POPOLAZIONI A CONFRONTO

Un ammasso, due gruppi di stelle

Un gruppo di astronomi, utilizzando lo Hubble Space Telescope della NASA e dell'ESA, ha determinato il moto orbitale di due distinte popolazioni di stelle in un antico ammasso globulare stellare, rivelando che si sono formate in tempi diversi e offrendo un raro sguardo sui primi giorni della Via Lattea.

Immagine dell’antico ammasso globulare 47 Tucanae. L’immagine a destera in primo piano mette in risalto le migliaia di stelle dell’ammasso.  CREDIT: NASA, ESA, Digitized Sky Survey (DSS; STScI / AURA / UKSTU / AAO), H. Richer e J. Heyl (University of British Columbia), e J. Anderson e J. Kalirai (STScI))

Immagine dell’antico ammasso globulare 47 Tucanae. L’immagine a destra mette in risalto le migliaia di stelle dell’ammasso.
CREDIT: NASA, ESA, Digitized Sky Survey (DSS; STScI / AURA / UKSTU / AAO), H. Richer e J. Heyl (University of British Columbia), e J. Anderson e J. Kalirai (STScI))

Ancora una volta Hubble si rivela uno strumento indispensabile per le grandi scoperte spaziali. Infatti un gruppo di ricercatori guidati da Harvey Richer della University of British Columbia in Vancouver ha combinato le recenti osservazioni di Hubble con otto anni di osservazioni prese dall’archivio del telescopio per determinare i movimenti delle stelle nell’ammasso globulare 47 Tucanae, che si trova a circa 16.700 anni luce distanza nella costellazione meridionale del Tucano.

L’analisi ha permesso ai ricercatori, per la prima volta, di mettere in relazione il movimento delle stelle all’interno del cluster con la loro età. Le due popolazioni stellari presenti in 47 Tucanae hanno una differenza di età inferiore ai 100 milioni di anni. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.

“Quando si analizzano i movimenti delle stelle, più è lungo il tempo di osservazione, e più accuratamente possiamo misurare il loro movimento”, ha detto Richer. “Questi dati sono così buoni che possiamo effettivamente vedere i singoli movimenti delle stelle all’interno del cluster. I dati ci offrono prove dettagliate per cercare di capire come le diverse popolazioni stellari si sono formate nei cluster.”

Gli ammassi globulari della Via Lattea sono ciò che resta del processo di formazione della nostra galassia. 47 Tucanae ha più di 10,5 miliardi di anni ed è uno dei più brillanti dei 150 ammassi globulari della nostra galassia.

Alcuni precedenti studi spettroscopici hanno rivelato che molti ammassi globulari contengono stelle di diversa composizione chimica, suggerendo che vi siano stati più episodi di formazione stellare. Questa analisi di Hubble supporta quegli studi, ma aggiunge il moto orbitale delle stelle all’analisi.

Richer e il suo team hanno usato l’Hubble Advanced Camera for Surveys per osservare il cluster nel 2010. Hanno combinato queste osservazioni con 754 immagini d’archivio per misurare il cambiamento di posizione di oltre 30.000 stelle. Questi dati sono stati utilizzati anche per studiare il movimento delle stelle. Il team ha anche misurato la luminosità e la temperatura delle stelle.

L’archeologia stellare ha identificato due distinte popolazioni di stelle. La prima popolazione è costituita da stelle più rosse, che sono più vecchie, meno arricchite chimicamente, e orbitano su cerchi casuali. La seconda popolazione è costituita da stelle più blu, che sono più giovani, più arricchite dal punto di vista chimico, e si muovono in orbite più ellittiche.

La mancanza di elementi più pesanti nelle stelle rosse riflette la composizione iniziale del gas che ha formato il cluster. Dopo che le stelle più grandi hanno completato la loro evoluzione hanno espulso del gas arricchito con elementi più pesanti nel cluster. Questo, entrando in collisione con altro gas, ha formato un seconda generazione di stelle, più arricchita chimicamente,  che si è concentrata verso il centro del cluster. Nel corso del tempo queste stelle si sono spostate lentamente verso l’esterno in orbite più ellittiche.

Questa non è la prima volta che Hubble ha rivelato la presenza di più generazioni di stelle in ammassi globulari. Nel 2007, i ricercatori di Hubble hanno trovato tre generazioni di stelle nel massiccio ammasso globulare NGC 2808.