GLI AMMASSI GLOBULARI SONO GLI "OROLOGI" DINAMICI DELLA NOSTRA GALASSIA

Le stelle rivelano il segreto per invecchiare bene. Ce lo dicono le “vagabonde blu”.

Immagini di 12 ammassi globulari del campione studiato.
Il tempo trascorso dal momento della loro formazione
(eta` cronologica) e` approssimativamente lo stesso per tutti:
12-13 miliardi di anni.  Tuttavia alcuni sono in miglior
"forma fisica" di atri.  Dall`alto al basso e da sinistra a destra,
gli aggregati stellari sono ordinati in ordine di età
dinamica crescente,  dal piu` giovanile, a quello con peggiore
"forma fisica". La loro eta` dinamica e` stata misurata grazie
al nuovo  orologio cosmico scoperto dal team di ricercatori
studiando la distribuzione radiale delle vagabonde blu
in ciascun ammasso.

Alcune persone, per esempio,  sono in ottima forma fisica anche all'età di 90 anni, mentre altre sembrano gia` vecchie prima di arrivare ai 50.
Un nuovo studio dimostra che questo è vero anche per gli ammassi stellari. Infatti, nonostante la loro impressionante età cronologica di 12-13 miliardi di anni, gli ammassi stellari possono avere un aspetto piu` o meno giovanile.

Gli astronomi hanno scoperto un nuovo orologio capace di misurare l'età biologica degli ammassi di stelle, rivelando cosi` la loro vera "forma fisica". La scoperta e` stata pubblicata giovedì 20 dicembre sulla prestigiosa rivista Nature ed è il risultato di uno studio effettuato da un gruppo di astrofisici guidati da Francesco Ferraro, del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell`Universita` di Bologna.

Così come succede agli esseri umani, anche gli aggregati stellari invecchiano. L'età cronologia delle persone può essere dedotta, almeno in prima approssimazione, dal colore dei loro capelli. In maniera del tutto simile, l'età cronologica degli ammassi stellari può essere stimata dal colore delle loro stelle che, in generale, diventano via via sempre più rosse man mano che il tempo passa. "La maggior parte degli ammassi globulari della nostra galassia sono estremamente vecchi. Tuttavia, come nel caso degli esseri umani, alcuni ammassi invecchiano meglio di altri e, con questo studio, abbiamo trovato la maniera di misurare il loro grado di invecchiamento biologico", spiega Francesco Ferraro del Dipartimento di Fisica ed Astronomia (DIFA) dell'Universita` di Bologna, il leader del progetto.

All’interno degli ammassi stellari, le stelle si muovono continuamente ed interagiscono le une con le altre per effetti di reciproche interazioni gravitazionali, cosicché le loro posizioni e le loro velocità cambiano continuamente.

Era già noto che questi processi determinano progressivi cambiamenti strutturali negli ammassi (una sorta di ‘invecchiamento dinamico’), ma non era mai stato scoperto un metodo capace di stabilirne un’esatta sequenza temporale.

I ricercatori italiani sono riusciti a trovare la soluzione concentrandosi su alcune particolari stelle che popolano questi ammassi: le cosiddette “vagabonde blu” (blue stragglers). Si tratta di stelle particolarmente massicce, perché frutto della fusione di più stelle e per questo motivo più luminose e calde, a cui è associato il tipico colore blu. Le blue straggler, per la loro stazza ‘oversize’ tendono nel tempo a sprofondare verso il centro dell’ammasso globulare. La ricerca, che viene pubblicata oggi sulla rivista Nature, ha permesso di associare il grado di ‘sprofondamento’ delle vagabonde blu al grado di invecchiamento ‘dinamico’ degli ammassi. Nonostante questi sistemi stellari abbiano all’incirca la stessa età cronologica, quelli in cui le blue straggler sono quasi tutte concentrate nel centro risultano molto più evoluti rispetto a quelli in cui questo processo di sprofondamento è più lento e, dal punto di vista dinamico, si sono mantenuti giovani più a lungo.

“Le blue stragglers sono tra gli oggetti stellari più esotici e sono una prova dell'importanza della dinamica nell'evoluzione degli ammassi stellari. Infatti, le blue straggler nascono dalla fusione tra due stelle, fusione che potrebbe essere il risultato di interazioni dinamiche estreme quali, ad esempio, collisioni tra stelle” sottolinea Michela Mapelli, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, che ha partecipato all’indagine. “Questo articolo mostra che l'evoluzione delle blue straggler, e in particolare la velocità con cui esse percolano verso il centro dell'ammasso, ci aiuta a gettare luce sull'età dinamica dell'ammasso stellare che le ospita. Per età dinamica di un ammasso non intendiamo la sua epoca di formazione, bensì il livello di evoluzione strutturale e morfologica che esso ha raggiunto. Quindi, conoscere l'età dinamica di un ammasso stellare e combinarla con quella cronologica permette di ricostruirne l'intera storia evolutiva”.

Sfruttando questo metodo è così possibile risolvere alcune incongruenze che sembravano mostrare certi ammassi globulari, per i quali era difficile dare una collocazione evolutiva certa. “Sono almeno due le ragioni per cui è così importante studiarli” spiega Barbara Lanzoni, dell’Università di Bologna, co-autrice della ricerca. “Da un lato rappresentano fossili dell’universo primordiale, poiché contengono stelle che sono nate nelle fasi iniziali della vita della nostra Galassia e del resto del cosmo. Capire come sono fatti e come si sono trasformati da allora può aiutarci a gettare nuova luce su come la Galassia in cui viviamo si sia sviluppata”. “In secondo luogo – aggiunge Ferraro – “gli ammassi costituiscono l’habitat ideale per l’osservazione di comportamenti stellari sorprendenti. Il loro centro è così denso che le stelle interagiscono le une con le altre in modi assai rari nell’universo. È qui che hanno luogo fusioni, collisioni, cannibalismo tra astri diversi. All’interno degli ammassi possiamo capire come le stelle, in genere piuttosto solitarie, si relazionano le une con le altre. Sono il laboratorio ideale per gettare le basi di quella che possiamo definire una sociologia stellare”.

Maggiori dettagli sulla scoperta, immagini e video sono reperibili su:
http://www.cosmic-lab.eu/Cosmic-Lab/orologio_dinamico.html

Per ulteriori informazioni:

INAF: Marco Galliani, 06 35533390 – 335 1778428