Parole chiave:
Ammassi di Galassie
Astrofisica dei plasmi
Radiogalassie
Tecniche radioastronomiche
- Campo di ricerca n. 1-
La radioemissione e' un fenomeno di breve durata (10^7-10^8 anni)
in relazione all'eta' delle galassie (10^10 anni). Non e' ancora
chiaro quali siano gli ingredienti necessari affinche' il
meccanismo che genera elettroni relativistici e campo magnetico si
instauri e quindi produca radiazione di sincrotrone. Data
l'evoluzione abbastanza rapida delle proprieta' delle
radiosorgenti, importanti indicazioni provengono dagli oggetti la
cui radioemissione e' nella fase inziale, confinata alle regioni
nucleari della galassia ospite, con eta' tipiche della
radiosorgente dell'ordine del migliaio di anni. Lo studio degli
oggetti giovani e quindi piccoli costituisce un importante filone
di ricerca per dedurre le proprieta' della sorgente di energia e
dell'ambiente in cui il plasma radio si sviluppa e forma la
radiosorgente.
- Campo di ricerca n.2 -
Gli ammassi di galassie permettono di studiare una molteplicita' di
fenomeni astrofisici. La radioemissione da' informazioni
sull'attivita' dei nuclei delle galassie nell'ammasso e permette lo
studio dell'interazione del plasma relativistico emettente per
sincrotrone con il gas caldo che permea lo spazio intergalattico e
che costituisce la parte preponderante della massa visibile.
Inoltre, l'eventuale presenza di emissione diffusa, non associata
ad alcuna galassia porta informazioni rilevantissime relative alla
storia dinamica di accrescimento di nuove galassie che vengono
catturate dall'attrazione gravitazionale dell'ammasso.
- Campo di ricerca n.3 -
La radioemissione e' originata da un plasma relativistico
astrofisico dotato di un campo magnetico che viene originato nelle
regioni nucleari delle galassie e successivamente lanciato a
velocita' prossime a quelle della luce in direzione del mezzo
interstellare della galassia ospite e successivamente nel mezzo
intergalattico. L'interazione con l'ambiente e gli effetti che
questo produce sulla radiazione di sincrotrone costituiscono un
importante diagnostico che consente di derivare informazioni sui
parametri fisici sia del plasma che del mezzo ambiente
stesso.
La radioemissione nei nuclei attivi delle galassie presenta
strutture su scale che passano dal parsec al Mpc. In particolare,
nelle radiosorgenti compatte e' ormai evidente che le dimensioni
piccole sono dovute ad uno stadio giovane dell'evoluzione della
radiosorgente che, col passare del tempo, poi e' destinata a
svilupparsi su scale molto piu' grandi delle dimensioni della
galassia ospitante ed a passare dall'interazione con il mezzo
interstellare a quella con il mezzo intergalattico. Lo studio delle
radiosorgenti compatte riveste una notevole importanza
relativamente alla conoscenza dello sviluppo ed evoluzione delle
radiosorgenti. I parametri fisici (e.g. luminosita', pressione
interna del plasma relativistico, energia interna, etc.) subiscono
delle variazioni anche consistenti durante la vita della
radiosorgente che puo' essere scandita dal suo sviluppo
strutturale. Lo studio di campioni di radiosorgenti giovani
costituisce un importante filone di ricerca per comprendere quale
sia il ruolo dell'ambiente circostante il nucleo attivo
nell'indirizzare il destino dello sviluppo della radioemissione
stessa. Studi approfonditi richiedono l'utilizzo di telescopi che
consentono risoluzioni dell'ordine del millesimo di secondo d'arco
e devono essere condotti a una serie di frequenze al fine di
interpretare correttamente le strutture visibili. Il nostro gruppo
sta lavorando quindi sullo studio statistico di questi oggetti con
uno sforzo prevalentemente osservativo. La struttura morfologica
deve poi essere accompagnata anche dall'analisi di una possibile
evolzione del tipico profilo spettrale a campana che, ci si
aspetta, non dovrebbe variare in maniera sostanziale su tempi scala
di qualche anno/decennio. Casi che non soddisfano a questo
requisito sono indice di oggetti non correttamente interpretati
come giovani, ma che appaiono piccoli solo per effetti di
proiezione ed il cui spettro radio dovrebbe essere caratterizzato
da elevata variabilita'. In particolare e' allo studio un piccolo
campione di oggetti in cui, in teoria, la radioemissione dovrebbe
essersi originata solamente negli ultimi decenni. I risultati
recentemente ottenuti hanno evidenziato che i semplici modelli
della distribuzione del gas nelle regioni prossime al nucleo attivo
non sono compatibili con alcune caratteristiche osservative ed, in
primo luogo con le asimmetrie di luminosita', dimensione e
posizione dei mini-lobi. Negli ammassi di galassie il plasma
relativistico depositato dalle radiogalassie spente o in via di
spegnimento puo' essere ri-vitalizzato (e quindi essere nuovamente
reso radioemittente) qualora fenomeni di riaccelerazione forniscano
nuovamente quantita' sostanziali di energia agli elettroni
relativistici. Negli ammassi soggetti a recenti processi di merger,
una opportuna combinazione di parametri (scala della turbolenza)
puo' produrre tali effetti originando radio emissione da strutture
diffuse conosiute come aloni e relitti. Dal loro studio e'
possibile dedurre diverse proprieta' relative alla fisica e al
contenuto energetico della materiale intergalattico negli ammassi.
Recenti osservazioni hanno dimostrato che la correlazione tra
luminosita' radio e massa dell'ammasso (o Luminosita' nei raggi X)
non si applica a tutti gli ammassi, ma che coloro che non
presentano emissione radio rivelabile, hanno dei limiti superiori a
tale emissione che sono ben al di sotto (2 ordini di grandezza)
rispetto alla corelazione prevista. Inoltre e' possibile studiare
il ruolo dell'ambiente nel determinare le proprieta' della
radioemissione nelle galassie di ammasso. Inoltre dallo studio del
segnale polarizzato e' anche possible determinare quali siano le
proprieta' del campo magnetico intergalattico.