Immagina un cielo pieno di centinaia di stelle brillanti come la luna piena… Se il nostro sistema solare fosse parte di questo super cluster di stelle – chiamato Westerlund 1 – sarebbe questa la nostra esperienza. Ecco come il Telescopio Spaziale Webb guarda a Westerlund 1. È uno dei cluster più vicini di questo tipo. Questa immagine è l’immagine del mese per ottobre 2024 del Webb. Immagine fornita dalla Agenzia Spaziale Europea.
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Nuova immagine di Webb di un super cluster di stelle, Westerlund 1
Il super cluster di stelle Westerlund 1, presentato in questa nuova immagine del mese del Webb, si trova a circa 12.000 anni luce di distanza nella direzione della costellazione meridionale Ara l’Altare. Se il nostro sistema solare si trovasse al centro di questo straordinario cluster aperto, il nostro cielo sarebbe pieno di centinaia di stelle brillanti come la luna piena.
Sembra essere il cluster giovanile più massiccio e compatto finora identificato nella galassia della Via Lattea. Gli astronomi ritengono che questo cluster estremo contenga una massa compresa tra 50.000 e 100.000 volte quella del sole. Nonostante ciò, tutte le sue stelle si trovano all’interno di una regione di meno di sei anni luce di diametro. Nonostante le sue dimensioni relativamente ridotte, è il più grande di questi super cluster di stelle rimanenti nella galassia della Via Lattea, ed è il super cluster di stelle più vicino alla Terra. Queste caratteristiche fanno di Westerlund 1 un obiettivo eccellente per studiare l’impatto dell’ambiente di un super cluster di stelle sul processo di formazione di stelle e pianeti, così come sull’evoluzione delle stelle su un ampio intervallo di masse.
Il super cluster si trova dietro un’enorme nube interstellare di gas e polvere. L’astronomo svedese Bengt Westerlund lo scoprì dall’Australia nel 1961. Westerlund 1 è un laboratorio naturale incomparabile per lo studio della fisica stellare estrema. Fa luce su come vivono e muoiono le stelle più massicce della nostra galassia. L’attrazione unica di Westerlund 1 è la sua popolazione ampia, densa e diversificata di stelle massicce. Non ha pari in altri cluster noti della galassia della Via Lattea in termini di numero di stelle e ricchezza di tipi spettrali e fasi evolutive.
Tipi di stelle nel cluster
Tutte le stelle identificate in questo cluster sono evolute e molto massicce, coprendo l’intera gamma delle classificazioni stellari: stelle Wolf-Rayet, supergiganti OB, iper-giganti gialle (quasi brillanti come un milione di soli) e variabili blu luminose. Poiché tali stelle hanno una vita relativamente breve, Westerlund 1 è molto giovane, parlando in termini astronomici. Gli astronomi stimano che l’età del cluster sia compresa tra 3,5 e 5 milioni di anni (la sua età esatta è ancora oggetto di dibattito), rendendolo un cluster neonatale nella nostra galassia.
In futuro, gli astronomi credono che Westerlund 1 si evolverà da un cluster aperto (collezioni di stelle liberamente legate, nate insieme e che si muovono nello spazio come una famiglia) a un cluster globulare (collezioni di stelle vecchie, strettamente compattate e legate insieme dalla gravità).
Formazione stellare nella Via Lattea
Attualmente, solo un numero limitato di stelle si forma nella nostra galassia ogni anno, ma in passato la situazione era diversa. La galassia della Via Lattea era in grado di produrre molte più stelle. Probabilmente ha raggiunto il suo apice circa 10 miliardi di anni fa, producendo dozzine o centinaia di stelle all’anno, e poi è gradualmente diminuita. Gli astronomi pensano che la maggior parte di questa formazione stellare avvenisse in cluster massicci di stelle, noti come super cluster di stelle. Questi sono giovani cluster di stelle che contengono più di 10.000 volte la massa del nostro sole, compattati in un volume incredibilmente piccolo. Rappresentano gli ambienti più estremi in cui possono formarsi stelle e pianeti.
Solo pochi super cluster di stelle esistono ancora nella nostra galassia, di cui Westerlund 1 è uno. Ma offrono importanti indizi su questa epoca precedente in cui si formarono la maggior parte delle stelle nella nostra galassia.
Westerlund 1 è un esempio impressionante di un super cluster di stelle: contiene centinaia di stelle molto massicce, alcune brillanti con un’intensità quasi pari a un milione di soli e altre 2.000 volte più grandi del nostro sole (di dimensioni simili all’orbita di Saturno).
L’impatto del cluster di stelle Westerlund 1 sul suo ambiente
La enorme popolazione di stelle massicce in Westerlund 1 suggerisce che avrà un impatto molto significativo sul suo ambiente circostante. Il cluster contiene così tante stelle massicce che in un arco di tempo inferiore a 40 milioni di anni, sarà il sito di oltre 1.500 supernove. Questo super cluster ora fornisce agli astronomi una prospettiva unica su uno degli ambienti più estremi dell’universo. Westerlund 1 offrirà sicuramente nuove opportunità nella lunga ricerca di dettagli più precisi su come le stelle, e in particolare quelle massicce, si formano.
Questa immagine è stata catturata come parte dell’Indagine dei Cluster Aperti Estesi Westerlund 1 e 2 (EWOCS) con la Camera Infrarosso vicino (NIRCam). Questa indagine è un programma dedicato del Webb (GO 1905, PI: M. G. Guarcello) che mira a studiare la formazione di stelle e pianeti e l’evoluzione stellare in regioni di esplosione stellare in Westerlund 1 e Westerlund 2, due dei super cluster di stelle più vicini al Sole.
Con le sue prestazioni senza pari nell’infrarosso, Webb offre agli astronomi l’opportunità di svelare per la prima volta la popolazione di stelle a bassa massa nei cluster di stelle super locali e di studiare gli ambienti intorno alle stelle più massicce di questi cluster. Le osservazioni di Webb delle stelle massicce nei super cluster di stelle possono far luce su come il feedback (venti stellari, supernove e altro materiale espulso) da queste stelle influisce sui loro ambienti circostanti e sul processo di formazione stellare complessivo all’interno delle loro nubi parentali.
Conclusione: Immagina un cielo pieno di centinaia di stelle brillanti come la luna piena… Se il nostro sistema solare fosse parte di questo super cluster di stelle – chiamato Westerlund 1 – sarebbe questa la nostra esperienza. È uno dei cluster più vicini di questo tipo. E quest’immagine del Telescopio Spaziale Webb è l’immagine del mese di ottobre 2024.
Via ESA