Il team del Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA ha annunciato i piani per un'indagine senza precedenti del piano della nostra galassia, la Via Lattea. Scruterà questa regione più in profondità di qualsiasi altra indagine, mappando più stelle della nostra galassia rispetto a tutte le osservazioni precedenti messe insieme.
"C'è una vasta gamma di ambiti scientifici che possiamo esplorare con questo tipo di indagine, dalla formazione stellare e l'evoluzione alla polvere tra le stelle e la dinamica del cuore della galassia", ha affermato Catherine Zucker, astrofisica presso il Center for Astrophysicals | Harvard &Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, coautori di un libro bianco che descrive alcuni dei vantaggi di un programma di osservazione di questo tipo.
Un'indagine sul piano galattico è stata la candidatura di prima qualità a seguito di un invito a presentare idee per un'indagine romana del 2021. Ora la comunità scientifica lavorerà insieme per progettare il programma di osservazione prima del lancio di Roman entro maggio 2027.
"Ci saranno molti compromessi poiché gli scienziati dovranno scegliere, ad esempio, quanta area coprire e quanto completamente mapparla in tutti i diversi filtri possibili", ha affermato il coautore dell'articolo Robert Benjamin, un astronomo dell'Università di Washington. l'Università del Wisconsin-Whitewater.
Anche se i dettagli dell'indagine restano da definire, gli scienziati dicono che se coprisse circa 1.000 gradi quadrati - una regione di cielo grande quanto 5.000 lune piene - potrebbe rivelare oltre 100 miliardi di oggetti cosmici (principalmente stelle).
"Sarebbe abbastanza vicino a un censimento completo di tutte le stelle della nostra galassia, e ci vorrebbe solo circa un mese", ha detto Roberta Paladini, ricercatrice senior presso Caltech/IPAC a Pasadena, California, e responsabile del Libro bianco. autore. "Ci vorranno decenni per osservare una porzione di cielo così ampia con i telescopi spaziali Hubble o James Webb. Roman sarà una macchina di rilevamento."
Gli osservatori con vedute più piccole dello spazio hanno fornito immagini squisite di altre galassie, rivelando strutture complesse. Ma studiare l’anatomia della nostra galassia è sorprendentemente difficile. Il piano della Via Lattea copre un'area del cielo così vasta che studiarlo in dettaglio può richiedere molto tempo. Gli astronomi devono anche scrutare attraverso la spessa polvere che oscura la luce stellare distante.
Anche se abbiamo studiato bene le vicinanze del nostro sistema solare, Zucker afferma:"Abbiamo una visione molto incompleta di come appare l'altra metà della Via Lattea oltre il centro galattico."
Osservatori come il telescopio spaziale Spitzer della NASA, in pensione, hanno condotto indagini su vaste aree del piano galattico con lunghezze d'onda della luce più lunghe e hanno rivelato alcune regioni di formazione stellare sul lato più lontano della galassia. Ma non è riuscito a risolvere i dettagli più fini come farà Roman.
"Spitzer ha posto le domande che Roman sarà in grado di risolvere", ha detto Benjamin.
La combinazione di Roman tra un ampio campo visivo, una risoluzione nitida e la capacità di scrutare attraverso la polvere lo rendono lo strumento ideale per studiare la Via Lattea. E vedere le stelle in diverse lunghezze d'onda della luce, ottica e infrarossa, aiuterà gli astronomi a imparare cose come la temperatura delle stelle. Quest'unica informazione sblocca molti più dati, dallo stadio evolutivo e dalla composizione della stella alla sua luminosità e dimensione.
"Possiamo fare studi molto dettagliati su cose come la formazione stellare e la struttura della nostra galassia in un modo che non possiamo fare per nessun'altra galassia", ha detto Paladini.
Roman offrirà nuove informazioni sulla struttura della regione centrale conosciuta come rigonfiamento, la "barra" che si estende su di essa e i bracci a spirale che si estendono da essa.
"Sostanzialmente riscriveremo l'immagine 3D del lato nascosto della galassia", ha detto Zucker.
La visione acuta di Roman aiuterà gli astronomi a vedere le singole stelle anche nei vivai stellari sul lato più lontano della galassia. Ciò aiuterà Roman a generare un nuovo enorme catalogo di stelle poiché sarà in grado di mappare 10 volte più lontano rispetto alla precedente mappatura di precisione effettuata dalla missione spaziale Gaia dell'ESA (l'Agenzia spaziale europea).
Gaia ha mappato oltre 1 miliardo di stelle in 3D, in gran parte entro circa 10.000 anni luce. Roman potrebbe mappare fino a 100 miliardi di stelle distanti 100.000 anni luce o più (estendendosi fino al confine più distante della nostra galassia e oltre).
Il Galactic Plane Survey è il primo sondaggio astrofisico generale annunciato da Roman, uno dei numerosi programmi di osservazione che Roman realizzerà in aggiunta ai tre principali sondaggi comunitari e alla dimostrazione della tecnologia Coronagraph.
Almeno il 25% della missione primaria quinquennale di Roman sarà assegnato a indagini di astrofisica generale al fine di perseguire una scienza che non può essere svolta solo con i dati principali dell'indagine comunitaria della missione. Gli astronomi di tutto il mondo avranno l'opportunità di utilizzare Roman e proporre ricerche all'avanguardia, consentendo alla comunità astronomica di sfruttare tutto il potenziale delle capacità di Roman per condurre una scienza straordinaria.
Il lavoro è pubblicato su arXiv server di prestampa.
Ulteriori informazioni: Roberta Paladini et al, Opportunità di indagine astrofisica romana di prima definizione:Galactic Roman Infrared Plane Survey (GRIPS), arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2307.07642
Fornito dalla NASA
