"DINAMISMO di un giocatore di calcio" di Umberto Boccioni: al primo sguardo sembra una versione ancora più bizzarra di questo celebre quadro del pittore futurista conservato al Moma di New York. E invece sono le stelle del futuro. È la nostra Galassia vista come mai prima d'ora. Ad altissima definizione e in un'unica spettacolare panoramica che fornisce un quadro d'insieme mozzafiato sulla componente "fredda" della via Lattea, da cui si formano le nuove generazioni di stelle: un censimento di tutto ciò che ancora non è nato. È il programma Hi-Gal, portato avanti con il telescopio spaziale Herschel (intitolato proprio all'astronomo Sir William, scopritore della radiazione infrarossa) dell'Agenzia spaziale europea (Herschel infrared Galactic Plane Survey), lanciato nel 2009 insieme al satellite "Planck", entrambi con lo scopo di indagare sulla formazione e l'evoluzione delle galassie nell'Universo e osservare l'interno delle regioni di formazione stellare.

Il satellite Herschel svela la materia di cui sono fatte le stelle

Il risultato visivo e "numerico" di questo studio che sta fornendo alla comunità astronomica mondiale dati preziosi, verrà pubblicato dalla rivista Astronomy and Astrophysics: è il frutto di diversi anni di lavoro del gruppo di Formazione Stellare dell'INAF-IAPS di Roma, l'Istituto guida del Consorzio Internazionale responsabile del programma Hi-GAL, che prevede la mappatura completa nell'infrarosso del piano della nostra Galassia. "Il satellite Herschel non vede la radiazione visibile, ma solo quella infrarossa che viene emessa dalla polvere fredda, pervasiva nella nostra Galassia. Immersi al suo interno, come se fossimo dentro un disco di vinile molto spesso, vediamo una striscia, da qualsiasi direzione osserviamo", spiega Sergio Molinari, ricercatore dell'INAF che ha guidato il progetto.

L'emissione delle polveri è rappresentata in falsi colori per fornire un'impressione visiva immediata delle zone più calde e dense, in colore bianco e blu (ove per "calde" si intendono a temperature di circa 230 gradi sotto zero), a quelle più fredde e diffuse, in colore arancio e rosso (in cui le temperature scendono fino a più di 260 gradi sotto zero). Il contrario di ciò che ci aspetteremmo guardando i colori sul rubinetto: questo perché l'incandescenza (maggiore materia calda emessa) è blu. E proprio le macchie blu sono gli "incubatori" della galassia: è lì che si stanno nascendo le nuove stelle, da quelle piccole come il Sole fino ai mostri cento volte più massicci: adesso sono embrioni stellari nella "nursery galattica", ma cresceranno per spiccare il volo in cielo.

Via Lattea incubatrice di stelle: ecco il censimento del satellite Herschel

A un milione e mezzo di chilometri di distanza dalla Terra, nel punto Lagrangiano 2, si trova dal 2009 il satellite Herschel, che ora è pronto a svelare dati preziosi alla comunità astronomica: per la prima volta la nostra Galassia viene mappata e censita grazie a un telescopio spaziale costruito ad hoc. E' il programma Hi-Gal dell'Agenzia Spaziale Europea, portato avanti dal gruppo di Formazione Stellare dell'Istituto Nazionale di Astrofisica e Planetologia, guidato da Sergio Molinari, con il sostegno dell'Agenzia Spaziale Italiana e dell'Unione Europea attraverso il progetto "Vialactea" del Settimo Programma Quadro della UE. Il frutto del loro lavoro degli ultimi sei anni verrà pubblicato dalla rivista "Astronomics and Astrophysics". La capacità degli strumenti di Herschel di penetrare con le loro misure le zone più oscure delle nubi ha permesso di studiare quello che avviene al loro interno, scoprendo le regioni in cui il gas denso comincia a collassare sotto il suo stesso peso per dare origine a quelli che possono considerarsi embrioni di una nuova generazione di stelle. Sono i punti incandescenti in blu: è da lì che vengono le stelle del futuro. Quelle visibili tra molti anni luce. IL VIDEO

I progetti Herschel/Hi-GAL e VIALACTEA hanno visto la partecipazione di tutta la comunità scientifica italiana coordinata dall'INAF (con le sue sedi di Roma-IAPS, Catania, Arcetri, Napoli e Trieste) e con la collaborazione delle Università di Roma, “La Sapienza” e “Tor Vergata”, dell’Università del Salento e dell’Università di Ferrara”.
 

"In questa prima produzione di dati ci siamo concentrati sull'analisi dei dati relativi alla zona interna e più popolosa della Via Lattea, un po' come se da una posizione periferica, avessimo osservato la città di Roma guardando solo all'interno del Grande Raccordo Anulare - continua Molinari, "con la produzione successiva (già in fase avanzata di realizzazione) usciremo fuori dal GRA, completando il quadro con le sparse e largamente inesplorate periferie della nostra Galassia".

La particolarità della visione del satellite Herschel, rispetto ad esempio al suo "fratello" Planck, sta nel suo telescopio di bordo, che ha uno specchio di diametro di tre metri e mezzo, ed è costituito da strumenti di altissima qualità costruiti ad hoc dal team che ha progettato la missione. Mentre i telescopi terrestri, che osservano in luce visibile, possono vedere le nuove stelle soltanto quando fanno capolino per la prima volta dai densi involucri di gas e polveri che le hanno generate, gli strumenti a bordo della missione Herschel, osservando dallo spazio la luce del lontano infrarosso, scrutano all'interno di queste nubi di polveri e seguire l'intero processo di gestazione stellare, dalle prime fasi di addensamento della materia diffusa fino alla nascita della stella vera e propria. Le stelle in formazione, che nell'ottico giocano a nascondino dietro le spesse nubi molecolari che le ospitano, nell'infrarosso non hanno la minima possibilità di nascondersi a Herschel, che sta costruendo l'anagrafe della via Lattea "infantile".

Questa superiorità di Herschel rispetto ad altri telescopi spaziali e terrestri ha permesso di fornire immagini della materia fredda su grandissime regioni di cielo e con un'enorme ricchezza di particolari, per la sua capacità di mostrare le grandi strutture filamentari che si estendono per decine di anni luce e le strutture compatte e puntiformi in cui queste si frammentano. Esempi anche recenti di panoramiche della Via Lattea erano in realtà il risultato di combinazioni di dati da telescopi diversi, che comunque non raggiungevano il dettaglio e la definizione dello strumento a bordo di Herschel.

Lanciato nel maggio 2009, dopo circa 5 mesi di viaggio Herschel ha raggiunto il cosiddetto punto Lagrangiano L2. Si tratta di un punto che si trova a 1.5 milioni di chilometri dalla Terra (circa quattro volte più della distanza Terra-Luna) lungo la direttrice SoleàTerra, in cui il potenziale gravitazionale del sistema Sole-Terra-Luna permette di mantenere in orbita un satellite con un minimo consumo di carburante. Raggiunta la sua destinazione Herschel ha cominciato le sue osservazioni che hanno rivoluzionato le conoscenze in molti campi dell'astrofisica.

Il programma Hi-GAL, unico "key-project" a guida italiana, che ha coordinato un team internazionale di più di cento astronomi nel mondo, è stato selezionato proprio per la sua connotazione di programma "universale", in grado di fornire dati e risultati che saranno di ausilio all'intera comunità astronomica oggi e negli anni a venire, superando una competizione mondiale per l'assegnazione del tempo osservativo alla quale hanno partecipato gli scienziati in tutto il mondo. Il gruppo dell'INAF-IAPS responsabile del progetto ha realizzato una suite di strumenti e prodotti che vanno da mappe dettagliatissime della Via Lattea a software per la rivelazione automatica di sorgenti compatte e filamentari, fino ad un catalogo che comprende centinaia di migliaia di agglomerati densi e freddi in cui le piccole stelle crescono.

A questo traguardo del "censimento stellare" l'INAF ha lavorato con i suoi ricercatori, tra cui Davide Elia, Eugenio Schisano, Alessio Traficante, Michele Pestalozzi, con il sostegno dell'Agenzia Spaziale Italiana e dell'Unione Europea attraverso il progetto "Vialactea" del Settimo Programma Quadro della UE. Un progetto che ha visto la partecipazione di tutta la comunità scientifica italiana coordinata dall'INAF (con le sue sedi di Roma, Trieste, Arcetri) con la collaborazione del Dipartimento di Astronomia di Padova. Delle 40mila ore circa di osservazione del satellite nei quattro anni in cui è stato nel punto Lagrangiano 2 (fino al 2013), oltre mille, quasi un mese, sono state italiane, dedicate a questo progetto Hi-Gal.

"Un risultato straordinario", spiega il presidente dell'Agenzia spaziale italiana, Roberto Battiston, "perché è uno studio importantissimo dal punto di vista teorico e sperimentale. Ci spiega il processo gravitazionale di accensione delle stelle, racconta come da un universo freddo nascano oggetti caldi: la struttura complessa e densa di nubi molecolari che ruotano attorno al centro galattico è il brodo primordiale di cui sono fatte le galassie, ed è stata analizzata per la prima volta in modo dettagliato e per un periodo di tempo così prolungato", conclude. La materia di cui sono fatte le stelle. Ecco cosa ha "fotografato" il telescopio Herschel.