Gli astronomi cercano da tempo di mappare i cieli notturni, non solo per completare la nostra immagine del cosmo in cui viviamo, ma anche per supportare ulteriori ricerche. Compilazioni complete di oggetti astronomici servono a molti scopi: possono aiutare gli scienziati a individuare modelli generali in una popolazione di oggetti, a inserire nuove scoperte come eventi transitori nel contesto dell’ambiente circostante e a identificare i migliori candidati per osservazioni mirate. Tuttavia, queste risorse devono essere regolarmente aggiornate per riflettere i continui miglioramenti tecnologici dei telescopi. Ora è stato pubblicato un nuovo atlante, il Siena Galaxy Atlas (SGA), con informazioni dettagliate su oltre 380.000 galassie con un livello di precisione mai raggiunto prima, che promette di essere un vantaggio per le future indagini astronomiche.
Il Siena Galaxy Atlas è una raccolta di dati provenienti da tre indagini completate tra il 2014 e il 2017, note come DESI Legacy Surveys, che sono state effettuate per identificare le galassie target per l’indagine Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). I dati sono stati raccolti presso l’Osservatorio interamericano di Cerro Tololo (CTIO) e l’Osservatorio nazionale di Kitt Peak (KPNO), entrambi programmi del NOIRLab della NSF, e presso l’Osservatorio Steward dell’Università dell’Arizona.
Le DESI Legacy Surveys hanno utilizzato strumenti all’avanguardia sui telescopi gestiti da NOIRLab: la Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), effettuata utilizzando la Dark Energy Camera (DECam) costruita dal DOE sul telescopio Víctor M. Blanco da 4 metri al CTIO in Cile; la Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) con la fotocamera Mosaic3 sul telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall al KPNO; e la Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) con la fotocamera 90Prime sul telescopio Bok da 2,3 metri, gestito dallo Steward Observatory e ospitato presso il KPNO. I dati del DESI Legacy Imaging Surveys, così come una copia interrogabile dell’intero Siena Galaxy Atlas, vengono forniti alla comunità astronomica tramite la piattaforma scientifica Astro Data Lab e l’Astro Data Archive presso il Community Science and Data Center (CSDC) di NOIRLab. La SGA contiene dati aggiuntivi provenienti da un’indagine condotta dal satellite Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA che è stata rielaborata da Aaron Meisner, astronomo del NOIRLab.
Queste indagini hanno catturato immagini nelle lunghezze d’onda ottiche e infrarosse per mappare un’area totale di 20.000 gradi quadrati (quasi la metà del cielo notturno), che la rendono tra le più grandi indagini sulle galassie. Riunendo questa ricchezza di informazioni in un unico posto, la SGA offre dati precisi sulla posizione, la forma e le dimensioni di centinaia di migliaia di grandi galassie relativamente vicine. Oltre all’enorme numero di oggetti registrati, i dati nella SGA raggiungono anche un nuovo livello di accuratezza ed è la prima risorsa di questo tipo a fornire dati sui profili di luce delle galassie.
“Le grandi galassie vicine sono importanti perché possiamo studiarle in modo più dettagliato di qualsiasi altra galassie nell’Universo; sono i nostri vicini cosmici”, osserva John Moustakas, Professore di fisica al Siena College e leader del progetto SGA. “Non solo sono straordinariamente belle, ma contengono anche la chiave per comprendere come si formano e si evolvono le galassie, inclusa la nostra galassia, la Via Lattea”.
La SGA si basa su diversi secoli di sforzi per tracciare i cieli notturni. L’iconico Catalogue des Nébuleuses et des Amas d’Étoiles (Catalogo delle nebulose e degli ammassi stellari), pubblicato nel 1774 dall’astronomo francese Charles Messier, fu una pietra miliare importante, così come lo fu il Nuovo Catalogo Generale delle Nebulose e degli Ammassi di Stelle (NGC), pubblicato nel 1888 da John Louis Emil Dreyer. Più recentemente, nel 1991, gli astronomi hanno assemblato il Terzo Catalogo di Riferimento delle Galassie Luminose (RC3). Negli ultimi due decenni, sono stati pubblicati molti altri preziosi atlanti di galassie, ma la maggior parte di essi si basa sulle misurazioni su lastre fotografiche dell’RC3, oppure mancano un numero significativo di galassie. Poiché la SGA utilizza immagini digitali catturate con strumenti altamente sensibili, rappresenta un miglioramento sostanziale sia nella qualità che nella completezza dei dati.
Arjun Dey, astronomo del NOIRLab coinvolto nel progetto, spiega: “precedenti compilazioni di galassie erano afflitte da posizioni, dimensioni e forme errate delle galassie e contenevano anche voci che non erano galassie ma stelle o artefatti. La SGA ripulisce tutto questo per gran parte del cielo. Fornisce inoltre le migliori misurazioni della luminosità delle galassie, qualcosa che non avevamo mai avuto prima in modo affidabile per un campione di queste dimensioni”.
Questa risorsa versatile guiderà il progresso in numerosi rami dell’astronomia e dell’astrofisica, aiutando gli scienziati a trovare i migliori campioni di galassie per osservazioni mirate. Ad esempio, la SGA migliorerà la ricerca su come i modelli di formazione stellare variano nelle diverse galassie, sui processi fisici alla base della vasta gamma di morfologie che le galassie mostrano e su come la distribuzione delle galassie è correlata al modo in cui la materia oscura si diffonde nell’Universo. Agendo come una mappa, la SGA aiuterà gli astronomi anche a individuare le fonti di segnali transitori come le onde gravitazionali e a comprendere gli eventi che ne danno origine.
“L’SGA diventerà il più importante atlante galattico digitale per le grandi galassie”, afferma Dey. Tuttavia, sottolinea, la SGA non è riservata solo ai ricercatori accademici, ma è liberamente consultabile online per chiunque desideri conoscere meglio il nostro angolo di Universo. “Oltre alla sua utilità scientifica, contiene molte immagini di bellissime galassie!”, aggiunge Dey. “Il rilascio pubblico di questi dati spettacolari contenuti nell’atlante avrà un impatto reale non solo sulla ricerca astronomica, ma anche sulla capacità del pubblico di visualizzare e identificare le galassie relativamente vicine“, afferma Chris Davis, direttore del programma NSF per NOIRLab. “Gli astrofili più appassionati lo apprezzeranno particolarmente in quanto risorsa a cui rivolgersi per saperne di più su alcuni degli obiettivi celesti che osservano”.
