TROVATO IL PRIMO FOSSILE GALATTICO NEL CUORE DELLA VIA LATTEA
Un gruppo di astrofisici dell’Ateneo di Bologna guida l'occhio hi-tech del Very Large Telescope attraverso le fitte nubi cosmiche del centro galattico e scopre uno dei mattoni primordiali della Galassia
Si chiama Terzan 5 ed e` il primo "fossile galattico" scovato dagli astronomi nel cuore della Via Lattea. Si tratta di un sistema stellare che, a differenza di altri ad esso simili (normalmente popolati da stelle coeve e con lo stesso contenuto di metalli) risulta invece formato da diverse generazioni di astri, di eta` e composizione chimica differenti. Potrebbe essere quel che resta di un antico sistema proto-galattico molto piu` grande (500-1000 volte) di quello che oggi osserviamo e che 12 miliardi di anni fa si fuse insieme ad altri dando origine alla Via Lattea. E` questa l'affascinante ipotesi avanzata da un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Astronomia dell'Universita` di Bologna e pubblicata dalla prestigiosa rivista Nature nel numero di giovedi` 26 Novembre 2009.
La scoperta di due diverse generazioni di stelle in Terzan 5 e` stata resa possibile da una straordinaria immagine ottenuta con MAD, un prototipo di sistema ottico d'avanguardia montato in via sperimentale per alcuni mesi su uno dei telescopi piu` grandi del mondo, il Very Large Telescope (VLT), situato nel deserto del nord del Cile e gestito dall'Osservatorio Europeo del Sud (ESO). Questo nuovo gioiello hi-tech, che osserva nell'infrarosso e corregge le distorsioni provocate dall'atmosfera terrestre (utilizzando le cosiddette ottiche adattive), e` stato in grado non solo di penetrare la spessa coltre di nubi che oscura il cuore della nostra galassia, ma anche di produrre immagini di grandi dimensioni con una risoluzione (nitidezza) simile a quella che si puo` ottenere dallo spazio. “Analizzando questa splendida immagine MAD -- racconta Alessio Mucciarelli dell’UniBO - ci siamo accorti che in Terzan 5 c'erano almeno due distinte popolazioni di stelle: un gruppo piu` luminoso con un'eta` di circa 6 miliardi di anni, ed uno piu` numeroso e meno brillante, di 12 miliardi di anni."
Non e` la prima volta che gli astronomi studiano Terzan5, ma finora l'esistenza di queste diverse popolazioni era sfuggita a tutti, anche ad osservazioni effettuate col Telescopio Spaziale Hubble. "E` stato solo grazie alla straordinaria qualita` e alle notevoli dimensioni delle immagini ottenute con MAD che siamo stati in grado di identificare questa doppia popolazione stellare. Speriamo adesso che gli enti europei continuino la sperimentazione di simili prototipi, capaci di strappare preziose immagini anche alle regioni piu` inaccessibili della Galassia" aggiunge Emanuele Dalessandro dell'UniBO.
I due telescopi da 10 metri di diametro che costituiscono il Telescopio Keck sulla cima del vulcano Mauna Kea nelle isole Hawaii (USA).
Questo video parte da un’immagine a grande campo della regione centrale della nostra galassia, fa uno zoom progressivo sullaposizione di Terzan 5 e si conclude con la spettacolare immagine di questo sistema stellare ottenuta con MAD.
Credit:ESO/S.Guisard/Digitized Sky Survey 2/F.Ferraro
Finora Terzan 5 era catalogato come un comune ammasso globulare, cioe` un insieme di centinaia di migliaia di stelle formatesi tutte nello stesso instante da un’unica nube di gas. Il team di astrofisici bolognesi ha invece scoperto che la sua storia e' molto piu` complessa e che, in epoche remote, questo sistema stellare era molto piu` grande: mentre oggi e` composto da circa 2 milioni di stelle simili al nostro Sole, al momento della sua formazione poteva contenerne fino ad 1 miliardo! “Questo gli ha permesso di trattenere al suo interno polveri, gas e metalli da cui sono potute scaturire, nel corso della sua evoluzione, generazioni successive di stelle. Tutto cio` fa sospettare cheTerzan 5 sia il relitto di un antico sistema proto-galattico che ha contribuito alla formazione del cuore della Via Lattea" chiarisce Barbara Lanzoni, ricercatrice dell’UniBO.
Grazie alle loro collaborazioni internazionali, i ricercatori bolognesi hanno approfondito lo studio di Terzan 5 sfruttando anche la potenza dei 10 metri di diametro del telescopio americano Keck, situato sulla cima del vulcano Mauna Kea alle isole Hawaii (USA). "Queste ulteriori osservazioni ci hanno permesso di misurare direttamente la composizione chimica delle due popolazioni stellari e di scoprire che esse differiscono anche nel contenuto di metalli!" commenta Livia Origlia, ricercatrice dell'Osservatorio Astronomico di Bologna (INAF).
Il successo di questa ricerca e` il risultato di un lavoro di squadra e di una stretta sinergia tra Universita` ed Enti di ricerca, che evidenzia la vitalita`della ricerca astrofisica in Italia. “Il nostro e' un gruppo che ha scommesso sui giovani (meta` ha meno di 40 anni): un team affiatato e motivato che ha e` cresciuto presso il Dipartimento di Astronomia dell'UniBO. Questa scoperta conferma che il nostro lavoro sta contribuendo a costruire un centro di formazione d’eccellenza nel settore dell'astrofisica stellare, un centro che mira a diventare un punto di riferimento per i giovani ricercatori a livello non solo italiano, ma anche europeo e mondiale." conclude Ferraro.
La straordinaria immagine di Terzan 5 ottenuta con MAD al Very Large Telescope (VLT) nell'infrarosso (cioe` in banda K, a lunghezze d’onda di circa 2.2 micron). Questo ammasso deve il suo curioso nome all'astronomo francese Agop Terzan, che lo scopri' nel 1968.
I quattro telescopi da 8.2 metri di diametro che costituiscono il VLT dell'ESO sul Cerro Paranal nel deserto di Atacama (Cile).
La nostra Galassia e` costituita da un disco di gas e stelle distribuiti lungo una struttura a spirale, da un alone di stelle molto esteso e da un “cuore” (detto Bulge) ricco di stelle, gas e spesse nubi di polvere. La presenza di queste nubi fa si` che il Bulge sia la regione della Via Lattea piu` inaccessibile alle osservazioni astronomiche: la polvere, infatti, costituisce un forte ostacolo per il cammino della luce ottica e solo la radiazione infrarossa riesce a portarci informazioni dirette da quelle regioni galattiche e dagli oggetti che le popolano. Terzan 5 e' un sistema stellare che orbita nel Bulge, ad una distanza di circa 20.000 anni-luce dalla Terra. La radiazione catturata da VLT e` dunque partita dalle stelle di questo ammasso quando l'Homo Sapiens cominciava a popolare le Americhe.
Due immagini della stessa regione centrale di Terzan 5 “scattate” con osservazioni da Terra: quella di sinistra e` stata ottenuta con lo strumento SOFI montato sul New Technology Telescope (NTT) di 3.6m di diametro dell’ESO, mentre quella di destra e` uno zoom dell’immagine scattata da MAD al VLT. Il netto miglioramento in termini di nitidezza e` dovuto soprattutto alla straordinaria capacita` di MAD di correggere (utilizzando le cosiddette ottiche adattive), le distorsioni dovute all’atmosfera terrestre, che degradano notevolmente la qualita` delle immagini ottenibili da Terra. La dimensione angolare di ciascuna stella nell’immagine MAD e' di soli 0.1 arcsec, ed e' pressocche’ costante sull'intero campo di vista: un risultato eccezionale per un telescopio terrestre.
"E` stato come se, nell'esaminare attentamente una roccia, ci fossimo accorti di avere sotto agli occhi il frammento fossile di un essere mastodontico, testimone di epoche remote e prezioso custode di segreti del passato" afferma Francesco Ferraro, Professore di Astrofisica Stellare del Dipartimento di Astronomia dell'Universita` di Bologna (UniBo) e responsabile del progetto. "Questo studio e` molto simile ad uno scavo archeologico, potremmo definirlo uno “studio di Archeologia Cosmica”. Riuscire a trovare un fossile cosi` interessante come Terzan 5 suscita davvero grande eccitazione: in oggetti come questo, infatti, e` scritta la storia di formazione delle strutture cosmiche, risalente a quando l'Universo era appena nato (aveva solo 1 miliardo di anni)."
Come molte scoperte, anche questa e` arrivata un po’ per caso. "In realta` -- afferma Ferraro - Terzan 5 ci interessava per la sua incredibile popolazione di pulsar, stelle estremamente dense e composte principalmente da neutroni, prodotte dall'esplosione di stelle di grande massa (supernovae). Per cercare di capire meglio perche’ Terzan5 ne contenesse cosi’ tante abbiamo puntato l'occhio hi-tech del VLT e abbiamo scoperto il segreto di Terzan 5. Naturalmente il fatto che Terzan 5 non sia un ammasso stellare “convenzionale”, ma il relitto di un sistema molto piu` grande aiuta anche a comprendere la sua straordinaria popolazione di pulsar.”
La scoperta aggiunge un tassello importante al complesso puzzle della formazione della Via Lattea e delle altre galassie a spirale che popolano il nostro Universo. “Le evidenze raccolte dimostrano infatti che anche le regioni centrali delle spirali si sono originate dalla "fusione" di sistemi stellari distinti, ciascuno con una propria storia ed una propria evoluzione individuale. Naturalmente questa scoperta apre la caccia ad altri sistemi stellari "fossili" che potrebbero essere ancora nascosti nelle nubi impenetrabili del cuore della Via Lattea" afferma Michele Bellazzini, ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).
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