Intervista con Natascha Förster Schreiber: "SINS in Heaven" ovvero l'evoluzione delle galassie (ottobre 2009)

SINFONI

Il Premio Balzan per l'astronomia infrarossa del 2003 ha avuto un impatto durevole sulla ricerca del vincitore, il professor Reinhard Genzel del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), in Germania. L'appoggio finanziario e il prestigio conferito dal Premio Balzan hanno ulteriormente rafforzato la reputazione del professor Genzel a livello mondiale. Le eccezionali scoperte scientifiche che il professor Genzel ha pubblicato in fondamentali articoli apparsi su prestigiose riviste scientifiche, hanno approfondito la nostra comprensione di meccanismi astrofisici cruciali. Il supporto economico garantito dalla Fondazione Balzan ha spianato la strada per il conferimento del finanziamento del DIP (Progetto Israelo-Tedesco) da parte della Fondazione Tedesca per la Scienza nel 2008 e ha stimolato diverse collaborazioni internazionali. Inoltre il professor Genzel ha usato il finanziamento del Balzan per investire nel futuro della propria area di ricerca, devolvendo fondi in favore di giovani ricercatori. Una di questi è la dottoressa Natascha Förster Schreiber, che è diventata il ricercatore principale della ricerca SINS (Spectroscopic Imaging survey in the Near-infrared with SINFONI). I risultati principali di questo studio sono stati pubblicati dalla prestigiosa rivista Nature nel 2006, e la pubblicazione è già diventata una pietra miliare nel campo dell'astrofisica. La Fondazione Balzan ha parlato con la dottoressa Förster Schreiber dei risultati, delle sfide e dell'impatto della sua ricerca.

Qual è l'ipotesi di ricerca alla base del suo progetto?

Lo scopo principale consiste nel capire come, quando e con quali orizzonti temporali le galassie massive si siano assemblate nell'universo primordiale. Al fine di raccogliere le informazioni necessarie per rispondere a queste domande abbiamo utilizzato uno strumento sviluppato dal MPE chiamato SINFONI, che è montato sul Very Large Telescope dello European Southern Observatory (ESO) in Cile. La ricerca che abbiamo completato recentemente (SINS) ci ha reso osservazioni sorprendenti che suggeriscono che la formazione delle galassie massive non sia stata dominata da grandi fusioni, quanto da accrescimenti rapidi ma più continui. La nostra idea su come le galassie si siano formate nel passato sta cambiando – cosa che potrebbe essere vista come un cambiamento del paradigma – e il SINS ha costituito un apporto di fondamentale importanza.
 
Quali sono le difficoltà principali del progetto?
Beh, il fatto che l'atmosfera della Terra sia fino a un milione di volte più luminosa delle galassie che stiamo studiando, anche di notte, potrebbe essere descritto come una vera sfida. Un'altra è la turbolenza presente nell'atmosfera della Terra. Comunque queste sono difficoltà tecniche. A parte questo, c'è il fatto che abbiamo a che fare con dati complessi: SINFONI fornisce non solo le due dimensioni spaziali, ma anche la terza dimensione dello spettro, che ci permette di vedere i movimenti interni delle galassie. La cornice interpretativa per una serie così particolare di risultati evolve quasi con la stessa rapidità con la quale i nuovi dati vengono raccolti attraverso il telescopio. Molte delle nostre scoperte sono sorprendenti e rivelano aspetti completamente nuovi delle giovani galassie massive nell'universo primordiale. Questo è ciò che rende il nostro lavoro molto opportuno e eccitante.
 
Quali sono le ultime notizie in arrivo dal vostro progetto?
I nostri risultati hanno dimostrato per la prima volta in modo convincente che galassie massive a spirale molto grandi, come la Via Lattea, esistevano già da 3 miliardi di anni dopo il Big Bang. La più importante implicazione che deriva da questa osservazione è che tali galassie si devono essere formate molto rapidamente e in gran parte attraverso un meccanismo di accrescimento abbastanza continuo. Questa è stata una scoperta inaspettata e ha rappresentato un importante progresso nel campo dell'evoluzione delle galassie.
 
Chi lavora al progetto insieme a lei e al professor Genzel?
Il nocciolo duro del SINS comprende circa 15 ricercatori del MPE e di altre istituzioni, tra le quali l'Università di Tel Aviv (Israele), l'Università della California, Berkley (USA) e l'Osservatorio di Acetri a Firenze (Italia). Alcune parti del progetto sono state portate avanti attraverso la collaborazione con gruppi esterni, in particolare dall'Italia, dalla Francia e dalla Svizzera. Per esempio lavoriamo con scienziati dell'Osservatorio di Padova e dell'Università di Bologna, entrambi in Italia.Inoltre collaboriamo regolarmente anche con il California Institute of Technology (USA), la Harvard University (USA), la Hebrew University (Israele) e il Munich University Observatory (Germania).
 
Può collegare il vostro lavoro a quello del professor Michael Mayor, che ha vinto il Premio Balzan per le strumentazione e le tecniche in astronomia e astrofisica nel 2000?
Il lavoro del professor Mayor ha in comune con il SINS il fatto che entrambi hanno sfruttato le possibilità offerte da nuovi strumenti, sviluppati specificamente per affrontare questioni fondamentali nei nostri rispettivi campi di indagine. Sia il professor Mayor sia il SINS hanno portato a importanti progressi scientifici: il professor Mayor a scoperto il primo pianeta extra-solare, e il SINS ha rivoluzionato la ricerca sull'evoluzione delle galassie. Questi sono esempi eccellenti dell'enorme vantaggio e rendimento scientifico che lo sviluppo di strumentazione specializzata può portare all'avanzamento della conoscenza sull'universo nel quale viviamo.
Dottoressa Förster Schreiber, molte grazie per il suo tempo e i nostri migliori auguri a lei e al suo gruppo di ricerca.
 
Fig. SINFONI: Emissione ionizzata di gas idrogeno (Hα line) della galassia D3a-15504 a una distanza cosmologica di circa 11 miliardi di anni luce. I colori indicano i movimenti relativi attraverso le galassie: la parte rossa si allontana da noi, quella blu si avvicina a noi, mentre le parti verdi sono stazionarie rispetto al grosso del sistema. Questa galassia è un disco per certi aspetti simile alla nostra Via Lattea, e sta ruotando attorno all'asse giallo che attraversa il nucleo galattico (la croce bianca). Questi dati SINFONI ad alta risoluzione rivelano inoltre che questa giovane galassia ospita complessi di formazioni di stelle attive luminosi e di grandi dimensioni, e che il gas viene trasportato ad alte velocità verso il centro per formare un denso ammasso stellare globulare. Tale sistema si potrebbe poi evolvere in una galassia ellittica massiva compatta. (Genzel et al. 2006, Nature, 442, 786).
 
 
PR&D
Vienna

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