Bollettino della Comunità Scientifica in Australasia Ambasciata d’Italia Marzo 2003 CANBERRA Una ricerca di supernovae nel cielo australe Looking for supernovae in the southern sky Marilena Salvo Marilena Salvo Alcuni tipi di stelle terminano il loro ciclo vitale con un'esplosione, chiamata "supernova", che costituisce uno degli eventi piu'energetici dell'universo. Basti pensare che una supernova puo' raggiungere in pochi giorni una luminosita'pari a quella dell'intera galassia di cui fa parte, prima di sbiadire in un lento declino. Le supernovae giocano un ruolo cardine nella moderna astrofisica. Forniscono informazioni sulle fasi finali dell'evoluzione di alcuni tipi di stelle, sull'evoluzione delle galassie e sulle caratteristiche del mezzo interstellare. Inoltre, essendo visibili alla distanza delle piu' lontane galassie alla portata dei moderni telescopi, sono anche il metodo piu' efficace per la misura delle distanze su scala cosmologica. Da una decina d'anni si e' scoperta l'esistenza di alcune correlazioni tra la luminosita' assoluta di un certo tipo di supernovae (le piu' brillanti, dette "supernovae Ia") e le loro caratteristiche osservabili. Si tratta di relazioni empiriche, calibrate su un campione di oggetti localizzati in galassie vicine alla nostra, e poco si conosce della loro origine fisica. Tuttavia, secondo le stime attuali, l'uso delle supernovae Ia e di queste relazioni permettono di stimare le distanze tra le galassie con una precisione del 10 per cento. Nel 1998 due gruppi di ricerca internazionali, uno dei quali guidato dal When certain kinds of stars finish their life, they end with a big explosion, called a "supernova", which is one of the most energetic events in the universe. In a few days, a supernova can reach a luminosity comparable to that of the entire galaxy in which it occurs, and then it fades slowly away. Supernovae play a pivotal role in modern day astrophysics, providing information on the final evolutionary phases of certain kinds of stars, on galaxy evolution and on the characteristics of the gas between the stars. Moreover, since they are detectable at the distance of the farthest galaxies currently visible to us, they are also the most powerful method to estimate distances on a cosmological scale. In the last decade several correlations between the absolute luminosity of a certain type of supernovae (called "Type Ia supernovae") and their observed characteristics have been discovered. These are empirical relations, calibrated on a sample of objects located in nearby galaxies, and not much is known about their physical background. The current data show that Type Ia supernovae are good distance indicators to a precision of 10 percent, when used to measure distances between galaxies. In 1998 two international research groups, one of which led by Dr. 57 Bollettino della Comunità Scientifica in Australasia Ambasciata d’Italia Marzo 2003 CANBERRA Dott. Brian P. Schmidt dell'Australian National University di Canberra, hanno utilizzato le supernovae Ia per investigare le caratteristiche su vasta scala dell'universo. Entrambi i gruppi hanno scoperto, indipendentemente, che l'universo sembra in espansione accelerata. Questo risultato ha suscitato un grande scalpore tra gli scienziati e il pubblico, e sembra confermato da altri esperimenti scientifici che non prevedono l'utilizzo delle supernovae. Tuttavia, finche' l'origine delle relazioni alla base dell'uso delle supernovae Ia come indicatori di distanza rimarra'poco conosciuta, non sara' possibile essere certi della validita' di queste relazioni anche nel caso di oggetti che esplodono in galassie molto lontane da noi. Guardare lontano nell'universo vuol dire anche guardare nel suo passato, e non possiamo escludere che supernovae Ia esplose a miliardi di anni luce da noi presentino caratteristiche diverse da quelle degli oggetti a noi piu' vicini, per esempio a causa di un processo evolutivo delle stelle che danno origine a esplosioni di questo tipo. Brian P. Schmidt from the Australian National University, used Type Ia supernovae to investigate the large scale characteristics of the universe. Both groups discovered independently that the universe seems to be accelerating in its expansion. This breakthrough caused a sensation among both scientists and the general public, and seems to be supported by other non related experiments. However, until we understand the origin of the relations on which the use of Type Ia supernovae as distance indicators is based, we can not be certain that these relations are valid even in the case of objects that explode in very distant galaxies. To look far away in the universe also means to look back in its past, and we cannot rule out the possibility that Type Ia supernovae billions of light years away have different characteristics from the closer ones, e.g. due to evolution of their progenitor stars. Per chiarire questo punto, gli astronomi stanno cercando di incrementare il numero di supernovae ben studiate e di migliorare i modelli teorici che permettono di riprodurne le caratteristiche osservate. Nell'emisfero nord sono attivi dei programmi di ricerca automatica di supernovae e di monitoraggio degli eventi scoperti durante le varie fasi della loro evoluzione. Nell'emisfero australe, l'unica ricerca automatica di supernovae al momento attiva e' il risultato di una collaborazione tra To clarify this point, astronomers are trying to increase the number of well studied supernovae and to improve the theoretical models that allow to reproduce their observed characteristics. Automated supernova searches and monitoring programs are currently active in the northern hemisphere. In the southern hemisphere, the only active automated supernova search is a collaboration between the Australian National University and the University of the New South Wales. 58 Bollettino della Comunità Scientifica in Australasia Ambasciata d’Italia Marzo 2003 CANBERRA l'Australian National University e l'Universita' del New South Wales. I telescopi utilizzati sono l'Automated Patrol Telescope (APT), un piccolo strumento a grande campo, e un telescopio da 2.3m di diametro, uno dei piu' grandi sul territorio australiano. Entrambi sono situati all'Osservatorio di Siding Spring, nei pressi di Coonabarabran, NSW. Il software per le osservazioni e la riduzione automatica dei dati e'stato recentemente installato sul computer che controlla l'APT, e dovrebbe permettere la scoperta di decine di supernovae all'anno. Le osservazioni sono gia' in corso. Il telescopio da 2.3m e' gia' dall'anno scorso impegnato nel monitoraggio di eventi di supernova scoperti da altri ricercatori. The telescopes used for this project are the Automated Patrol Telescope (APT), a small, wide-field instrument, and the ANU 2.3m diameter telescope, one of the largest in Australia. They are both located at Siding Spring Observatory, near Coonabarabran, NSW. Automated observing procedures, and the software pipelines to enable the discovery of many supernovae per year have been recently installed at the APT. Observations are currently ongoing. Since last year the 2.3m telescope has been monitoring a number of important supernova events discovered by other researchers. Gli scienziati dell'Australian National University sono entrati a far parte, da alcuni mesi, di un Network per lo studio delle supernovae Ia, in rete sul sito http://www.mpa-garching.mpg.de/~rtn/. Tale Network e'finanziato dalla Comunita'Europea e coinvolge tutti i maggiori istituti scientifici europei dove si svolge ricerca sulle supernovae, tra i quali anche l'Osservatorio Astronomico di Padova. Occasione d'incontro per i membri europei ed australiani del Network sara' l'Assemblea Generale dell'Unione Astronomica Internazionale, che avra' luogo a Sydney tra il 13 e il 26 luglio 2002. E' la seconda volta che l'Australia ospita questo prestigioso evento, organizzato ogni due anni in una sede diversa, e a cui partecipano astronomi In the past few months, the scientists at the Australian National University have become part of a Network to study Type Ia supernovae, online at http://www.mpa-garching.mpg.de/~rtn/. This Network is funded by the European Community and involves all the major European institutions where supernova research is carried on. Among the others, Padua Observatory. The General Assembly of the International Astronomical Union, which will be held in Sydney in July 13-26, will give the European and Australian partners of the Network a chance to meet. This is the second time that Australia hosts this important event, which is held every second year in a different city and whose participants are astronomers from all over the world. 59 Bollettino della Comunità Scientifica in Australasia Ambasciata d’Italia Marzo 2003 CANBERRA da tutto il mondo. All'Assemblea Generale di Sydney sono attese almeno duemila persone, impegnate nella ricerca in tutti i campi dell'astrofisica. At least two thousand researchers involved in all aspects of astrophysics are expected to participate in the General Assembly in Sydney this year. Dott.ssa Marilena Salvo Research School of Astronomy and Astrophysics The Australian National University Mt.Stromlo Observatory, Cotter Rd, 2611 Weston, ACT, Australia Ph: +61 2 6125 6712 Fax: +61 2 6125 0260 Web: http://www.mso.anu.edu.au/~salvo/ Email: [email protected] 60