Sviluppo della comprensione relativa all’evoluzione chimica dell’universo
Per molte generazioni, gli astronomi hanno cercato di svelare la complessità del cosmo. Tuttavia, i grani di polvere bloccano il loro punto di vista inerente alla nostra galassia e alle altre parti dell’universo. Oggi, le regioni fredde e polverose della nostra e di altre galassie sono viste come i progenitori dell’evoluzione; Esse sono note per essere siti di formazione di stelle e pianeti. Le osservazioni all’infrarosso ci dicono che i grani di polvere presenti nelle nubi interstellari sono coperti di ghiaccio. Questi rivestimenti di ghiaccio agiscono come un liquido refrigerante durante la formazione stellare, dando vita a piccole e longeve stelle, simili al nostro Sole. Inoltre, i grani di polvere ghiacciati influenzano la chimica interstellare. Tale comportamento chimico (spesso catalitico) della polvere interstellare è stato studiato dalla rete per la formazione iniziale (Initial Training Network, ITN) LASSIE (Laboratory astrochemical surface science in Europe). Fondata nel 2010, questa ITN rappresenta il primo sforzo coordinato a livello europeo per la comprensione di tale aspetto dell’astrochimica. La scienza relativamente giovane dell’astrochimica si trova all’interfaccia tra astronomia, astrofisica, fisica e chimica. Essa è distinta dalla chimica che ha luogo in condizioni comunemente incontrate sulla Terra o in ambienti industriali e di laboratorio. La ricerca astrochimica richiede pertanto un approccio multidisciplinare. Questo, a sua volta, richiede la formazione di ricercatori in grado di assimilare tecniche e pratiche da una vasta gamma di discipline scientifiche, tra cui astronomia, fisica, chimica e scienza relativa a superfici e basse temperature. Il progetto LASSIE ha riunito gruppi di ricerca europei leader nel settore dell’astrochimica osservazionale, sperimentale e computazionale insieme a partner industriali specializzati nella strumentazione di laboratorio al fine di sviluppare un nuovo programma di ricerca. La ricerca ha incluso lo studio inerente alla formazione dei grani di polvere ghiacciati, dei processi fisici che si svolgono all’interno e all’esterno dei ghiacci e lo studio delle trasformazioni chimiche di tali ghiacci sotto irradiazione e trattamento termico. Questo programma ha fornito la base per un programma di formazione completo per 34 ricercatori giovani e con esperienza che hanno acquisito una gamma di competenze di ricerca e complementari (pubblicazione, comunicazione scientifica, gestione del progetto, ecc.). Tra i molti ed emozionanti progressi dei ricercatori LASSIE figurano: mappatura delle abbondanze di ghiaccio d’acqua nelle regioni con formazione stellare; studi di laboratorio pionieristici in quanto ad aggregazione dei grani di polvere ghiacciati, il primo passo verso la formazione dei pianeti; la prima osservazione in laboratorio dell’allineamento spontaneo di un dipolo molecolare nei solidi criogenici; e studi dettagliati di formazione e desorbimento in quanto a componenti dei mantelli con grani ghiacciati. Ma forse il risultato più significativo dell’ITN LASSIE è dato dalla creazione di un gruppo di giovani ricercatori con abilità ed entusiasmo tali da garantire che l’Europa rimanga all’avanguardia in fatto di giovane scienza astrochimica, per molti anni a venire.
Parole chiave
Nubi interstellari, grani di polvere interstellare, ghiacci interstellari, formazione di pianeti, formazione stellare, astrochimica, astrofisica molecolare, scienza delle superfici, scienza dello stato solido, ghiacci molecolari, acqua, monossido di carbo
