso si muovono a velocità prossime a quella della luce. Non sembra che la Sombrero abbia sperimentato incontri così ravvicinati, almeno non da miliardi di anni.
Di conseguenza, il buco nero centrale della Sombrero, di circa un miliardo di masse solari, è piuttosto silenzioso ai giorni nostri, ma sappiamo che un tempo non lo era. All’inizio del 2024, astronomi che utilizzavano l’Array di radio telescopi Very Large nel New Mexico hanno scoperto enormi lobi di particelle emittenti onde radio estesi per circa 30.000 anni luce da entrambi i lati della Sombrero. Questi lobi erano stati prodotti da potenti getti che un tempo si erano sprigionati dall’AGN della Sombrero. Anche se non ci sono galassie vicine con cui la Sombrero possa interagire e alimentare la sua attività AGN, è possibile che una gigantesca nube intergalattica di gas sia caduta sulla galassia in un momento del passato, fornendo il carburante per l’AGN.
Oggi, il buco nero della Sombrero è così inattivo che produce un getto lungo appena qualche anno luce, come rilevato dall’Array di radio telescopi Very Long Baseline negli Stati Uniti. Con tutta questa formazione stellare e l’attività del buco nero del passato, sembra che stiamo giungendo tardi alla festa della Sombrero e abbiamo perso tutto il brio. Al contrario, catturiamo la scena del giorno seguente, la festa ora un ricordo, le conseguenze appena evidenti ora che la polvere si è posata. Solitaria nel profondo dello spazio, relativamente al sicuro da collisioni con altre galassie, con i suoi giorni di festa ormai finiti, la Sombrero può ora invecchiare con grazia.