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Laura Colzi, Ph. D in Astrofisica, ha vinto il Premio Florence University Press per la tesi di dottorato

03 Maggio 2021

Laura Colzi, Ph. D in Astrofisica, ha vinto il Premio Florence University Press per la tesi di dottorato

Titolo: Studio del frazionamento isotopico in regioni di formazione di stelle massicce nella Galassia

 

Questa tesi di dottorato studia il viaggio chimico attraverso la nostra Galassia, la Via Lattea, degli isotopi di carbonio e azoto presenti nel gas e nella polvere tra le stelle, cioè nel mezzo interstellare. Un isotopo è un atomo di uno stesso elemento chimico ma con un diverso numero di neutroni. In natura gli isotopi stabili del carbonio e dell’azoto sono il 12C e il 14N, i più abbondanti, e il 13C e il 15N, che presentano un neutrone in più.  Questi elementi possono essere creati durante la vita delle stelle, così come durante la loro morte, a seguito della quale ritornano nel mezzo interstellare e diventano parte delle dense nubi molecolari in cui si formeranno nuove stelle e pianeti.

 

CREDITS: left panel: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech), upper panel: Colzi et al. 2018, MNRAS, 478, 3693; right panel: WISE observations at 3.4, 4.6 12 and 22 bottom panel: Colzi et al. 2019, MNRAS 485, 5543

 

In questo lavoro di tesi sono stati studiati i rapporti di abbondanze 12C/13C e 14N/15N in nubi molecolari massicce che si pensano essere simili all’ambiente in cui si è formato il nostro Sole. In particolare, analizzando osservazioni ottenute con potenti radiotelescopi, come IRAM 30m nella Sierra Nevada in Spagna, sono state studiate le differenze più importanti nella produzione di 14N e 15N durante la vita e la formazione delle stelle. Tra i risultati principali è stata trovata una tendenza positiva del rapporto 14N/15N con la distanza dal centro Galattico, spiegabile con una importante produzione di 15N durante le cosiddette esplosioni di novae. Quest’ultime sono il processo in cui stelle di bassa massa appartenenti ad un sistema binario, assieme ad una gigante rossa, muoiono.

Inoltre, questa tesi ha fornito nuovi importanti input sulla comprensione dei processi chimici locali, ovvero nelle singole nubi molecolari, che favoriscono la produzione di molecole con diversi isotopi nelle regioni di formazione stellare (ad esempio N2H+ e 15NNH+, H15NC e HN13C). Infine le osservazioni sono state confrontate con modelli teorici di astrochimica, sviluppati dalla dott.ssa Laura Colzi, che hanno portato alla comprensione dei risultati ottenuti grazie all’introduzione di nuovi processi chimici, come reazioni chimiche che formano e distruggono questi tipi di molecole.

Parte del lavoro di tesi è stato pubblicato in importanti riviste scientifiche come Astronomy & Astrophysics and Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

 

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