Astrofisica, la 'danza delle stelle' nella Via Lattea

La 'danza delle stelle' nella Via Lattea fa conquistare alla scienziata italiana Elena Pancino, ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, un finanziamento di 2,5 milioni di euro dal Consiglio Europeo delle Ricerche. Il progetto vincitore del grant Advanced si chiama StarDance e metterà alla prova delle osservazioni l’ipotesi innovativa secondo cui molte popolazioni esotiche - finora incomprese - negli ammassi stellari e nella Via Lattea, sono il risultato di scambio di massa e fusione tra coppie di stelle.

Dal primo novembre prossimo, e per i successivi cinque anni, la ricercatrice Inaf a Firenze guiderà il progetto europeo StarDance che, con un budget di due milioni e mezzo di euro messo a disposizione dall’European Research Council (Erc), il Consiglio Europeo delle Ricerche, cercherà di dare risposta a una domanda fondamentale aperta da decenni: "Come si formano le stelle?".

StarDance studierà le proprietà fisiche e chimiche delle popolazioni stellari esotiche negli ammassi stellari e nella popolazione di campo della Via Lattea, per comprovare la nuova ipotesi proposta da Elena Pancino basata sullo studio di un tipo di stelle 'non-canoniche', risultato di interazioni tra stelle binarie che si fonderebbero dando origine a un’unica stella più massiccia. Queste popolazioni di stelle verranno studiate soprattutto negli ammassi stellari, sia aperti che globulari, ovvero le 'culle' entro cui la maggior parte delle stelle si forma, rendendoli quindi ambienti molto attivi dal punto di vista chimico e dinamico.

L'Inaf sottolinea che proprio di questi ammassi a oggi non è ancora del tutto chiaro quale sia il meccanismo di formazione, soprattutto per i più antichi (i globulari), né se la formazione stellare nell’universo primordiale fosse diversa da quella che è possibile osservare oggi. Alcune di queste stelle esotiche attendono da decenni una interpretazione certa della loro origine. La definizione deriva da alcune loro caratteristiche peculiari: per esempio una composizione chimica anomala, il tipo di rotazione o la loro estrema ricchezza di litio, oppure la perdita di una parte importante della loro atmosfera.

Il titolo accattivante del progetto StarDance richiama la danza delle stelle, un concetto spesso usato per descrivere il percorso di oggetti che gravitano l’uno attorno all’altro. "Nel mio progetto, metterò assieme la danza delle stelle che da sole ruotano molto velocemente sul loro asse, delle stelle binarie che ruotano l’una attorno all’altra, e degli ammassi stellari in cui migliaia o addirittura milioni di stelle seguono i loro percorsi non-deterministici, solitarie o in coppie e multipli, sotto l’azione del comune campo gravitazionale" spiega Elena Pancino.

La ricercatrice italiana sottolinea che "con StarDance avrò la possibilità di mettere alla prova una mia nuova ipotesi, secondo cui le interazioni tra stelle molto vicine tra loro, con scambio di massa e anche con la fusione delle due stelle, possono spiegare tutte le osservazioni in maniera naturale e organica. L’ambizione sta nel fatto che il progetto richiede una batteria di test ad ampio spettro, con osservazioni che vanno dalla banda dei raggi X fino all’infrarosso, ottenute per di più con tecniche diversissime, dalle più classiche fino all’intelligenza artificiale, e richiede anche competenze astrofisiche molto variegate". "In sostanza, per la prima volta si guarderà il problema da diversi angoli in maniera organica e spaziando tra diversi campi di ricerca che tradizionalmente non comunicano molto tra loro" osserva Elena Pancino.

Questa ricerca si inserisce in un contesto scientifico già in grande fermento nel campo della formazione e dell’evoluzione stellare, grazie anche al contributo della missione astrometrica europea Gaia e altre missioni spaziali e grandi survey da Terra che stanno producendo una enorme mole di dati di altissima qualità ancora lontana, però, dall’essere interpretata in modo soddisfacente. In questo contesto, gli ammassi stellari si confermano come potenti laboratori astrofisici da utilizzare per testare i modelli teorici.

"Io e il mio gruppo potremo contare su una enorme mole di lavoro fatta dalla comunità a cui apparteniamo. Tuttavia, l’Erc finanzia progetti alla cui base c’è un elemento di novità o di rottura con il passato, soprattutto dove ci sono grandi problemi aperti da lungo tempo, a cui le tecniche tradizionali non hanno saputo dare finora una risposta, proprio come nel nostro caso" conclude Pancino. (di Andreana d'Aquino)