Le galassie sono sistemi complessi. Il personale di ricerca dell’Osservatorio si dedica allo studio dei processi fisici alla base della loro formazione ed evoluzione. Le domande cui cercano di dare risposta sono ad esempio come le galassie abbiano accumulato la loro massa in termini di materia oscura, gas e stelle attraverso eventi, sia di formazione stellare nella galassia che di fusione tra galassie, nel tempo cosmico. Come si sono formati i buchi neri supermassicci al centro delle galassie ad alto redshift? In che modo i buchi neri attivi hanno influenzato la storia della formazione stellare galattica e della galassia nel suo complesso? Per studiare l’evoluzione delle galassie, utilizzano dati in tutte le bande dello spettro elettromagnetico, con misurazioni fotometriche e spettroscopiche nelle frequenze radio, ottiche e nei raggi X, usando strumenti tra cui il telescopio spaziale James Webb della NASA, i Very Large Telescopes (VLT) dell’ESO, il telescopio binoculare (LBT), il telescopio William Herschel WEAVE – Passi, 4MOST, Chandra, XMM-Newton e molti altri.
Le galassie a loro volta formano la struttura su larga scala nell’universo, fatta da gruppi, ammassi, filamenti e spazi vuoti. Una delle principali linee di ricerca in osservatorio, mira a comprendere come l’ambiente che circonda una galassia ne influenzi le proprietà e attraverso quali meccanismi fisici questo avvenga. In questa ricerca, i gruppi e gli ammassi di galassie svolgono un ruolo importante. Questi sono sistemi massicci formati in maggior parte da materia oscura, poi da un gas caldo che permea lo spazio tra le galassie e infine, in una piccola percentuale, da galassie. All’osservatorio, il personale di ricerca osserva gli ammassi in tutto lo spettro, dalle frequenze radio, ottiche e dei raggi X per ottenere una visione completa delle loro proprietà e delle loro storie di formazione. Misurano la composizione chimica del gas tra le galassie per comprendere come si sia arricchito di elementi chimici in funzione della densita` di galassie e dei meccanismi che possono aver estratto il gas, arricchito dall’evoluzione stellare, dalle galassie, come l’interazione gravitazionale tra galassie o l’espulsione di gas dovuta a venti prodotti da esplosioni stellari o da nuclei galattici attivi al centro delle galassie. Questo tipo di lavoro si avvale di osservazioni con telescopi spaziali quali i telescopi NASA Neil Gehrels Swift e XMM-Newton dell’ESA e telescopi ottici quali ad esempio il William Herschel WEAVE.
L’Osservatorio è anche coinvolto in studi sulle galassie per ricostruire mappe tridimensionali della distribuzione delle galassie su grande scala attraverso la misura della loro posizione e redshift, come ad esempio quelli effettuati col nuovo telescopio spaziale dell’ESA Euclid. Il personale di ricerca usa queste mappe per identificare vuoti, filamenti e ammassi di galassie ad alto redshift per ottenere informazioni sulla loro formazione ed evoluzione nel tempo cosmico. Le mappe ottenute forniscono anche informazioni basilari per indagare il modello cosmologico. Su scala più grande, le galassie tracciano la distribuzione della materia nell’Universo. Il personale di ricerca dell’osservatorio utilizza sia osservazioni che simulazioni per dedurre la dinamica dell’accelerazione cosmica da parte dell’energia oscura e la modalità della crescita della struttura su grande scala per via dell’azione della forza di gravità.
Personale coinvolto
Andreon Stefano
Caccianiga Alessandro
De Grandi Sabrina
Della Ceca Roberto
Delvecchio Ivan
Ditrani Fabio
Granett Benjamin
Ighina Luca
Iovino Angela
Longhetti Marcella
Saracco Paolo
Severgnini Paola
Trinchieri Ginevra
Veropalumbo Alfonso
Wolter Anna
