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Laboratory astrophysics: High resolution IR atomic spectroscopy and radiative lifetimes for astrophysical analysis

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Ultime scoperte sulle nane brune e altri oggetti astrofisici

I ricercatori finanziati dall'UE hanno compiuto progressi significativi nella caratterizzazione delle composizioni elementari di stelle, pianeti e mezzi di comunicazione interstellare.

Economia digitale

La spettroscopia atomica si basa sul fatto che ogni elemento dell'universo ha un'unica "impronta digitale" sulla base degli elettroni e dei livelli di energia che lo compongono, al fine di determinare la composizione elementare di sostanze chimiche o inquinanti per l'atmosfera delle stelle. I vari tipi di spettroscopia atomica esistenti sono tutti basati sulla misurazione delle transizioni di elettroni nei livelli di energia causate dall'assorbimento di energia nel corso dell'eccitazione o dell'emissione durante il decadimento al suolo. La spettroscopia astrofisica a infrarossi (IR) ha ricevuto un impulso negli ultimi anni dai nuovi telescopi terrestri e satellitari dotati di spettrometri IR con una risoluzione medio-alta. Tuttavia, gli spettri stellari e substellari osservati non possono essere adeguatamente analizzati a causa della mancanza di un'ampia banca dati sulle abbondanti specie e molecole atomiche non terrestri. È come provare a decodificare un messaggio segreto senza conoscere il codice per decifrarlo. I ricercatori europei che hanno beneficiato dei fondi destinati al progetto LAB Astrophysics hanno cercato di migliorare la caratterizzazione degli oggetti subsolari (SSO), che presentano difficoltà specifiche legate alle misurazioni e alle analisi spettrali. Gli SSO, come le nane brune ultra fredde, hanno temperature relativamente basse e atmosfere complesse. I loro ambienti a bassa temperatura non hanno abbastanza energia termica per eccitare i livelli di energia relativamente più elevati, pertanto i loro spettri sono dominati da misurazioni più difficoltose delle transizioni IR provenienti dai livelli di energia superiore sottostante. I ricercatori del progetto LAB Astrophysics hanno determinato con successo la vita radiativa di calcio neutro, manganese, cromo e ittrio, fornendo informazioni corredate di dati sulla determinazione delle forze di transizione correlate (forze dell'oscillatore). Utilizzando le forze dell'oscillatore recentemente scoperte, i ricercatori hanno identificato le principali transizioni atomiche importanti nella classificazione dei componenti atmosferici precedentemente poco noti di oggetti stellari e substellari freddi. I risultati del progetto LAB Astrophysics costituiscono dei progressi significativi nella classificazione di spettri IR astrofisici complessi. Le innovazioni dovrebbero consentire una caratterizzazione dettagliata delle composizioni elementari degli oggetti oscurati da polveri, tra cui centri di galassie interstellari, terreni e oggetti freddi interstellari come le nane brune e i pianeti extra solari.

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