[:it]Un supertelescopio per un superammasso. JWST svela i segreti di Westerlund 1[:en]A supertelescope for a supercluster. JWST unveils the secrets of Westerlund 1[:]

[:it]Le regioni di formazione stellare possono differire notevolmente tra loro, in particolare per quanto riguarda la popolazione di stelle massicce (con masse superiori a circa 10 masse solari) e la densità stellare (intesa come il numero di stelle per unità di volume). Questi aspetti possono variare drasticamente da una regione all’altra. Tali differenze sono estremamente importanti, poiché le stelle massicce creano ambienti dominati da radiazioni ad alta energia e particelle relativistiche, mentre la densità stellare influisce sull’importanza delle interazioni gravitazionali tra le stelle della stessa regione. Questi parametri hanno un impatto significativo sul processo di formazione di stelle e pianeti.

Grazie a strumenti all’avanguardia come il James Webb Space Telescope (JWST), gli astronomi possono oggi studiare i processi di formazione stellare e planetaria negli ambienti più energetici della Via Lattea: i superammassi stellari. Queste rare regioni, situate a grandi distanze da noi, sono oscurate da dense nubi di materiale interstellare e si trovano in campi stellari molto affollati. Nonostante queste difficoltà, i superammassi rappresentano un’occasione unica per approfondire la nostra comprensione dei processi di formazione stellare e planetaria, oltre che delle prime fasi dell’evoluzione stellare.

Il progetto EWOCS (Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey), guidato dall’astrofisico M. G. Guarcello dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, si propone di studiare i due superammassi stellari Westerlund 1 e Westerlund 2. Il primo è l’ammasso stellare giovane più massiccio conosciuto nella Via Lattea, caratterizzato da una popolazione di stelle di grande massa unica nel suo genere. Westerlund 2, invece, è meno massiccio ma più giovane. Il confronto tra i due ammassi consente quindi di esplorare i tempi caratteristici dei processi attraverso cui questi ambienti estremi influenzano la formazione stellare e planetaria.

L’articolo “EWOCS-III: JWST observations of the supermassive star cluster Westerlund 1”, il terzo della serie EWOCS e recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics, presenta le osservazioni di Westerlund 1 effettuate con JWST utilizzando gli strumenti NIRCam e MIRI. Le spettacolari immagini riportate nello studio evidenziano alcune delle caratteristiche uniche di Westerlund 1. Le osservazioni di NIRCam mettono in risalto sia le stelle massicce che le centinaia di migliaia di stelle di piccola massa dell’ammasso, incluse le “nane brune”, le stelle più piccole che posso esistere, fornendo dati di inestimabile valore per comprendere l’influenza di questi ambienti sui prodotti del processo di formazione stellare. Le immagini ottenute con MIRI, invece, rivelano sorprendenti nebulosità nell’ammasso, nella regione circostante e attorno alle stelle massicce più evolute. Tali osservazioni mostrano le complesse interazioni tra i venti generati dalle molte stelle massicce di Westerlund 1 nelle loro fasi evolutive finali e il loro impatto sull’ambiente circostante.

Allo studio hanno partecipato anche gli astronomi V. Almendros Abad, R. Bonito, F. Damiani, L. Prisinzano e S. Sciortino dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, e C. Argiroffi dell’Università degli Studi di Palermo, insieme a un team internazionale di ricercatori.

La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla) mostra le immagini di Westerlund 1 ottenute con NIRCam (a sinistra) e MIRI (a destra).

Mario Giuseppe Guarcello

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Thanks to cutting-edge instruments like the James Webb Space Telescope (JWST), astronomers can now study the processes of star and planet formation in the most energetic environments of the Milky Way: the super star clusters. These rare regions, located at great distances from us, are obscured by dense clouds of interstellar material and reside in highly crowded stellar fields. Despite these challenges, superclusters offer a unique opportunity to deepen our understanding of star and planet formation processes, as well as the early stages of stellar evolution.

The EWOCS project (Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey), led by astrophysicist M. G. Guarcello of INAF – Palermo Astronomical Observatory, aims to study the two super star clusters Westerlund 1 and Westerlund 2. The former is the most massive known young star cluster in the Milky Way, characterized by a unique population of massive stars. Westerlund 2, on the other hand, is less massive but younger. Comparing the two clusters thus allows for an exploration of the timescales of the processes through which these extreme environments influence star and planet formation.

The article “EWOCS-III: JWST observations of the supermassive star cluster Westerlund 1”, the third in the EWOCS series and recently published in Astronomy & Astrophysics, presents JWST observations of Westerlund 1 conducted using the NIRCam and MIRI instruments. The spectacular images reported in the study highlight some of the unique features of Westerlund 1. The NIRCam observations showcase both the massive stars and the hundreds of thousands of low-mass stars in the cluster, including “brown dwarfs,” the smallest stars that can exist, providing invaluable data for understanding how these environments influence the outcomes of the star formation process. On the other hand, the images obtained with MIRI reveal striking nebulosities within the cluster, in the surrounding region, and around the most evolved massive stars. These observations illustrate the complex interactions between the winds generated by the many massive stars in Westerlund 1 during their final evolutionary stages and their impact on the surrounding environment.

The study also involved astronomers V. Almendros Abad, R. Bonito, F. Damiani, L. Prisinzano, and S. Sciortino from INAF – Palermo Astronomical Observatory, as well as C. Argiroffi from the University of Palermo, along with an international team of researchers.

The cover image (click here to view it) shows images of Westerlund 1 obtained with NIRCam (left) and MIRI (right).