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Fasi principali dell'evoluzione stellare di stelle singole e binarie

Negli ultimi anni, il numero sempre crescente di dati ottenuti con strumentazione da terra e da satellite ha reso più forte la richiesta di strumenti teorici più sofisticati che permettano di interpretare tali dati. Se fino a una decina di anni fa l’evoluzione stellare teorica trovava il suo principale campo di applicazione nell’ambito della astronomia ottica e del vicino infrarosso, negli ultimi anni si è decisamente allargato il panorama spettrale di riferimento. Le osservazioni si sono estese a lunghezze d’onda nell’infrarosso medio e lontano, sub-millimetrico e millimetrico, al fine di studiare in particolare le stelle nelle fasi evolutive avanzate che si trovano spesso nascoste all’interno di inviluppi circumstellari. Un’altra estensione è stata fatta verso le bande X e gamma per la comprensione di alcuni interessanti fenomeni in sistemi binari interagenti.

Due principali filoni dell’evoluzione stellare riguardano lo studio delle variabili pulsanti come traccianti delle proprietà delle popolazioni stellari e lo studio degli interni stellari usando le pulsazioni (asterosismologia). Il primo serve per usare le variabili pulsanti come calibratori primari della scala delle distanze astronomiche nonché come indicatori della struttura e dei meccanismi di formazione delle galassie; il secondo consente di ricavare informazioni sui parametri stellari intrinseci (massa, luminosità, temperatura effettiva e composizione chimica) e soprattutto l’età.

La comunità scientifica nazionale vanta una consolidata tradizione nel settore della modellistica stellare e dell’evoluzione stellare teorica così come nelle applicazioni dei risultati in svariati campi dell’astrofisica moderna.

Il livello di eccellenza raggiunto da qualche decennio in campo internazionale, attestato da uno straordinario tasso di pubblicazioni e citazioni, ha permesso avanzamenti significativi nella conoscenza dell’evoluzione stellare, in quelli collaterali (come la fisica nucleare di bassa energia) ed in quelli a cui i risultati si applicano. Le capacità così acquisite hanno permesso alla nostra comunità di affrontare problemi di grande rilevanza che spaziano dal contributo delle stelle massicce all'evoluzione chimica della galassia alla produzione di oggetti compatti di varia natura.

È inoltre importante sottolineare come le competenze della comunità stellare italiana siano assolutamente uniche in quanto consentono di affrontare in modo omogeneo qualunque aspetto dell'evoluzione di una stella. Si va infatti dalla nucleosintesi stellare, lo studio cioè delle reazioni nucleari che avvengono all'interno di una stella e che producono i nuclei degli elementi chimici, allo studio delle diverse fasi di evoluzione stellare che portano alla formazione di nane bianche, stelle di neutroni e supernove. Le conoscenze acquisite grazie al satellite CoRoT (Convection, Rotation and planetary Transits) hanno portato a modelli degli interni stellari più particolareggiati per le stelle che attraversano la striscia d’instabilità e per le giganti rosse (dimensione del nucleo stellare, estensione dell’overshooting, profilo di rotazione, età, …).

Dal punto di vista strumentale, la comunità stellare italiana partecipa, con un ruolo significativo, ai programmi internazionali per la realizzazione della più moderna strumentazione nell'X, ottico e vicino infrarosso (XSHOOTER – strumento del VLT di ESO). Dal punto di vista osservativo la nostra comunità trae vantaggio dall’integrazione di dati ottenuti con strumentazione molto diversa, che va dai satelliti X, alla spettro polarimetria ad altissima risoluzione, al Very Long Baseline Interferometry (VLBI).

Nei prossimi anni ci aspettiamo nuovi risultati dalla nuova strumentazione sia da terra che da satellite (i già citati HERSCHEL e ALMA). In particolare dalla missione spaziale Global Astrometric Interferometer for Astrophysics (GAIA), che verrà lanciata nel 2012.

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