Sorgenti ignote in multifrequenza

Le osservazioni del cielo nei raggi X duri ottenute con i satelliti INTEGRAL e Swift hanno evidenziato che il 30% circa delle sorgenti rivelate è costituito da oggetti la cui natura è tuttora ignota.

Al fine di poter identificare ciascuna di queste sorgenti cosmiche, se ne raccolgono tutte le informazioni disponibili lungo tutto lo spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi gamma: ciò viene compiuto mediante ricerche su cataloghi o archivi digitali disponibili in rete, o attraverso osservazioni mirate su tali oggetti.

L’utilizzo combinato dei dati disponibili su più lunghezze d’onda permette così di capire quali sono i meccanismi fisici che determinano l’emissione di energia da queste sorgenti, la loro composizione chimica, la distanza e, in ultima analisi, la loro natura.

REM e osservazioni ottiche

REM (Rapid Eye Mount) è un telescopio robotico, è quindi capace di condurre delle osservazioni astronomiche automaticamente senza l’intervento umano. REM, situato a La Silla (Cile), ha un diametro di 60 cm e due caratteristiche peculiari: si muove ad una velocitàmolto elevata (10d/s) e osserva simultaneamente in una banda ottica e una infrarosse (IR).

Quest’ultima capacità è resa possibile dalla presenza di un dispositivo (dicroico) che separa le componenti ottica e IR della radiazione elettromagnetica proveniente dagli oggetti osservati. I due fasci incidono poi rispettivamente su un rivelatore ottico, ROSS (REM Slitless Spectrograph), e su uno infrarosso, REMIR. REM è stato progettato per la ricerca e il monitoraggio delle controparti degli oggetti transienti rivelati da satelliti di alta energia.

Individuare tali controparti, misurarne la luminositàin diverse bande, studiarne l’andamento col tempo, può aiutarci a capire la natura dell’oggetto che ha dato origine al fenomeno transiente. Se poi, utilizzando telescopi piu’ grandi, si può fare uno spettro, dalle eventuali righe presenti corrispondenti a elementi chimici ben noti, possiamo anche misurare la distanza dell’oggetto.

Formazione stellare

I telescopi più moderni e le teorie più innovative forniscono in questi anni le prime evidenze indirette di accrescimento di gas primordiale, come mostrato in questa visione artistica. Tale accrescimento attiverebbe la formazione stellare in galassie senza la necessità di invocare interazioni violente di galassie.

Le galassie dell’Universo lontano sono sotto indagine! Esse si stanno evolvendo in maniera non violenta. E` quanto concluso dai cosmologi che utilizzano i piu` potenti telescopi dell’European Southern Observatory situati nell’emisfero sud del mondo.

Secondo le teorie più moderne, le galassie, cosi come le osserviamo oggi, si sono formate da strutture primordiali, al cui interno le stelle hanno iniziato la loro vita. Quando l’Universo aveva qualche miliardo di anni, la formazione stellare ha avuto un picco di attività grazie alla disponibilità di una grande quantità di gas, il carburante necessario per alimentarle. Tuttavia nel tempo il nostro Universo è cambiato.
Oggi mediamente le galassie non formano più migliaia di masse stellari all’anno, ma solo una quantità di stelle quantificabile in qualche misera massa del nostro sole.
Quali sono i meccanismi che regolano questa importante proprietà delle galassie? I cosmologi hanno scoperto che il nostro è un Universo in cui dominano meccanismi non violenti.
In questi anni si stanno ottenendo le prime evidenze di accrescimento di gas primordiale  che alimenterebbe la formazione stellare, senza la necessità di reperire il gas tramite interazioni violente tra galassie.

Il processo di formazione stellare

Il processo di formazione stellare e’ fondamentale in astrofisica. Esso  controlla infatti  fenomeni che spaziano dall’evoluzione delle galassie e la nucleosintesi fino all’origine dei sistemi planetari e i luoghi favorevoli alla vita. Oggi si pensa che la stragrande maggioranza delle stelle si formino in ammassi di stelle che a loro volta si formano per collasso gravitazionale di enormi nubi molecolari  ma rimangono ancora aperte un certo numero di domande importanti che riguardano questo processo. Per fare qualche esempio: cosa innesca la formazione delle stelle massicce nell’ammasso che poi controlleranno la formazione di quelle piu’ piccole e cosa regola il suo arresto, come variano le proprieta’ degli ammassi stellari tra i vari tipi di galassie e tra nubi molecolari di diverse densita’ e metallicita’, e se la funzione di massa iniziale e’ universale o meno.
Per rispondere a queste domande stiamo  sfruttando in pieno le eccezionali caratteristiche tecniche del Hubble Space Telescope (HST),  il Very Large Telescope (VLT), CHANDRA  e HERSCHEL usati in tandem per ottenere una visione  piu’ completa possibile sia dal punto di vista cromatico (dal X al lontano IR che spaziale (fino a 15’ d’arco) di due ammassi super densi e massicci: R136 in 30 Doradus nella grande nube di Magellano e NGC 3603 nella nostra galassia. L’utilizzo combinato di tutti questi dati ci  permettera’ di determinare con precisione le caratteristiche fisiche fondamentali di questi ammassi e quindi di illuminare e comprendere piu’ a fondo come nascono e si riproducono le stelle nell’Universo dal Big Bang fino a oggi.