Multiple stellar populations in globular clusters

Le recenti osservazioni condotte da HST negli ultimi anni hanno portato a uno dei piu' eccitanti e sorprendenti sviluppi negli studi sulle popolazioni stellari: la scoperta di generazioni multiple di stelle in molti ammassi globulari. La prima di queste scoperte fu la sequenza principale di Omega Centauri che si divide in due distinti rami al livello di varie magnitudini. Poiche', inaspettatamente e' stato trovato che il ramo blu ha metallicita' maggiore (Piotto et al.2005), le sole isocrone in grado di riprodurre questa combinazione di colore e metallicita' , sono arricchite in elio (Y0.38) rispetto alla popolazione dominante che si suppone avere elio primordiale. Durante la mia tesi di dottorato, ho contribuito a una serie di queste scoperte, principalmente basate su dati HST di incomparabile precisione fotometrica, che hanno mostrato che Omega Centauri non e' cosi' peculiare tra gli ammassi globulari. Sono stati trovati molti altri ammassi globulari che mostrano evidenze, nel loro diagramma colore magnitudine, della presenza di diverse popolazioni di stelle. Il primo di questa serie di globulari e' stato NGC-2808 che manifesta la presenza di diverse popolazioni stellari con una separazione della sequenza principale in tre sequenze ben definite, anche se il ramo delle sub giganti e' molto stretto, e non ci sono evidenze per una dispersione nell'abbondanza degli elementi pesanti. Evidenze di popolazioni multiple sono state trovate anche in NGC -1851 (Milone et al.2008), questa volta nella forma di una separazione nella regione del ramo delle sub giganti. Inoltre, la presenza di un gruppo di giganti rosse sovrabbondanti in Sr e Ba e caratterizzate da bande del CN forti, e la presenza di un ramo orizzontale bimodale, sono in accordo con l'ipotesi di due generazioni stellari come indicato dalla bimodalita' del ramo delle sub-giganti. L'elevata precisione della fotometria ACS ha inoltre rivelato che il fenomeno delle popolazioni multiple non e' confinato solo agli ammassi globulari della nostra Galassia. Mackey /Broby Nielsen (2007) suggeriscono la presenza di due popolazioni nell'ammasso NGC-1846 nella Grande Nube di Magellano. Inoltre, dallo studio di un elevato numero di ammassi ad eta' intermedia nella Grande Nube, abbiamo trovato che il 70% del campione analizzato ospita popolazioni multiple. Tutte queste scoperte stanno affermando l'affascinante idea per cui la presenza di diverse popolazioni stellari sia una caratteristica comune tra gli ammassi globulari, abbattendo il paradigma per cui questi oggetti ospiterebbero un'unica popolazione di stelle. In questa Tesi discutera' le nostre scoperte osservative, nel contesto delle popolazioni multiple in ammassi globulari, trovate durante il mio dottorato e le loro implicazioni sui modelli teorici di formazione e l'evoluzione di questi oggetti.