Nel più grande e ambizioso programma del telescopio spaziale Hubble mai realizzato, un team di scienziati e ingegneri ha raccolto informazioni su quasi 500 stelle in un periodo di tre anni. Questo sforzo offre nuove informazioni sulla formazione, l’evoluzione e l’impatto delle stelle sull’ambiente circostante.
Questa indagine completa, chiamata ULLYSES (Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards), è stata completata nel dicembre 2023 e fornisce un ricco set di dati spettroscopici ottenuti in luce ultravioletta che gli astronomi estrarranno per i decenni a venire. Poiché la luce ultravioletta può essere osservata solo dallo spazio, Hubble è l’unico telescopio attivo in grado di compiere questa ricerca.
“Credo che il progetto ULLYSES avrà un impatto trasformativo e avrà un impatto sull’astrofisica complessiva – dagli esopianeti, agli effetti delle stelle massicce sull’evoluzione delle galassie, fino alla comprensione delle prime fasi dell’evoluzione dell’universo”, ha affermato Julia Roman-Duval, responsabile del team di implementazione per ULLYSES presso lo Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora, nel Maryland. “A parte gli obiettivi specifici del programma, i dati stellari possono anche essere utilizzati nei campi dell’astrofisica in modi che non possiamo ancora immaginare”.
Il team ULLYSES ha studiato 220 stelle, poi ha combinato quelle osservazioni con le informazioni dell’archivio Hubble su altre 275 stelle. Il programma includeva anche dati provenienti da alcuni dei più grandi e potenti telescopi terrestri e telescopi spaziali a raggi X del mondo. Il set di dati ULLYSES è costituito da spettri stellari, che contengono informazioni sulla temperatura, composizione chimica e rotazione di ciascuna stella.
Un tipo di stelle studiato da ULLYSES sono le stelle blu super calde, massicce. Sono un milione di volte più luminosi del Sole e brillano intensamente nella luce ultravioletta che può essere facilmente rilevata da Hubble. I loro spettri includono la diagnostica chiave della velocità dei loro potenti venti. I venti guidano l’evoluzione delle galassie e seminano nelle galassie gli elementi necessari alla vita. Questi elementi vengono preparati nei forni di fusione nucleare delle stelle e poi iniettati nello spazio quando la stella muore. ULLYSES ha preso di mira le stelle blu nelle galassie vicine che sono carenti di elementi più pesanti di elio e idrogeno. Questo tipo di galassia era comune nell’universo primordiale. “Le osservazioni di ULLYSES sono un trampolino di lancio per comprendere quelle prime stelle e i loro venti nell’universo, e il modo in cui influenzano l’evoluzione della loro giovane galassia ospite”, ha affermato Roman-Duval.
L’altra categoria di stelle nel programma ULLYSES è quella delle stelle giovani meno massicce del nostro Sole. Sebbene più freddi e più rossi del nostro Sole, nei loro anni di formazione liberano un torrente di radiazioni ad alta energia, comprese esplosioni di luce ultravioletta e raggi X. Poiché sono ancora in crescita, stanno raccogliendo materiale dai dischi di polvere e gas che formano i pianeti circostanti. Gli spettri di Hubble includono la diagnostica chiave del processo attraverso il quale acquisiscono la loro massa, inclusa la quantità di energia che questo processo rilascia nel disco di formazione planetario circostante e nell’ambiente vicino. La forte luce ultravioletta delle giovani stelle influenza l’evoluzione di questi dischi mentre formano i pianeti, così come le possibilità di abitabilità per i pianeti appena nati. Le stelle target si trovano nelle vicine regioni di formazione stellare nella nostra galassia, la Via Lattea.
Il concetto ULLYSES è stato progettato da un comitato di esperti con l’obiettivo di utilizzare Hubble per fornire una serie di osservazioni stellari. “ULLYSES è stato originariamente progettato come un programma di osservazione che utilizzava i sensibili spettrografi di Hubble. Tuttavia, il programma è stato enormemente migliorato dalle osservazioni coordinate e ausiliarie guidate dalla comunità con altri osservatori terrestri e spaziali”, ha affermato Roman-Duval. “Una copertura così ampia consente agli astronomi di indagare la vita delle stelle con dettagli senza precedenti e di dipingere un quadro più completo delle proprietà di queste stelle e del loro impatto sul loro ambiente”.
A tal fine, STScI ha ospitato un workshop ULLYSES dall’11 al 14 marzo per celebrare l’inizio di una nuova era di ricerca sulle giovani stelle. L’obiettivo era consentire ai membri della comunità astronomica di collaborare sui dati, in modo che potessero acquisire slancio nelle analisi in corso o dare il via a nuove idee per l’analisi. Il workshop ha rappresentato un passo importante nello sfruttamento di questa libreria spettrale legacy al massimo delle sue potenzialità, mantenendo la promessa di ULLYSES.
Il telescopio spaziale Hubble è operativo da oltre tre decenni e continua a fare scoperte rivoluzionarie che modellano la nostra comprensione fondamentale dell’universo.
