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L'universo continua a rivelare i suoi segreti più profondi grazie alle straordinarie capacità del Telescopio Spaziale James Webb, che ha recentemente catturato un'immagine mozzafiato della galassia a spirale Messier 77. Situata a circa 45 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione della Balena, questa galassia è popolarmente conosciuta come la galassia Calamaro a causa della sua particolare conformazione filamentosa. Il ritratto, ottenuto tramite lo strumento per il medio infrarosso MIRI (Mid-Infrared Instrument), offre una visione senza precedenti della struttura galattica, mettendo in risalto bracci a spirale vorticosi, un denso disco di polvere e un nucleo galattico incredibilmente attivo che sfida i limiti della nostra tecnologia osservativa attuale.
Al centro esatto di Messier 77 si nasconde una regione compatta di gas incandescente che eclissa la luminosità di tutto il resto della galassia, arrivando persino a sovraccaricare i sensori delle camere del telescopio. Questo fenomeno è noto come Nucleo Galattico Attivo (AGN) ed è alimentato da un gigantesco buco nero supermassiccio con una massa stimata di circa 8 milioni di volte quella del nostro Sole. La gravità estrema di questo mostro cosmico trascina il gas circostante in un'orbita vorticosa; l'attrito e la velocità portano la materia a temperature altissime, facendole emettere quantità colossali di radiazioni. Nelle immagini elaborate, si notano delle linee arancioni brillanti che divergono radialmente dal centro: si tratta di picchi di diffrazione, un artefatto ottico causato dalla forma esagonale dei segmenti dello specchio del James Webb e dalle sue strutture di supporto, che diventano visibili solo in presenza di sorgenti luminose estremamente puntiformi e intense.
Ma Messier 77 non è famosa solo per il suo vorace nucleo centrale. La galassia è un vero e proprio laboratorio di formazione stellare esplosiva. Le osservazioni nell'infrarosso hanno permesso di individuare una struttura a barra nella regione centrale, che rimane completamente invisibile quando si osserva la galassia nelle lunghezze d'onda della luce visibile. Questa barra è circondata da un anello di formazione stellare che si estende per oltre 6.000 anni luce di diametro, formato dai punti di incontro dei due principali bracci a spirale interni. In questo anello, il ritmo con cui nascono nuove stelle è eccezionale, e le immagini mostrano quelli che sembrano piccoli puntini o bolle arancioni densamente raggruppate: sono in realtà vivai stellari dove l'energia sprigionata dalle giovani stelle modella la materia circostante. La relativa vicinanza di questa galassia rende questo anello uno dei casi di studio più preziosi per gli astronomi che cercano di comprendere le dinamiche galattiche locali.
Il disco galattico è visibilmente saturato di gas e polvere interstellare, residui lasciati dalle generazioni passate di stelle e combustibile primario per quelle future. Lo strumento MIRI è fondamentale in questo senso, poiché è in grado di rilevare il calore emesso da questa polvere a lunghezze d'onda lunghe, visualizzata in queste immagini con sfumature di blu. La polvere si organizza in un immenso vortice di filamenti che sembrano fumo cosmico, intervallati da cavità oscure. Lungo i bracci di spirale, le bolle arancioni indicano la presenza di ammassi stellari nati di recente che hanno iniziato a spazzare via il gas circostante con i loro potenti venti stellari. Questo processo di riciclo della materia è fondamentale per l'evoluzione galattica nel corso dei miliardi di anni.
Se osservata su scale più ampie, oltre il campo visivo ravvicinato del James Webb, la galassia Calamaro rivela la sua natura più insolita. I bracci esterni si fondono in un anello esteso di idrogeno atomico che si protende nello spazio per migliaia di anni luce. Questi filamenti, che ricordano i tentacoli di un cefalopode, sono il motivo per cui la galassia ha ricevuto il suo nome comune. Tali strutture suggeriscono che Messier 77 abbia una storia dinamica complessa, forse influenzata da interazioni passate con altre galassie vicine. I dati raccolti fanno parte del programma scientifico internazionale numero 3707, denominato A JWST Census of the Local Galaxy Population, una missione dedicata alla mappatura delle galassie massicce e alla fisica del ciclo della materia. Grazie alla risoluzione straordinaria fornita dalla NASA e dai suoi partner internazionali, è ora possibile tracciare con precisione chirurgica il ciclo di vita delle stelle, gettando nuova luce sulla storia del nostro Universo.
