Comprendere come si formano e si evolvono le galassie è una delle domande centrali dell’Astrofisica Extragalattica moderna.
Il nostro team extragalattico lavora su molteplici temi scientifici legati a questo grande obiettivo.
I dati straordinari del nuovo James Webb Space Telescope (JWST) ci permettono di ottenere immagini in diverse bande dell’infrarosso e, per la prima volta dallo spazio, spettri ad alta risoluzione. I ricercatori del nostro gruppo sono attivamente coinvolti nell’elaborazione di questi dati e nella costruzione di cataloghi di galassie.
Ad esempio, abbiamo recentemente pubblicato un catalogo con circa mezzo milione di sorgenti, relativo ai campi osservativi che vedete qui rappresentati. In uno di questi campi, abbiamo scoperto alcune tra le galassie più lontane mai osservate, confermando anche la distanza esatta tramite analisi spettroscopica.
Lavoriamo con dati provenienti da grandi collaborazioni internazionali di cui siamo membri attivi, con dati pubblici e anche con dati proprietari ottenuti tramite programmi osservativi guidati dal nostro gruppo.
A sinistra: Osservazioni spettroscopiche 1D e 2D NIRSpec del James Webb Space Telescope (JWST) e misurazioni del redshift di galassie ad alto redshift e candidati nuclei galattici attivi (AGN) nel campo GLASS-JWST dietro l’ammasso di galassie Abell 2744. A destra: Le due galassie lontane dell’Universo primordiale, GHZ1 e GHZ2, scoperte dietro l’ammasso di galassie Abell 2744. Credits: NASA, ESA, CSA
Qui sotto presentiamo due esempi tra i numerosi studi che stiamo conducendo con i dati del James Webb.
Stiamo utilizzando questi dati per cercare risposte a molte domande ancora aperte. Ad esempio: quali sono le proprietà fisiche delle primissime galassie? Qual è la loro massa stellare, il contenuto di gas, la metallicità, il tasso di formazione stellare, e così via? In questa figura è mostrato lo spettro ottenuto con JWST di una delle galassie più distanti conosciute, nel quale si possono riconoscere linee di emissione di numerosi elementi, come il carbonio e l’ossigeno.
Quando si sono formate le prime “bolle”? Cercando particolari galassie che emettono nella riga Lyman-alpha dell’ultravioletto, possiamo individuare e studiare le primissime regioni ionizzate dell’Universo. In questa figura è rappresentata una di queste “bolle”, scoperta a un’epoca corrispondente a circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang. Questa regione ionizzata è stata creata dai fotoni ionizzanti di 6 galassie molto vicine tra loro.
Attività in corso
- Studio del contenuto stellare, metallico e di polveri delle prime galassie
- Sviluppo di modelli semi-analitici per la formazione delle galassie
- Esplorazione dell’epoca della reionizzazione tramite osservazioni spettroscopiche profonde
- Analisi delle proprietà fisiche delle galassie a formazione stellare ad alto redshift attraverso dati spettrofotometrici
- Ricerca dell’emissione Lyman Continuum (LyC) in galassie a redshift 3–4
- Ricostruzione della storia di formazione della massa galattica e studio delle popolazioni stellari
- Studio della comparsa delle galassie passive
…e molto altro.
Il team di ricerca
Antonello Calabrò
Marco Castellano
Adriano Fontana
Nicola Menci
Emiliano Merlin
Lorenzo Napolitano
Laura Pentericci
Paola Santini
Roberta Tripodi
Rosa Valiante
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