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Le affascinanti evoluzioni dei cluster globulari nel tempo

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I gruppi globulari rappresentano alcuni degli oggetti più antichi dell’Universo. Durante le prime fasi dell’Universo, un gran numero di galassie nane era presente, e potrebbe darsi che i gruppi globulari siano i resti di queste antiche entità. Le analisi condotte sulle stelle all’interno di questi gruppi rivelano età comprese tra i 12 e i 13 miliardi di anni. Uno studio recente ha evidenziato che i gruppi globulari ospitano due tipi distinti di stelle: quelle primordiali, con una composizione chimica normale, e quelle con quantità anomale di elementi pesanti.

I gruppi globulari sono collezioni dense e sferiche di stelle che orbitano nelle regioni esterne delle galassie, solitamente all’interno dell’alone galattico. Contengono centinaia di migliaia, a volte milioni di stelle legate insieme dalla gravità. A differenza dei gruppi aperti, che sono più giovani e meno legati, i gruppi globulari sono antichi, con età generalmente comprese tra i 10 e i 13 miliardi di anni.

M13 – Credito: R. Jay GaBany

I componenti stellari sono per lo più costituiti da stelle a bassa massa e povere di metalli, suggerendo che si siano formati precocemente nella storia dell’Universo, prima dell’apparizione di elementi pesanti. Lo studio dei gruppi globulari può rivelare molto sull’evoluzione stellare, sulla formazione delle galassie e persino sulla materia oscura. La nostra galassia, la Via Lattea, ospita oltre 150 gruppi globulari conosciuti, come il famoso M13 nell’emisfero boreale e Omega Centauri nell’emisfero australe.

In un articolo recentemente pubblicato in Astronomia e Astrofisica, un team di ricercatori ha approfondito la nostra comprensione di questi gruppi, rivelando ulteriori dettagli sulla loro formazione e evoluzione dinamica. Il team, guidato da Emanuele Dalessandro dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha esplorato molteplici popolazioni di stelle all’interno dei gruppi. Hanno studiato le variazioni nelle posizioni delle stelle e la loro velocità attraverso la prima analisi cinematico 3D di 16 gruppi globulari.

Il team ha utilizzato i dati del telescopio Gaia dell’ESA, del Very Large Telescope dell’Osservatorio Astronomico del Sud Europa e del Multi Instrument Kinematic Survey per misurare la velocità tridimensionale delle stelle all’interno dei gruppi. Questo studio ha combinato il moto proprio (movimento attraverso il cielo) e la velocità radiale (movimento verso di noi o lontano da noi). Per raccogliere queste misurazioni, sono stati impiegati dati da sondaggi spettroscopici.

Impressione artistica della sonda Gaia che rileva segnali artificiali da un sistema stellare distante. In questo schema di sincronizzazione, gli abitanti del sistema stellare inviano il segnale poco dopo aver assistito a una supernova, che è anch’essa osservata dai telescopi sulla Terra. (Credito: Danielle Futselaar / Breakthrough Listen)

La formazione e l’evoluzione dei gruppi globulari sono state tra le questioni più discusse negli ultimi decenni. La rilevanza della loro comprensione è enorme, spiega Dalessandro, “perché non solo ci aiutano a testare i modelli cosmologici della formazione dell’Universo grazie alla loro età, ma forniscono anche laboratori naturali per studiare la formazione, l’evoluzione e l’arricchimento chimico delle galassie.” Comprendere i processi fisici alla base della loro formazione è stato fondamentale per capire come evolvono. Questo era l’obiettivo del loro studio, il quale ha rivelato per la prima volta che i gruppi globulari si formano attraverso eventi di formazione stellare multipli.

Fonte: La prima vista 3D della formazione e evoluzione dei gruppi globulari

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