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Lo sguardo di Askap sul piano galattico della nostra galassia

Un gruppo di radioastronomi, guidati dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dall’Università di Macquarie di Sydney, ha effettuato le prime osservazioni radio di una vasta sezione del piano galattico della Via Lattea con l’Australian SKA Pathfinder (ASKAP), sviluppato e gestito dalla Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO). Nello specifico, la regione mappata dai ricercatori comprende tutta l’area della survey Stellar Continuum Originating from Radio Physics In Ourgalaxy (SCORPIO), uno dei numerosi progetti di esplorazione del più ampio programma Evolutionary Map of the Universe (EMU), che consiste nell’osservazione di tutto l’emisfero sud con ASKAP, uno dei precursori del progetto SKA. Le osservazioni, riportate in due articoli pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sono state effettuate nel 2018 con l’interferometro non ancora completamente dispiegato (15 delle 36 antenne erano allora operative) coprendo un’area totale di circa 40 gradi quadrati.

Nell’ambito delle attività preparatorie alla survey EMU, le antenne di ASKAP sono state puntate in direzione della coda della costellazione dello Scorpione. Il cosiddetto campo SCORPIO è stato incluso tra i primi target scientifici di ASKAP, grazie al lavoro preliminare condotto dal team italiano dell’INAF utilizzando l’Australia Telescope Compact Array (ATCA) che ha permesso di conseguire una serie di importanti risultati scientifici e di sviluppare competenze nella riduzione e analisi di dati radio del piano galattico. Dal campo SCORPIO sono state estratte più di 3600 sorgenti radio compatte, molte delle quali non classificate. Sono state rivelate tutte le sorgenti precedentemente classificate come regioni HII, zone ricche di idrogeno ionizzato associate a siti di formazione stellare, o come nebulose planetarie, ultime fasi evolutive di stelle di massa intermedia, e se ne sono scoperte di nuove, aumentando significamente il numero di oggetti appartenenti a queste diverse popolazioni galattiche. ASKAP ha inoltre permesso di rivelare molte sorgenti precedentemente indicate come radio quiet e di scoprire numerose sorgenti estese, non classificate e appartenenti alla classe delle cosiddette “bolle galattiche”, che costituiscono un nuovo campione all’interno del quale individuare nuovi resti di supernova.

 Grazia Umana, principal investigator della survey e prima autrice di uno dei due articoli, nonché ricercatrice presso l’INAF di Catania, spiega: «SCORPIO è l’unico campo galattico finora osservato con ASKAP ed è quindi particolarmente importante per la caratterizzazione di alcune popolazioni galattiche, perché fornisce un solido livello di base da cui partire per progettare meglio alcuni aspetti della survey EMU. Oltre alla scoperta di numerose sorgenti radio galattiche, queste osservazioni hanno messo in evidenza la caratteristica unica di ASKAP di mappare oggetti complessi a varie scale angolari, peculiarità estremamente utile soprattutto nel caso di studi del piano galattico. Questo è frutto di un sapiente disegno dell’array che è sensibile sia ad oggetti compatti che ad emissione estesa e diffusa. Sulla base di questi primi risultati di osservazioni di piano galattico con ASKAP possiamo avere solo un piccolo assaggio delle potenzialità del progetto SKA nel campo della radioastronomia galattica».

Il campo SCORPIO è stato utilizzato come banco di prova per testare su dati reali e in presenza di emissione diffusa il tool di estrazione sorgenti CAESAR sviluppato dal team italiano. È stato prodotto un primo catalogo di radiosorgenti compatte e loro componenti, che verrà successivamente aggiornato quando saranno disponibili le nuove osservazioni ASKAP del campo SCORPIO con l’array completo, programmate per fine 2021. I dati multifrequenza e l’atteso aumento della sensibilità e della risoluzione spaziale ci consentirà di misurare l’indice spettrale per tutte le sorgenti, consentendo ulteriori progressi nei nostri studi di classificazione.

Il progetto EMU si estenderà anche a parte dell’emisfero nord, coprendo il 75% del cielo osservato alla frequenza di 1.4 GHz, con una risoluzione angolare e sensibilità migliori di quanto ottenuto finora. I ricercatori osserveranno una consistente frazione del piano galattico riuscendo a produrre un atlante a grande campo dell’emissione nel continuo radio della Via Lattea, con risultati senza precedenti in termini di sensibilità e risoluzione angolare, che avrà un grosso impatto negli studi della formazione stellare, della struttura galattica e dell’evoluzione stellare.

L’articolo A first glimpse at the Galactic Plane with the ASKAP: the SCORPIO field

L’articolo Evolutionary map of the Universe (EMU): Compact radio sources in the SCORPIO field towards the galactic plane

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