Nebulose oscure

Le nebulose oscure (dark nebula), conosciute anche come nebulose ad assorbimento (absorption nebula) o nubi molecolari, sono formate prevalentemente da gas, in particolare idrogeno ed elio, e una piccola percentuale (circa l'1% in massa) di polvere stellare. Sono dette "oscure" perché la loro densità può causare un'estinzione fino a 100 magnitudini visive, rendendo le stelle dietro queste nubi praticamente invisibili alla normale osservazione ottica. La loro natura oscura è dovuta alla presenza di polvere che assorbe la luce, specialmente nella parte blu dello spettro. Non emettendo luce propria né riflettendo quella delle stelle vicine, queste nebulose si manifestano come regioni oscure nello spazio. La loro esistenza è confermata principalmente attraverso l'osservazione delle radiazioni infrarosse emesse dalle polveri stellari e delle microonde, in quanto la luce visibile è quasi completamente bloccata dalle nubi particolarmente dense. Le nebulose oscure sono osservabili anche quando si trovano davanti a una nebulosa a riflessione oppure a una nebulosa a emissione e ne oscurano una parte. Le temperature all'interno di queste nebulose sono tra le più basse conosciute in ambito astrofisico, generalmente intorno ai 10K (gradi Kelvin).

Le nebulose oscure possono variare notevolmente in dimensione e forma. Le nubi molecolari giganti, ad esempio, possono raggiungere masse di circa un milione di volte quella del Sole ed estendersi per circa 150 anni luce. Le loro forme sono irregolari, spesso con molti filamenti e senza confini esterni ben definiti. Esempi famosi di nebulose oscure includono la Nebulosa Testa di Cavallo e la Nebulosa Sacco di Carbone, entrambi visibili nella Via Lattea.

Le nebulose oscure sono cruciali per la formazione stellare. Le regioni centrali della nebulosa sono più dense, fredde e sottoposte a una grande pressione dall'esterno. Queste condizioni generano instabilità gravitazionale, portando al collasso della materia a causa della forza di gravità e alla successiva formazione di stelle e dischi protoplanetari.

Le nebulose sono fenomeni fondamentali anche per comprendere l'evoluzione e la dinamica delle galassie, perché le nubi molecolari giganti influenzano le orbite delle stelle vicine attraverso la loro notevole attrazione gravitazionale, contribuendo a spiegare l'età delle stelle e la struttura e lo spessore dei dischi galattici.

Ad esempio, una stella giovane conserva un'orbita circolare intorno alla nebulosa che l'ha generata. Viceversa, una stella di età più avanzata che ha subito l'attrazione gravitazionale di una nebulosa supergigante, assume un'orbita più irregolare ed è soggetta a diverse variazioni di velocità. Questo ci permette indirettamente di capire l'età di una stella.

Le nebulose offrono anche informazioni sulle condizioni primordiali del mezzo interstellare e sulla chimica dell'universo. Oltre a idrogeno ed elio, nelle nebulose oscure si trovano molecole come il monossido di carbonio e l'azoto congelati sui granelli di polvere, nonché CO con isotopi di ossigeno, CS, NH₃ (ammoniaca), H₂CO (formaldeide), c-C₃H₂ e lo ione molecolare N₂H⁺ (diazenylium). Queste molecole, pur essendo relativamente trasparenti, giocano un ruolo fondamentale nella chimica delle nubi e nella formazione di stelle e pianeti. Pertanto, le nebulose oscure rappresentano una delle frontiere nell'indagine astronomica, perché celano in sé diverse informazioni sulla nascita delle stelle e sulle dinamiche cosmiche.