Herschel va in pensione

Dopo quattro anni di lavoro il telescopio spaziale Herschel si è spento come da programma. Ecco le immagini più suggestive e le scoperte più importanti che ci lascia in eredità.

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Dopo aver raccolto 35.000 osservazioni e 25.000 ore di dati, grazie ai quali ha raccontato molti aspetti dell'universo nascosto, il telescopio spaziale Herschel dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha chiuso gli occhi.

Esaurita, come previsto, la riserva di elio liquido necessaria per raffreddare i suoi strumenti portandoli vicino allo zero assoluto, dopo 4 anni di lavoro Herschel ha terminato la sua fase operativa si appresta a essere parcheggiato in orbita intorno al Sole. Dal suo punto di osservazione privilegiato, in orbita a 1,5 milioni di km di distanza dalla Terra, il più grande osservatorio astronomico mai posizionato nello spazio ha scrutato l'universo "freddo", visibile soltanto nel lontano infrarosso, grazie al suo specchio principale, quattro volte più largo di quello dei precedenti telescopi spaziali a infrarossi. La radiazione infrarossa, infatti, può penetrare le nubi di gas e polvere che nascondono gli oggetti ai telescopi ottici, guardando in profondità nelle regioni dell'universo di formazione stellare, centri galattici e sistemi planetari.

Come in un libro illustrato, Herschel ci ha raccontato di reti intricate di polveri e filamenti di gas nella Via Lattea e di come nascono le stelle e le galassie. Le sue osservazioni hanno permesso di rintracciare l'acqua nell'Universo, dalle nubi molecolari delle stelle neonate ai dischi che circondano le stelle dove si formano i pianeti. Lanciato il 14 maggio 2009, il telescopio spaziale ha superato tutte le aspettative, lasciando in eredità agli astronomi un incredibile tesoro di dati da cui arriveranno altre sensazionali scoperte negli anni a venire.
 


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Ci sono volute le osservazioni combinate nell'infrarosso di Herschel e ai raggi X del XMM-Newton per avere questa spettacolare immagine della galassia di Andromeda. Seppur visibile a occhio nudo, le informazioni raccolte dai due telescopi spaziali dell'ESA sono impossibili da ottenere da terra in quanto le due diverse lunghezze d'onda vengono assorbite dall'atmosfera terrestre. E mentre Herschel, con i suoi occhi all'infrarosso, ha potuto osservare gli anelli di polvere fredda in cui si stanno formando nuove stelle che vanno ad aggiungersi ai mille miliardi contenuti nella galassia, le immagini ai raggi X catturate dal WMM-Newton mostrano numerose stelle che si avvicinano alla fine della loro esistenza.
 


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Un vivaio stellare sconosciuto è stato scoperto grazie a questa immagine del telescopio spaziale Herschel. Tra questi filamenti colorati di polvere che fanno parte di un misterioso anello di stelle chiamato Cintura di Gould, si stima ci siano circa 700 stelle che stanno per nascere. L'immagine mostra una nube scura nella costellazione dell'Aquila, distante 1.000 anni luce dalla Terra, che si estende su una superficie di 65 anni luce, talmente avvolta dalla polvere che nessuna precedente osservazione di altri satelliti all'infrarosso ne ha mai rivelato l'esistenza. Ora, grazie alla superiore sensibilità di Herschel verso le più lunghe lunghezze d'onda dell'infrarosso, gli astronomi hanno potuto osservare per la prima volta cosa si cela dietro a questa nuvola.
 


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Un'intera linea di assemblaggio di nuove stelle nella costellazione della Volpetta è visibile in questa immagine di Herschel. Il bagliore diffuso che si nota non è altro che la vasta e fredda riserva di materia prima che la nostra galassia ha in serbo proprio per formare nuove stelle. La turbolenza su larga scala provocata dalla collisione dei giganteschi flussi galattici provoca la condensazione di questo materiale in una rete di filamenti che possiamo osservare in tutta l'immagine. Questi filamenti rappresentano le incubatrici stellari dove il materiale diventa più freddo e denso. A questo punto, le forze gravitazionali prendono il sopravvento e frammentano questi filamenti in catene di embrioni stellari che infine collassano sotto forma di stelle neonate.

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Herschel ha puntato i suoi occhi verso la misteriosa e spettacolare regione di formazione stellare conosciuta come Cygnus-X. Riuscendo a penetrare la spessa coltre di polvere e gas, l'osservatorio spaziale più potente mai lanciato nello spazio ci ha mostrato una grande quantità di stelle appena nate che si stanno facendo strada all'interno della nebulosa e, spingendo il materiale in cui sono immerse, a loro volta stanno dando vita alla formazione di altre stelle neonate.

Situata a 4.500 anni luce dalla Terra  in direzione della Costellazione del Cigno, di cui porta il nome, questa regione rappresenta una delle fucine stellari più attive finora conosciute.

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C'è materiale "freddo" anche nella nostra galassia. L'ha scoperto Herschel il 3 settembre del 2009 con questa spettacolare immagine, che evidenzia, con un dettaglio estremo, un serbatoio di gas freddo nella costellazione della Croce del Sud, a migliaia di anni luce dalla Terra. All'interno di queste nubi di polvere e gas ci sarebbe gran fermento di attività, come mostra l'incredibile labirinto di filamenti e le regioni di formazione stellare luccicanti come fili di perle.
 


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Stanno all'astrofisica come la Gioconda alla pittura e la Nona Sinfonia alla musica: si tratta dei Pilastri della creazione, l'immagine catturata da Hubble nel lontano 1995 che diventò l'icona dell'Universo come lo vediamo oggi.

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Lo scorso 13 gennaio il telescopio spaziale europeo Herschel ha scattato le prime immagini nell'infrarosso termico di Apophis, l'asteroide che passerà molto vicino alla Terra nel 2029 e nel 2036. I dati ottenuti hanno permesso di determinare con precisione alcune proprietà fisiche utili per calcolare la sua traiettoria futura. In particolare, Apophis si è rivelato un poco più grande di quanto ipotizzato in precedenza - 325 metri di diametro contro i 270 stimati - e un poco meno riflettente.

Nel 2029, quando passerà ad appena 36.000 km dalla superficie terrestre, una distanza paragonabile a quella dei satelliti geostazionari, Apophis sarà visibile anche a occhio nudo. In attesa di questo evento sensazionale, l'asteroide rimane un sorvegliato speciale e conoscere con la massima precisione possibile i suoi parametri fisici è cruciale per poterne prevedere la traiettoria.
 


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Scattata nel 2010, questa spettacolare immagine della Nube di Rosetta mostra l'inedita formazione di grandi stelle mai viste prima, ciascuna delle quali con una massa 10 volte superiore a quella del nostro Sole. Distante circa 5.000 anni luce dalla Terra, questa grande nube molecolare nella costellazione dell'Unicorno contiene sufficienti gas e polveri per creare l'equivalente di 10.000 stelle simili al Sole.
 


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Betelgeuse, una delle stelle più luminose del cielo, sarebbe sul punto di esplodere. E date le sue dimensioni davvero imponenti - ha una massa quasi 30 volte superiore a quella del Sole - e la sua relativa vicinanza con la Terra - circa 600 anni luce - l'astro è un osservato speciale da parte degli astrofisici di tutto il mondo.

Entrata nella fase finale della sua esistenza esaurendo gradualmente il combustibile grazie al quale venivano alimentate le reazioni nucleari, presto esploderà trasformandosi in una supernova davvero degna di nota. E mentre alcuni scienziati tranquillizzano sul fatto che questo avverrà tra qualche migliaio di anni, altri ipotizzano che la supergigante rossa potrebbe essere già diventata una supernova, cosa che potremo scoprire solo quando la luce dell'esplosione giungerà sulla Terra. Sia come sia, quando questo accadrà si stima che il bagliore sarà di gran lunga superiore a quello della Luna, talmente luminoso che nelle prime settimane sul nostro pianeta non ci sarà mai notte.

Approfondisci l'argomento sul blog di focus.it "Una finestra sull'Universo" a cura di Mario Di Martino, astronomo dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF): Pronta a esplodere.

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Non è necessario che due galassie entrino in collisione per dare origine a nuove stelle. La scoperta dell'osservatorio spaziale agli infrarossi Herschel, diffusa a settembre, rivoluziona gran parte delle teorie sulla formazione stellare finora sostenute. Nell'Universo giovane, intorno a 10 miliardi di anni fa, alcune galassie vantavano un ritmo di formazione stellare anche 100 volte superiore a quello che oggi presenta la Via Lattea. Le analisi di Herschel, condotte attraverso le comparazioni della quantità di luce agli infrarossi rilasciata dalle varie galassie, hanno dimostrato che questo rating di formazione stellare dipendeva dall'ingente quantità di gas presente nelle galassie primordiali, e non da un maggior numero di collisioni galattiche. Sono le galassie più vicine, che hanno dato fondo alla maggior parte del proprio materiale gassoso, che devono ricorrere a scontri con le loro simili per dare origine a nuovi astri. Nell'immagine: una galassia accresce la propria massa attraverso getti di gas freddo, che le consentono di ottenere materia prima per alimentare le stelle in formazione. Si tratta di un'elaborazione grafica teorica basata su simulazioni numeriche.
 


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Nuove, piccole stelle stanno nascendo nella nebulosa di Orione. Questa immagine spettacolare del nostro universo, catturata dagli occhi vigili dei telescopi spaziali della NASA e dell'ESA Spitzer ed Herschel, ci mostra una vera e propria nursery stellare avvolta in una colorata nuvola di gas e polveri interstellari.

Lo scatto di questa fotografia è stato possibile grazie alla complementarità dei sensori a infrarosso dei due telescopi: Spitzer è infatti in grado di individuare lunghezze d'onda agli infrarossi più piccole, ossia più vicine allo spettro del visibile, mentre Herschel rileva lunghezze d'onda più lontane, vicine alle microonde.
Ogni colore della foto è associato a una differente lunghezza d'onda della luce e a differenti temperature del materiale osservato, principalmente polvere: quella blu è la polvere più calda (Spitzer, 8 e 24 micron), mentre in verde e in rosso quella via via più fresca (Herschel, 70 e 160 micron).

Il nuovo gruppo di stelle che sta nascendo, visibile in alto a destra nella foto, è ancora nei primissimi stadi di sviluppo, ma grazie alla combinazione delle osservazioni effettuate dai due telescopi spaziali gli astronomi hanno ottenuto un quadro più completo sui processi di formazione delle stelle.

La nebulosa di Orione si trova proprio sotto alla cintura di stelle dell'omonima costellazione, nei nostri cieli in autunno e in inverno, a 1500 anni luce di distanza dalla Terra, troppo per essere visibile a occhio nudo.

Altre spettacolari fantasie di nebulose.

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Proprio come Perseo che nel mito greco rimase folgorato dalla bellezza di Andromeda, lo splendore della galassia M31 immortalata in questo nuovo scatto del telescopio spaziale Herschel dell'ESA lascia senza fiato.

In questa fotografia, la più dettagliata mai ottenuta sino a oggi, sono evidenziati in tutta la loro magnificenza i colorati anelli di polvere che circondano la galassia, costituiti da regioni fredde con temperature appena superiori allo zero assoluto. I cinque anelli concentrici che circondano i 200 mila anni luce di estensione di Andromeda riescono a essere evidenziati da Herschel grazie alla sua sensibilità ai raggi infrarossi.

Nota anche come Messier 31, questa splendida galassia si trova a due milioni di anni luce dalla Terra e tra le grandi galassie è quella più vicina alla Via Lattea.
 


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# Leggi tutti gli approfondimenti sulla polvere fredda di Andromeda nel blog di Focus "Una finestra sull'Universo" a cura di Mario di Martino.
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Come in un libro illustrato, Herschel ci ha raccontato di reti intricate di polveri e filamenti di gas nella Via Lattea e di come nascono le stelle e le galassie. Le sue osservazioni hanno permesso di rintracciare l'acqua nell'Universo, dalle nubi molecolari delle stelle neonate ai dischi che circondano le stelle dove si formano i pianeti. Lanciato il 14 maggio 2009, il telescopio spaziale ha superato tutte le aspettative, lasciando in eredità agli astronomi un incredibile tesoro di dati da cui arriveranno altre sensazionali scoperte negli anni a venire.
 

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