© WST telescope
CASI DI SCIENZA GALATTICA
WST può svolgere un ruolo trasformativo nell'ambito della formazione di stelle e pianeti. In particolare, l'IFS consentirà di studiare con un dettaglio senza precedenti i processi di formazione stellare in ambienti massicci e densi; il MOS a bassa risoluzione è ideale per indagare le proprietà delle popolazioni disperse, mentre il MOS ad alta risoluzione sarebbe essenziale per misurare le abbondanze e dedurre l'attività stellare in ampi campioni di stelle ospitanti pianeti, svelando così il ruolo della composizione chimica della stella ospite e dei campi magnetici nel modellare i sistemi planetari.
Mappa del cielo con cerchi che confrontano le regioni fino a dove un certo tipo stellare può essere osservato in modalità ad alta risoluzione con WST (linee continue rosse e gialle) e 4MOST (linee tratteggiate rosse e gialle). La regione in cui sono disponibili le spettroscopie Gaia DR3 è mostrata in ciano. Crediti immagine: Laura Magrini (INAF).
Stiamo vivendo un’epoca d’oro per l’astrofisica galattica, stellare ed esoplanetaria, grazie alla missione Gaia dell’ESA, insieme ai numerosi survey stellari condotti nell’ultimo decennio. WST ci permetterà di spingere ulteriormente i confini della nostra comprensione della Via Lattea (MW) e delle sue stelle e popolazioni componenti. Abbondanze precise di diversi elementi chimici, che coprono i diversi canali di nucleosintesi, per alcuni milioni di stelle permetteranno una comprensione più completa dell’origine degli elementi, fondamentale per una varietà di altre questioni astrofisiche. WST migliorerà anche notevolmente la nostra capacità di misurare rapporti di abbondanza sensibili all’età (le cosiddette “clessidre chimiche”) per campioni statisticamente significativi di stelle e di produrre ampie mappe di età del disco galattico. La combinazione di chimica, cinematica ed età massimizzerà la nostra capacità di identificare accuratamente gruppi correlati di stelle e ricostruire la storia della formazione stellare del disco della Via Lattea in dettaglio estremamente fine. Osservazioni MOS a bassa e alta risoluzione, così come spettri IFS nelle parti più dense, permetteranno di distinguere popolazioni stellari co-spaziali nel Bulge della Via Lattea e promettono di essere trasformative; infatti apriranno una finestra su questa componente critica della nostra MW che si osserva nelle fasi di formazione in altre galassie ad alto redshift con il James Webb Space Telescope (JWST). La complementarità sarà estremamente potente. WST darà un contributo sostanziale all’identificazione e caratterizzazione della storia di assemblaggio e accrescimento della MW, in particolare tramite identificazioni chemodinamiche di accrezioni passate, attraverso grandi campioni che si estendono a magnitudini più deboli per sondare più lontano nell’alone (> 10 kpc). La ricostruzione della storia completa di assemblaggio/accrezione della MW, discriminando tra stelle formate in situ e quelle formate in galassie progenitrici di diversa massa ed efficienza di formazione stellare, approfondirà a sua volta la nostra comprensione del ruolo della Via Lattea nel più ampio contesto cosmologico e di come la nostra Galassia possa aiutarci a comprendere le proprietà di altre galassie attraverso il tempo cosmico.
La rilevabilità delle linee per alcuni elementi selezionati (elencati sull'asse y). Un'elevata risoluzione spettrale è essenziale per aumentare drasticamente il numero di linee spettrali adatte: più di un fattore 5 confrontando R=40K (punti neri) con R=5K (punti gialli). Adattato da Kordopatis et al. (2023).
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