La Gaia-ESO survey e l’evoluzione degli ammassi stellari. Pubblicato su A&A “The Gaia-ESO Survey: kinematical and dynamical study of four young open clusters” di L. Bravi (INAF-OA Arcetri)
di Mario Giuseppe Guarcello ( segui mguarce)
Le stelle della nostra Galassia si sono formate tipicamente in ammassi stellari. Cio’ nonostante, solo una piccola frazione delle stelle di sequenza principale o giganti della Via Lattea e’ associata ad ammassi stellari. Questo porta alla ovvia conclusione che tipicamente gli ammassi stellari si disperdono in 10-100 milioni di anni. Sono due i meccanismi principali ritenuti responsabili della dispersione degli ammassi stellari. Secondo il modello dell'”espulsione del gas residuo” gli ammassi stellari si disperdono quando il gas che non ha formato stelle viene disperso dalla radiazione prodotta dalle stelle più’ massive dell’ammasso (Kroupa et al. 2001). Altri modelli indicano che il meccanismo principale di dispersione degli ammassi stellari sia l’interazione dinamica tra le stelle nelle regioni più dense degli ammassi (Parker & Wright 2016).
Una delle diagnostiche che permette di distinguere tra questi due scenari e’ la velocità di dispersione degli ammassi stellari. Nel modello di “espulsione del gas residuo”, infatti, dopo l’espulsione del gas associato all’ammasso, che tipicamente avviene entro 10 milioni di anni, le stelle si disperdono con velocità mediamente maggiori di quelle previste dal teorema del viriale, che lega la media temporale di energia cinetica e gravitazionale in un sistema stellare in equilibrio. L’utilizzo di questa tecnica richiede misure precise di velocità radiali per ottenere la velocità di dispersione delle stelle attraverso spettroscopia ad alta risoluzione, da confrontare con la velocità di equilibrio viriale che e’ calcolata dalla massa totale dell’ammasso e dalla sua morfologia.
Misure di questo tipo sono oggi possibili grazie alle osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione spettrale di ammassi stellari prodotte per la Gaia-ESO Survey. Il team internazionale di ricercatori guidato dall’astronomo L. Bravi, di iNAF-Osservatorio Astronomico di Arcetri e Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Firenze, ha analizzato i dati della Gaia-ESO Survey degli ammassi stellari IC 2602, IC 2391, IC 4665 e NGC 2547, per indagare sui meccanismi di dispersione di questi ammassi che hanno un’eta’ di 20-50 milioni di anni. Dopo aver misurato le velocità’ radiali dei membri di questi ammassi, e stimato massa totale e dimensioni degli ammassi, gli autori di questa ricerca hanno confrontato le velocità di dispersione con le velocita’ di equilibrio. Il risultato e’ che almeno in tre casi (IC 2602, IC 2391 e NGC 2547), la velocità di dispersione e’ un fattore due circa maggiore di quella di equilibrio. I risultati su IC 4665 non sono conclusivi. Questo risultato suggerisce che il meccanismo di “espulsione del gas residuo” stia portando alla dispersione di questi ammassi, sebbene sia possibile che le stelle di questi ammassi siano ancora lontane dall’equilibrio nonostante la loro eta’ avanzata. Lo studio “The Gaia-ESO Survey: a kinematical and dynamical study of four young open clusters“, a cui hanno partecipato gli astronomi Ettore Flaccomio, Francesco Damiani e Loredana Prisinzano dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, e’ stato pubblicato da Astronomy & Astrophysics.
La figura (link) mostra la distribuzione spaziale delle stelle associate agli ammassi stellari oggetto di questo studio.