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Fuochi d'artificio galattici: nuove immagini dell'ESO rivelano caratteristiche straordinarie in galassie vicine

16 Luglio 2021

Un'equipe di astronomi ha pubblicato nuove osservazioni di galassie vicine che assomigliano a colorati fuochi d'artificio cosmici. Le immagini, ottenute con il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO), mostrano le diverse componenti delle galassie in colori distinti, consentendo agli astronomi di individuare le posizioni delle stelle giovani e del gas che esse riscaldano. Combinando queste nuove osservazioni con i dati dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di cui l'ESO è partner, l'equipe aiuta a gettare nuova luce su ciò che stimola il gas a formare nuove stelle.

Gli astronomi sanno che le stelle nascono all'interno di nubi di gas, ma cosa dia il via alla formazione stellare, e quale ruolo giochino le galassie nel loro insieme, rimane un mistero. Per comprendere questo processo, un'equipe di ricercatori ha osservato varie galassie vicine con potenti telescopi da terra e nello spazio, scansionando le diverse regioni galattiche coinvolte nella nascita delle stelle.

"Per la prima volta riusciamo a risolvere le singole unità di formazione stellare su un ampio intervallo di posizioni e ambienti con un campione di galassie che ne rappresenta bene la varietà", afferma Eric Emsellem, astronomo dell'ESO in Germania e a capo delle osservazione effettuate con il  VLT, condotte nell'ambito del progetto Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). "Possiamo osservare direttamente il gas che dà vita alle stelle, vediamo le stesse giovani stelle e assistiamo alla loro evoluzione attraverso varie fasi".

Emsellem, che è anche affiliato con l'Università di Lione, in Francia, e il suo gruppo hanno ora pubblicato l'ultima serie di scansioni galattiche, scattate con lo strumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) installato sul VLT dell'ESO, nel deserto di Atacama in Cile. Hanno usato MUSE per tracciare le stelle neonate e il gas caldo intorno a loro, illuminato e riscaldato dalle stelle stelle, che funge da cartina al tornasole della formazione stellare in corso.

Le nuove immagini di MUSE vengono ora combinate con le osservazioni delle stesse galassie prese con ALMA e pubblicate all'inizio di quest'anno. ALMA, che pure si trova in Cile, è particolarmente adatto per mappare le nubi di gas freddo, cioè le zone della galassia che forniscono la materia prima da cui si formano le stelle.

Combinando le immagini di MUSE e ALMA gli astronomi possono esaminare le regioni galattiche in cui sta avvenendo la formazione stellare, e confrontarle con quelle in cui si prevede che ciò avvenga, in modo da capire meglio cosa innesca, potenzia o frena la nascita di nuove stelle. Le immagini risultanti sono sbalorditive e offrono una visione vivace e spettacolare delle incubatrici stellari nelle galassie vicine a noi.

"Sono molti i misteri che vorremmo svelare", afferma Kathryn Kreckel dell'Università di Heidelberg in Germania e membro del gruppo PHANGS. “Le stelle nascono più spesso in regioni specifiche delle loro galassie ospiti - e, se sì, perché? E dopo la nascita delle stelle in che modo la loro evoluzione influenza la formazione di nuove generazioni di stelle?"

Gli astronomi saranno ora in grado di rispondere a queste domande grazie alla ricchezza dei dati ottenuti con MUSE e ALMA dall'equipe di PHANGS. MUSE raccoglie gli spettri - i "codici a barre" che gli astronomi scansionano per svelare le proprietà e la natura degli oggetti cosmici - in ogni singola posizione all'interno del suo campo di vista, fornendo così informazioni molto più ricche rispetto agli strumenti tradizionali. Per il progetto PHANGS, MUSE ha osservato 30.000 nebulose di gas caldo e ha raccolto circa 15 milioni di spettri di diverse regioni galattiche. Le osservazioni di ALMA, d'altra parte, hanno permesso agli astronomi di mappare circa 100.000 regioni di gas freddo in 90 galassie vicine, producendo un atlante di incubatrici stellari nell'Universo vicino con una risoluzione senza precedenti.

Oltre ad ALMA e MUSE, il progetto PHANGS include anche osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA. I vari osservatori sono stati selezionati per consentire al'equipe di scansionare i nostri vicini galattici a diverse lunghezze d'onda (visibile, vicino infrarosso e radio), di modo che ciascuna banda di lunghezze d'onda riveli parti distinte delle galassie osservate. “La loro combinazione ci consente di sondare le varie fasi della nascita stellare - dalla formazione delle incubatrici stellari all'inizio della formazione stellare stessa e alla distruzione finale dei vivai da parte delle stelle appena nate - in modo più dettagliato di quanto sia possibile con osservazioni individuali", aggiunge Francesco Belfiore, dell'INAF-Arcetri di Firenze, Italia, e membro dell'equipe PHANGS. "PHANGS rappresenta la prima volta in cui siamo stati in grado di mettere insieme una veduta così completa, scattando immagini sufficientemente nitide da vedere le singole nubi di gas, stelle e nebulose che contribuiscono alla formazione stellare".

Il lavoro svolto dal progetto PHANGS sarà ulteriormente affinato dai prossimi telescopi e strumenti, come il James Webb Space Telescope della NASA. I dati ottenuti in questo modo getteranno ulteriori basi per le osservazioni con il futuro Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO, che entrerà in funzione verso la fine di questo decennio e consentirà uno sguardo ancora più dettagliato sulle strutture dei vivai stellari.

"Per quanto sorprendente sia PHANGS, la risoluzione delle mappe che produciamo è appena sufficiente per identificare e separare le singole nubi di formazione stellare, ma non abbastanza per vedere in dettaglio cosa sta succedendo al loro interno", ha sottolineato Eva Schinnerer, a capo di un gruppo di ricerca presso il Max Planck Institute for Astronomy in Germania e investigatore principale del progetto PHANGS, nell'ambito del quale sono state condotte le nuove osservazioni. "Nuovi sforzi osservativi da parte del nostro e di altri gruppi stanno spingendo il confine in questa direzione: abbiamo decenni di scoperte entusiasmanti davanti a noi".

Ulteriori Informazioni

L'equipe internazionale di PHANGS è composta da più di 90 scienzati, su tutta la gamma dagli studenti di master ai pensionati, in 30 diversi istituti in quattro continenti. Il lavoro di riduzione dati di MUSE all'interno di PHANGS è guidato da Eric Emsellem (European Southern Observatory, Garching, Germania e Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Université de Lyon, ENS de Lyon, Saint-Genis Laval, Francia) e comprende Francesco Belfiore (INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italia), Guillermo Blanc (Carnegie Observatories, Pasadena, USA), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago, Cile e Las Campanas Observatory, Carnegie Institution for Science, Atacama Region, Cile), Brent Grove (The University of Western Australia, Perth, Australia), I-Ting Ho (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germania [MPIA]), Kathryn Kreckel (Heidelberg University, Heidelberg, Germania), Rebecca McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia), Ismael Pessa (MPIA), Patricia Sanchez-Blazquez (Complutense University of Madrid, Madrid, Spagna), Francesco Santoro (MPIA), Fabian Scheuermann (Heidelberg University, Heidelberg, Germania) e Eva Schinnerer (MPIA).

Potete vedere un esempio delle immagini PHANGS nell'archivio pubblico dell'ESO.

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e di gran lunga l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile e l'Australia come partner strategico. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di APEX e di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente, sulla piana di Chajnantor. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da

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Contatti

Anna Wolter
INAF-Osservatorio Astronomico di Brera
Milano, Italy
Tel.: +39-02-72320321
E-mail: anna.wolter@inaf.it

Eric Emsellem
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6914
E-mail: eric.emsellem@eso.org

Eva Schinnerer
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Tel.: +49 6221 528 294
E-mail: schinner@mpia.de

Kathryn Kreckel
Astronomisches Recheninstitut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
E-mail: kathryn.kreckel@uni-heidelberg.de

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2110.

Sul Comunicato Stampa

Comunicato Stampa N":eso2110it
Nome:NGC 1087, NGC 1300, NGC 3627, NGC 4254, NGC 4303
Tipo:Local Universe : Galaxy : Type : Spiral
Local Universe : Galaxy : Type : Barred
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:MUSE

Immagini

Five galaxies as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
Five galaxies as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 4303 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
NGC 4303 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 4254 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
NGC 4254 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 3627 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
NGC 3627 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 1087 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
NGC 1087 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 1300 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
NGC 1300 as seen with MUSE on ESO’s VLT at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 4254 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
NGC 4254 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 3627 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
NGC 3627 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
soltanto in inglese
NGC 1087 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
NGC 1087 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
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NGC 1300 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
NGC 1300 as seen with the VLT and ALMA at several wavelengths of light
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Video

Cosmic fireworks reveal newborn stars (ESOcast Light 239)
Cosmic fireworks reveal newborn stars (ESOcast Light 239)
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Multiple views of the galaxy NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA (with annotations)
Multiple views of the galaxy NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA (with annotations)
soltanto in inglese
Multiple views of the galaxy NGC 4254 as seen with the VLT and ALMA
Multiple views of the galaxy NGC 4254 as seen with the VLT and ALMA
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Multiple views of the galaxy NGC 3627 as seen with the VLT and ALMA
Multiple views of the galaxy NGC 3627 as seen with the VLT and ALMA
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Multiple views of the galaxy NGC 1087 as seen with the VLT and ALMA
Multiple views of the galaxy NGC 1087 as seen with the VLT and ALMA
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Multiple views of the galaxy NGC 1300 as seen with the VLT and ALMA
Multiple views of the galaxy NGC 1300 as seen with the VLT and ALMA
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Multiple views of the galaxy NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA
Multiple views of the galaxy NGC 4303 as seen with the VLT and ALMA
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Immagini a confronto

Comparison of different views of the galaxy NGC 4303
Comparison of different views of the galaxy NGC 4303
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Comparison of different views of the galaxy NGC 1300
Comparison of different views of the galaxy NGC 1300
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