Lo spettrografo STIS del telescopio Hubble ha studiato 27 nebulose planetarie appartenenti alla Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della nostra. Le nebulose planetarie sono stelle avvolte da gusci di gas, che hanno raggiunto gli ultimi stadi del loro ciclo evolutivo.
Si tratta del primo studio dettagliato di nebulose planetarie esterne alla nostra Galassia. I loro luminosi gusci di gas, che ai telescopi terrestri ci appaiono come dei piccoli oggetti puntiformi, attraverso gli "occhi" dell’HST assumono una ricca varietà di forme.
I sei oggetti dell’immagine sono rappresentativi delle principali categorie di nebulose identificate nella Grande Nube. Gli oggetti SMP 16, 30 e 93 sono esempi di nebulose bipolari caratterizzate da due lobi di gas proiettati in direzioni opposte. SMP 10, con la forma di girandola, è una nebulosa "a simmetria centrale". SMP 4 ha un aspetto ellittico e SMP 27 è di tipo "quadripolare" per la presenza di quattro lobi di gas. Nell’immagine principale, ciascuna nebulosa è stata messa in corrispondenza con la sua posizione nella Grande Nube di Magellano. La foto della Grande Nube è stata ottenuta per mezzo di un telescopio con base a terra.
I colori corrispondono alle temperature: il blu rappresenta le regioni più calde mentre il rosso quelle più fredde.
Le nebulose planetarie appartenenti alla nostra Via Lattea sono cinquanta volte più vicine rispetto a quelle della Grande Nube di Magellano; queste ultime però, pur non apparendo altrettanto sbalorditive nelle fotografie, non sono meno importanti dal punto di vista scientifico. Uno dei vantaggi principali è che si trovano tutte più o meno alla stessa distanza da noi (circa 168.000 anni-luce) così possono essere confrontare nella forma e nelle dimensioni ed è possibile determinare con grande precisione la luminosità delle stelle centrali.
Le informazioni che ci offrono le immagini HST, assieme a quelle spettroscopiche provenienti da telescopi con basi a terra, consentono agli astronomi uno studio dettagliato della chimica di queste nebulose.
Analizzando questa particolare popolazione, gli scienziati hanno scoperto che le nebulose bipolari, rispetto a quelle di forma più sferica, sono particolarmente ricche di alcuni elementi pesanti come il neon. L’universo primordiale era costituito soltanto da elementi leggeri quali l’idrogeno, mentre gli elementi più pesanti, come il neon, sono comparsi successivamente in seguito alle esplosioni di supernovae. La grande abbondanza di neon nelle nebulose planetarie bipolari indica che le stelle che hanno prodotto questi oggetti sono nati più di recente (cioè in un ambiente che ha subito un maggior numero di esplosioni di supernovae) rispetto a quelle che hanno creato dei gusci gassosi maggiormente simmetrici.
Un altro aspetto importante di questa ricerca riguarda il carbonio. Le stelle che formano nebulose planetarie sono grandi produttrici di carbonio, un elemento base per la vita sulla Terra. Capire l’origine del carbonio è una questione di cruciale importanza per poi arrivare a comprendere in che modo e perché sia comparsa la vita sulla Terra, poco dopo la formazione del nostro Sistema Solare, 4.6 miliardi di anni fa, a partire da una nube ricca di carbonio e di polveri. Gli scienziati non conoscono ancora dettagliatamente com’era la Via Lattea nelle fasi precedenti la formazione del Sistema Solare, ma possono osservare regioni di altre galassie che si trovano in tale stadio primordiale. La Grande Nube di Magellano è un laboratorio ideale per lo studio della chimica degli ambienti pre-solari.
Credits per le immagini della Grande Nube di Magellano: D. Malin, Anglo-Australian Observatory/Royal Observatory, Edinburgh, Scotland