Quali sono i processi fisici che regolano la formazione e l’evoluzione delle galassie e dei nuclei galattici attivi? Qual è la struttura dell’universo su larga scala e a diverse epoche cosmiche? Qual è la natura della materia e dell’energia oscura e come si comporta la gravità su scale cosmologiche? Queste sono solo alcune delle domande alle quali i ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica stanno cercando di rispondere.
Proprio come noi, anche le stelle nascono, evolvono e muoiono, in un ciclo vitale lungo milioni o miliardi di anni. Essendo la nostra vita molto più breve, non riusciamo a goderci interamente lo spettacolo e l’unica cosa che possiamo fare è osservare popolazioni di stelle in diverse fasi della loro vita, per poi costruire un modello che ci permette di riprodurre le proprietà osservate e presumere di aver così compreso l’evoluzione stellare.
Se affacciarsi sull’universo a grande scala ha un fascino quasi magnetico, che ci attira come il vuoto dal ciglio di una montagna, anche il nostro vicinato cosmico non scherza. Proprio perché è vicino, sentiamo di avere il tempo e le capacità per poterlo conoscere nel dettaglio, per afferrare quei particolari che inevitabilmente, quando si va lontano nello spazio e nel tempo, ci scivolano tra le dita.
Cosa succede alla materia in condizioni estreme, quando densità e temperatura raggiungono valori elevatissimi? Come si modifica lo spaziotempo in presenza di oggetti collassati, come stelle di neutroni o buchi neri? Cosa succede quando stelle di neutroni e buchi neri si scontrano? Come vengono accelerati i raggi cosmici e che impatto hanno sulla formazione stellare e sull’evoluzione galattica?
La ricerca tecnologica nell’Inaf è fortemente multidisciplinare e diversificata. La continua evoluzione nel campo dell’astronomia osservativa determina la necessità di costruire strumenti hardware e software sempre più complessi e di sviluppare tecnologie e materiali innovativi. Così come fanno le complesse simulazioni numeriche necessarie in fase di progettazione, analisi e interpretazioni dei risultati osservati.
