Membri del gruppo: Bianca Garilli, Marco Scodeggio, Lucio Chiappetti, Dario Bottini, Mari Polletta, Paolo Franzetti, Marco Fumana, Adriana Gargiulo, Dario Maccagni, Letizia Cassarà, Susanna Bisogni, Chiara Mancini, Giustina Vietri

La comprensione della formazione e dell’evoluzione delle galassie necessita conoscere le loro proprietà durante la loro esistenza. La storia di una galassia può essere decifrata attraverso l’analisi della sua emissione sullo spettro elettromagnetico. Gli spettri delle galassie contengono informazioni sui diversi componenti presenti in una galassia: le stelle, il gas e la polvere. Per ottenere risultati statisticamente solidi e per avere controllo sulle variazioni intrinseche nelle proprietà fisiche delle galassie, sono necessari campioni che comprendano non solo un alto numero di galassie (dalle migliaia alle decine di migliaia), ma anche che esplorino aree grandi e che coprano un grande intervallo dell’eta’ dell’Universo. I nostri progetti di ricerca si basano su studi statistici di campioni di galassie provenienti da survey spettroscopiche e hanno come obiettivo quello di capire i meccanismi che influenzano l’evoluzione delle galassie durante diverse epoche.

Immagine infrarossa multi-banda del campo COSMOS ottenuta con il telescopio ESO/VISTA all’Osservatorio del Paranal. In questa immagine sono state identificate più di 200.000 galassie. Fonte: ESO/UltraVISTA Team/TERAPIX/CNRS/INSU/CASU.

Surveys spettroscopiche su grande campo

Le diverse survey spettroscopiche su grande campo a cui partecipiamo sono qui elencate. L’area coperta, la densità ed il numero di spettri di alcune di alcune di queste survey sono mostrati nelle figure in basso.

Densità degli spettri ed area coperta delle principali survey spettroscopiche in cui è coinvolto il nostro gruppo. La dimensione dei cerchi è proporzionale al numero totale di spettri. Le linee tratteggiate rappresentano le aree con un numero fisso di spettri (da 1K a 100M).
Numero di spettri e redshift medio delle principali survey spettroscopiche in cui è coinvolto il nostro gruppo. Le linee orizzontali rappresentano l’intervallo di redshift coperto da ciascuna survey.

In aggiunta alle survey spettroscopiche descritte sopra, il nostro gruppo ha anche partecipato ad altre survey basate su una varietà dati: COSMOSDustpediaMASSIVSWIREXXL.

I processi chiave nell’evoluzione delle galassie

Il confronto di spettri ottici e nel vicino infrarosso e di dati fotometrici profondi con modelli teorici permette di determinare la storia di formazione stellare delle galassie, l’estinzione dovuta alla polvere, la metallicità, la massa stellare e l’età.

Il nostro gruppo sta effettuando questo tipo di analisi su campioni di galassie star-forming (pannello a sinistra), galassie massicce della green valley (pannello centrale) e galassie passive massicce (pannello a destra) a redshift intermedi. I nostri obiettivi sono lo studio dei processi chiave che regolano la formazione, l’assemblaggio e l’evoluzione delle galassie nel tempo e la stima dei tempi scala e dei meccanismi che causano il declino della formazione stellare (feedback dell’AGN, instabilità del disco, mergers). Fonte immagini: Rainbow Cosmological Surveys Database e 3D-HST

Immagine (5″x5″) multi-banda HST di una galassia star-forming ed il suo spettro.
Immagine (5″x5″) multi-banda HST di una galassia della ‘green valley’ ed il suo spettro.
Immagine (5″x5″) multi-banda HST di una galassia passiva ed il suo spettro.

Nuclei Galattici Attivi: dal nucleo alla galassia ospite

I nuclei galattici attivi (AGN) al centro delle galassie possono influenzare le loro galassie ospiti attraverso il cosiddetto processo di AGN feedback. Il nostro gruppo utilizza dati fotometrici e spettroscopici per individuare venti alimentati dall’AGN e studiare il loro impatto sulle proprietà della galassia ospite.

Attraverso l’analisi degli spettri nell’ultravioletto e nella banda X di grandi campioni di AGN non oscurati, è possibile studiare i componenti nucleari (il disco di accrescimento e la corona calda), la loro interazione ed esaminare l’uso degli AGN ad alto redshift come candele standard per studi di cosmologia.

Rappresentazione artistica di una galassia con vento alimentato dall’AGN (Copyright: ESA/ATG medialab).
Diagramma di Hubble per AGN luminosi non oscurati (giallo), e per supernovae di tipo 1A (ciano). I valori medi in bins di redshift per gli AGN sono mostrati in rosso (Bisogni et al. 2017).

L’influenza dell’ambiente sulle proprietà delle galassie

Le galassie che agli albori dell’Universo si trovavano in zone dense si sono evolute prima e più rapidamente rispetto a quelle del campo e costituiscono oggi la popolazione di galassie massicce e passive che popolano gli ammassi di galassie. Per capire quali processi hanno influito sulla loro evoluzione ed a quali epoche, è necessario trovare queste sovradensità, ed identificare e studiare le galassie che ne fanno parte. Visto che le sovradensità di galassie coprono aree estese e contengono galassie di vario tipo, l’identificazione e lo studio delle galassie membro richiedono osservazioni spettroscopiche e dati fotometrici multi-frequenza su vaste regioni.

Immagine (1’x1′) multi-banda (rosso: K, verde: i, blu: g) di un candidato ammasso di galassie ad alto redshift otticamente selezionato.
Immagine RGB ottenuta con Herschel di 50’x50′ nel campo COSMOS. I simboli rappresentano galassie membro di vari protoammassi a z=2.16-2.51.

Il nostro coinvolgimento nell’ambito delle survey spettroscopiche include anche supporto tecnologico e sviluppo di software (si veda la pagina Software Astronomico):

  • Preparazione delle osservazioni (Bottini et al. 2005)
  • Controllo dei dati e gestione dei flussi (Garilli et al. 2012)
  • Riduzione dati (Scodeggio et al. 2005, Zanichelli et al. 2005)
  • Misure di redshift (Garilli et al. 2010)
  • Rilascio dei dati alla comunità (Scodeggio et al. 2018, Garilli et al. 2008, 2014, 2021)

Un elenco dei nostri articoli più recenti può essere ottenuto tramite questa richesta all’ADS.



Pagina gestita da Maria Polletta Ultima modifica: 15-7-2021