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Osservatorio Astrofisico di Arcetri

FISICA DEL MEZZO INTERSTELLARE

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Attraverso il processo di formazione stellare le galassie convertono una parte del loro contenuto di gas in stelle, arricchendosi di metalli e polvere. Questo processo puo' essere alimentato da flussi di barioni dall'esterno e al tempo stesso favorire l'arricchimento del mezzo circostante attraverso vigorose esplosioni. Nelle galassie vicine si possono analizzare in dettaglio le varie fasi del processo, e da un confronto con i dati ad epoche cosmologiche diverse, tracciare le basi del fenomeno anche in galassie piu' giovani. Il nostro approccio e' basato sul confronto tra modelli teorici e osservazioni a diverse lunghezze d'onda delle componenti del mezzo interstellare nelle sue varie fasi, e a diverse scale spaziali, considerando galassie con formazione stellare attiva. Le ricerche in galassie vicine e risolte si collegano ad analisi statistiche per studiare le dipendenze dei processi da proprieta' globali quali massa, metallicita' e ambiente. Lo studio del mezzo interstellare e del processo di formazione stellare si inseriscono nel piu' ampio contesto cosmologico.
In questo contesto il nostro gruppo si occupa piu' precisamente di:

  • Contenuto di gas e polvere, metallicita' e feedback in galassie con formazione stellare attiva anche in relazione al loro ambiente: le relazioni di scala nell'Universo locale, riferimenti importanti per gli studi evolutivi delle galassie (Gas-DustPedia, ESKAPE-HI, osservazioni con JWST, ALMA e VLA) vengono esaminate considerando galassie con diverse caratteristiche fisiche (bassa metallicita', isolate o in ammassi)
  • Esaminare i meccanismi di formazione ed evoluzione dei complessi molecolari e giovani ammassi stellari, attraverso osservazioni ad alta risoluzione di galassie vicine, per stabilire il legame tra la formazione stellare su piccole scale e le proprieta' globali della galassia
  • Bilancio energetico e distribuzione spettrale di energia (SED): osservazioni e modelli di SED per galassie vicine dall'UV/ottico fino al FIR/submillimetrico/radio; valutazione dell'assorbimento ed emissione della polvere in relazione alla storia di formazione stellare
  • Formazione, evoluzione e distruzione dei grani di polvere: confronto tra modelli teorici e osservazioni in galassie primordiali; fisica della polvere, e in particolare degli idrocarburi policiclici aromatici (PAH) e dipendenza dalle caratteristiche del mezzo interstellare (osservazioni con Spitzer e JWST)
  • Osservazioni e modelli del mezzo intergalattico per comprendere come avvengono gli scambi di materia tra questo e il disco galattico

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