Formazione ed evoluzione Stellare

Formazione Stellare

La formazione stellare è un processo lungo e complesso che avviene nelle nubi molecolari giganti, grandi strutture di gas, atomico e molecolare, e polveri fredde, a poche decine di gradi Kelvin. Gravità, turbolenza, campo magnetico e relativi meccanismi di interazione e controreazione, plasmano e organizzano a cascata il mezzo diffuso a varie scale spaziali. Dalle grandi scale, dell’ordine delle nubi stesse (quindi su decine di parsec e più), dove dominano i processi galattici (la gravità, la turbolenza,. la rotazione della galassia, l’interazione con altre nubi molecolari) fino alle scale più piccole che caratterizzano i dischi protoplanetari, dell’ordine di centinaia di unità astronomiche. Alle varie scale densità, temperature e dimensioni tipiche cambiano di decine di ordini di grandezza ed è dunque necessario tracciare la materia con un set completo di tecniche osservative di fotometria e spettroscopia dal vicino infrarosso al radio, da terra e dallo spazio. 

Il Gruppo di Formazione Stellare e Planetaria dell'IAPS studia da oltre vent’anni tutte le fasi di questo processo, attraverso una serie coordinata e pianificata di attività e programmi osservativi che ne hanno fatto un gruppo di assoluta eccellenza nel panorama internazionale. L’immagine mostra il centro della nostra galassia osservato con il satellite Herschel nelle tre bande fotometriche a 70, 160 e 250 micron e ricavata in collaborazione con l’università di Roma La Sapienza grazie a un codice sviluppato in IAPS.

Formazione planetaria

Il processo di formazione di una stella o, come avviene più frequentemente, di un sistema multiplo di stelle, è accompagnato dalla formazione di un disco di gas e polvere all’interno del quale si può generare un sistema planetario. Il nostro gruppo è impegnato nello sviluppo di modelli teorici volti a predire l’evoluzione fisica e chimica di questi sistemi.

Asterosismologia 

Questo campo di ricerca studia la struttura interna delle stelle attraverso osservazioni delle loro oscillazioni risonanti. Le onde sismiche intrappolate all'interno di una stella, si manifestano come piccoli movimenti (oscillazioni) della superficie visibile della stella e, in maniera simile alle vibrazioni generate dai terremoti sulla Terra, ci forniscono preziose informazioni sugli strati interni in cui si sono propagate. Un insieme sufficientemente ricco di dati osservati (e.g,, frequenze o ampiezze di oscillazione) permette di caratterizzare le condizioni fisiche di una stella incluso la sua massa, il suo raggio e la sua età con una precisione non raggiungibile con nessun altro metodo. 

Negli ultimi decenni, grazie al successo delle missioni spaziali fotometriche (COROT, Kepler/K2 e TESS) dedicate alla ricerca di esopianeti e di pulsazioni stellari, l'asterosismologia ha prodotto una straordinaria rivoluzione nel campo della astrofisica, ottenendo una quantità inaspettata di risultati sullo stato fisico delle stelle appartenenti a tutte le fasi evolutive, dalla sequenza principale fino alle fasi di raffreddamento delle nane bianche. Il gruppo gioca un ruolo di primo piano nell'ambito della comunità nazionale e internazionale di asterosismologia, contribuendo ad ottenere risultati fondamentali per lo studio della struttura ed evoluzione delle stelle ed i loro pianeti, la formazione e datazione della nostra Galassia e l'evoluzione chimica dell'Universo.