Il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA è pronto a rivoluzionare la nostra comprensione della Via Lattea con un dettagliato sondaggio che svelerà oltre 100 miliardi di oggetti cosmici e fornirà nuovi dati sulla struttura della galassia.
Il team del telescopio spaziale Nancy Grace Roman ha annunciato piani per un sondaggio senza precedenti del piano della nostra galassia, la Via Lattea. Questo sondaggio esplorerà più a fondo questa regione rispetto a qualsiasi altro sondaggio precedente, mappando più stelle della nostra galassia rispetto a tutte le osservazioni precedenti combinate.
Catherine Zucker, astrofisica presso il Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian a Cambridge, Massachusetts, che ha co-autore di un documento bianco che descrive alcuni dei benefici di un tale programma di osservazione, ha affermato: “C’è una gamma davvero ampia di scienze che possiamo esplorare con questo tipo di sondaggio, dalla formazione e evoluzione delle stelle alla polvere tra le stelle e la dinamica del cuore della galassia”.
Un sondaggio del piano galattico è stato la proposta più votata in seguito a una chiamata del 2021 per idee di sondaggio Roman. Ora, la comunità scientifica lavorerà insieme per progettare il programma osservativo in vista del lancio di Roman entro maggio 2027.
Robert Benjamin, astronomo presso l’Università del Wisconsin-Whitewater e co-autore del documento, ha affermato: “Ci saranno molti compromessi poiché gli scienziati dovranno scegliere tra, ad esempio, quanta area coprire e quanto mapparla completamente in tutti i diversi filtri possibili”.
Sebbene i dettagli del sondaggio rimangano da determinare, gli scienziati affermano che se coprisse circa 1.000 gradi quadrati – una regione del cielo grande quanto 5.000 lune piene – potrebbe rivelare ben oltre 100 miliardi di oggetti cosmici (principalmente stelle).
Roberta Paladini, scienziata senior presso Caltech/IPAC a Pasadena, California, e autrice principale del documento bianco, ha affermato: “Sarebbe abbastanza vicino a un censimento completo di tutte le stelle della nostra galassia, e ci vorrebbe solo circa un mese. Ci vorrebbero decenni per osservare una così grande porzione del cielo con i telescopi spaziali Hubble o James Webb. Roman sarà una macchina per sondaggi!”.
Anatomia della Via Lattea
Gli osservatori con campi visivi più piccoli hanno fornito immagini squisite di altre galassie, rivelando strutture complesse. Ma studiare l’anatomia della nostra galassia è sorprendentemente difficile. Il piano della Via Lattea copre un’area così ampia nel cielo che studiarlo in dettaglio può richiedere molto tempo. Gli astronomi devono anche guardare attraverso spesse nuvole di polvere che oscurano la luce delle stelle lontane.
Sebbene abbiamo studiato bene il vicinato del nostro sistema solare, Zucker dice: “abbiamo una visione molto incompleta di come appare l’altra metà della Via Lattea oltre il centro galattico”.
Osservatori come il ritirato telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno condotto sondaggi su vasta area del piano galattico in lunghezze d’onda più lunghe della luce e hanno rivelato alcune regioni di formazione stellare sul lato opposto della galassia. Ma non poteva risolvere dettagli fini come farà Roman.
“Spitzer ha posto le domande che Roman sarà in grado di risolvere”, ha detto Benjamin.
La combinazione di Roman di un ampio campo visivo, risoluzione nitida e la capacità di guardare attraverso la polvere lo rendono lo strumento ideale per studiare la Via Lattea. E vedere le stelle in diverse lunghezze d’onda della luce – ottica e infrarossa – aiuterà gli astronomi a scoprire cose come le temperature delle stelle. Quel singolo pezzo di informazione sblocca molti più dati, dallo stadio evolutivo della stella e dalla composizione alla sua luminosità e dimensione.
“Possiamo fare studi molto dettagliati di cose come la formazione delle stelle e la struttura della nostra galassia in un modo che non possiamo fare per nessun’altra galassia”, ha detto Paladini.
Roman offrirà nuove intuizioni sulla struttura della regione centrale conosciuta come il rigonfiamento, la “barra” che si estende attraverso di essa e le braccia a spirale che si estendono da essa.
“Riscriveremo sostanzialmente l’immagine 3D del lato lontano della galassia”, ha detto Zucker.
La visione nitida di Roman aiuterà gli astronomi a vedere singole stelle anche nelle nursery stellari sul lato opposto della galassia. Ciò aiuterà Roman a generare un enorme nuovo catalogo di stelle poiché sarà in grado di mappare 10 volte più lontano rispetto alla mappatura di precisione precedente della missione spaziale Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Gaia ha mappato oltre 1 miliardo di stelle in 3D principalmente entro circa 10.000 anni luce. Roman potrebbe mappare fino a 100 miliardi di stelle a 100.000 anni luce di distanza o più (estendendosi fino al bordo più lontano della nostra galassia e oltre).
Il sondaggio del piano galattico è il primo sondaggio di astrofisica generale annunciato da Roman - uno dei diversi programmi di osservazione che Roman farà in aggiunta ai suoi tre sondaggi comunitari principali e alla dimostrazione tecnologica del coronografo. Almeno il 25% della missione primaria di cinque anni di Roman sarà assegnato a sondaggi di astrofisica generale al fine di perseguire scienze che non possono essere fatte solo con i dati del sondaggio comunitario principale della missione. Gli astronomi di tutto il mondo avranno l’opportunità di utilizzare Roman e proporre ricerche all’avanguardia, consentendo alla comunità astronomica di utilizzare appieno le potenzialità delle capacità di Roman per condurre scienze straordinarie.