Le tre figure mostrano una parte delle oltre 600 galassie osservate da CALIFA ordinate da sinistra a destra secondo la loro massa (le galassie piu’ “pesanti” a destra) e dal basso in alto secondo la loro attivita’ di formazione stellare (in basso le galassie in cui non nascono piu’ nuove stelle, in alto quelle in cui ne nascono molte). La prima figura dall’alto mostra come le galassie ci apparirebbero a colori naturali se avessimo occhi sufficientemente sensibili: tra le galassie meno massicce e più attive nella formazione stellare abbondano quelle blu e con tipica struttura a spirale, mentre andando a masse più elevate e tra le galassie che formano poche stelle nuovo abbondano oggetti dal colore più arrossato e tondeggianti senza spirali. Nelle altre due figure si nota come CALIFA ci consegni delle vere e proprie mappe di “parametri fisici misurati”: l’età delle stelle (nel pannello centrale) cresce spostandosi dalla parte alta alla parte bassa della sequenza, mentre la quantita’ di gas (il serbatoio da cui nascono le stelle) rappresentata nell’ultimo pannello diminuisce. Crediti: S. F. Sanchez, C. J. Walcher and the CALIFA Team
Un lungo e meticoloso lavoro, durato 6 anni e che ha permesso di ricostruire con un dettaglio senza precedenti la storia evolutiva di 600 galassie, si è finalmente concluso e viene reso oggi pubblico: è l’archivio dati del progetto CALIFA (The Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey), una collaborazione che vede coinvolti oltre 90 astronomi in 25 Istituti di ricerca in 17 Paesi diversi, tra cui l’Italia con l’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri. Grazie a questo nuovo strumento gli astronomi hanno ora libero accesso al più grande insieme di dati sulle proprietà di galassie spazialmente risolte mai ottenuti. CALIFA e il suo archivio fornisce un nuovo prezioso strumento per comprendere l’evoluzione delle galassie.
«Un ricercatore interessato a conoscere il comportamento di un essere umano otterrebbe molte più informazioni su di esso studiando anche l’ambiente, la famiglia e il contesto sociale in cui vive. Esattamente allo stesso modo gli astronomi possono approfondire la conoscenza del nostro ambiente cosmico, la Via Lattea, studiando i suoi “fratelli” nel cielo, ovvero le galassie ad essa simili» spiega con un paragone il Principal Investigator del progetto CALIFA, Sebastian F. Sánchez, dell’Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autonóma de México. «Questo aspetto è davvero affascinante perché – proprio come gli esseri umani – anche le galassie mostrano una grande varietà di forme che riflettono le loro peculiari storie evolutive».
Analizzare la mole di dati prodotta da CALIFA e ricavare il massimo ritorno scientifico è una sfida anche per molti astronomi professionisti. Per questo motivo il progetto è stato pensato fin dall’inizio con accesso pubblico al suo archivio. «Pensiamo che i dati non siano solo di nostra proprietà, ma di chiunque sia interessato a utilizzarli» dice Stefano Zibetti, dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, responsabile del controllo di qualità delle informazioni raccolte nel database. «CALIFA è finanziato con fondi pubblici e riteniamo nostro dovere mettere a disposizione di tutti le risorse di cui oggi dispone. Questo permette anche di riprodurre i nostri risultati a chiunque sia interessato, un aspetto di fondamentale importanza per l’attività degli scienziati».
CALIFA si avvale di una particolare tecnica detta “Integral Field Spectroscopy” (IFS) o “Imaging Spectroscopy”, che unisce i vantaggi di avere contemporaneamente immagini dettagliate delle galassie e informazioni provenienti dalla spettroscopia, ovvero l’analisi della luce scomposta nelle sue componenti a varie lunghezze d’onda. Questo progetto, unico al mondo, è reso possibile dalla combinazione del potere di raccolta della luce del telescopio da 3.5m di Calar Alto, dal grande campo di vista del suo strumento PMAS-PPAK (realizzato dal Leibniz Institut fuer Astrophysik di Potsdam) e dalle 250 notti di osservazioni messe a disposizione dall’Osservatorio di Calar Alto.
L’INAF ha dato un contributo sostanziale al progetto CALIFA in diversi ambiti: tecnico, logistico e scientifico. Stefano Zibetti e la sua collega Anna Gallazzi, sempre dell’Osservatorio Astrofisico di Arcetri, hanno già partecipato alla realizzazione di vari articoli basati sui dati di CALIFA e attualmente stanno lavorando alla calibrazione e validazione di metodi più affidabili per “pesare” le masse stellari di galassie e ricavare la loro età e composizione chimica. «Più la nostra visione del cosmo si fa accurata, più dobbiamo raffinare i nostri strumenti per interpretarla», commenta Zibetti. Ma questo è solo il primo passo. «Capire gli schemi di regolarità che osserviamo in tutta la popolazione di galassie e collegarli ai meccanismi evolutivi che le hanno modellate nel corso di quasi 14 miliardi di anni è il nostro obiettivo e sfida allo stesso tempo» aggiunge Gallazzi. Piuttosto che un punto d’arrivo, la pubblicazione definitiva dei dati di CALIFA è invece il punto di partenza per migliorare la comprensione del nostro Universo sulla base di una affidabile e ricchissima base di informazioni osservative.