Scheda CNO_EVO FINAL




Informazioni generali

Chemical evolution of CNO elements in galaxies

CNO_EVO

Programma

Progetto

RSN2

RSN1

Attività: In Itinere; Data inizio: 2016; Data fine: 2025

donatella.romano donatella.romano@inaf.it

Questo programma è volto allo studio dell'evoluzione degli isotopi stabili degli elementi CNO (12C, 13C, 14N, 15N, 16O, 17O e 18O) in galassie di diverso tipo morfologico, mediante il confronto tra le previsioni di modelli di evoluzione chimica e/o chemo-dinamici in 3D e i dati spettroscopici. Lo studio di particolari rapporti di abbondanze – tra cui 14N/16O o 13C/18O – consente di: (1) ottenere informazioni sui tempi scala evolutivi e sulle storie di formazione stellare di diverse strutture; (2) porre dei vincoli sullo spettro di massa delle stelle che si formano in una galassia mediato sulla storia di formazione stellare; (3) testare gli "yields" stellari calcolati dai colleghi che sviluppano modelli di evoluzione e nucleosintesi stellare, fornendo loro ulteriori vincoli.

This program aims at studying the evolution of the stable CNO isotopes (12C, 13C, 14N, 15N, 16O, 17O, and 18O) in galaxies of different morphological type, through the comparison of the predictions of chemical evolution models and 3D chemo-dynamical simulations with spectroscopic data. The analysis of specific abundance ratios – such as, for instance, 14N/16O and 13C/18O – allows us to: (1) constrain the formation time scales and star formation efficiencies of different systems; (2) constrain the galaxy-wide stellar initial mass function in different systems; (3) test the yields resulting from stellar evolution and nucleosynthesis models, putting further constraints on the stellar models themselves.

Galassie, AGN e loro evoluzione

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici

Infrastrutture da Terra (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 6
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
OAS BOLOGNA 2 0 0.60 0.60 0.60 0 0 0 0 0.00
O.A. ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 2 0.60
O.A. ARCETRI 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 2 0 0.60 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 2 0.60
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 Università di Bologna 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
2 Università di Trieste 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
3 INAF OAS Bologna 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1051/0004-6361/202037972 Titolo: "The variation of carbon abundance in galaxies and its implications". Autori: Donatella Romano; Mariagrazia Franchini; Valeria Grisoni; Emanuele Spitoni; Francesca Matteucci; Carlo Morossi. Rivista: Astronomy and Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2020.
2 10.1093/mnras/stz2741 Titolo: "The evolution of CNO isotopes: the impact of massive stellar rotators". Autori: Donatella Romano; Francesca Matteucci; Zhi-Yu Zhang; Rob J. Ivison; Paolo Ventura. Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Anno di pubblicazione: 2019.
3 10.1038/s41586-018-0196-x Titolo: "Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time". Autori: Zhi-Yu Zhang; Donatella Romano; Rob J. Ivison; Padelis P. Papadopoulos; Francesca Matteucci. Rivista: Nature. Anno di pubblicazione: 2018
4 10.1051/0004-6361/201832877 Titolo: "Deep secrets of intermediate-mass giants and supergiants. Models with rotation seem to overestimate mixing effects on the surface abundances of C, N, and Na". Autori: R. Smiljanic; P. Donati; A. Bragaglia; B. Lemasle; D. Romano. Rivista: Astronomy and Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2018.
5 10.1093/mnras/stx1197 Titolo: "The evolution of CNO isotopes: a new window on cosmic star formation history and the stellar IMF in the age of ALMA". Autori: Donatella Romano; Francesca Matteucci; Zhi-Yu Zhang; Padelis P. Papadopoulos; Rob J. Ivison. Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Anno di pubblicazione: 2017.
6 10.1051/0004-6361/201527391 Titolo: "Carbon and nitrogen abundances of individual stars in the Sculptor dwarf spheroidal galaxy". Autori: C. Lardo; G. Battaglia; E. Pancino; D. Romano; T. J. L. de Boer; E. Starkenburg; E. Tolstoy; M. J. Irwin; P. Jablonka; M. Tosi. Rivista: Astronomy and Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2016.
7 10.3847/1538-4365/ab9112 Titolo: "A Systematic Observational Study on Galactic Interstellar Ratio 18O/17O. I. C18O and C17O J = 1-0 Data Analysis". Autori: J. S. Zhang; W. Liu; Y. T. Yan; H. Z. Yu; J. T. Liu; Y. H. Zheng; D. Romano; Z.-Y. Zhang; J. Z. Wang; J. L. Chen; Y. X. Wang; W. J. Zhang; H. H. Lu; L. S. Chen; Y. P. Zou; H. Q. Yang; T. Wen; F. S. Lu. Rivista: The Astrophysical Journal Supplements. Anno di pubblicazione: 2020.
8 10.1051/0004-6361/202038289 Titolo: "Gas and dust from metal-rich AGB stars". Autori: P. Ventura; F. Dell'Agli; M. Lugaro; D. Romano; M. Tailo; A. Yagüe. Rivista: Astronomy and Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2020.
9 10.1051/0004-6361/202141017 Titolo: "Gas and dust from extremely metal-poor AGB stars". Autori: P. Ventura; F. Dell'Agli; D. Romano; S. Tosi; M. Limongi; A. Chieffi; M. Castellani; M. Tailo; M. Lugaro; E. Marini; A. Yagüe Lopez. Rivista: Astronomy & Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2021.
10 10.1051/0004-6361/201935328 Titolo: "High-resolution three-dimensional simulations of gas removal from ultrafaint dwarf galaxies. I. Stellar feedback". Autori: D. Romano; F. Calura; A. D'Ercole; C. G. Few. Rivista: Astronomy & Astrophysics. Anno di pubblicazione: 2019.



Informazioni Pubbliche

Galaxy formation; Galaxy abundances; Milky Way Galaxy physics; Galactic archaeology; Stellar populations; Interstellar molecules; Stellar nucleosynthesis.

<p>1. We proposed a novel, effective method for constraining the galaxy-wide IMF in extreme environments based on determination of the 13C/18O ratio in the gas and detailed theoretical investigation (Zhang, Romano et al. 2018 [Nature, 558, 260]). Following the publication and first application of the method, D. Romano was invited to contribute review talks at international conferences (postponed due to the pandemic). The continuation of our work on CNO evolution in galaxies is mandatory in order to mantain a leading role in the debate about the non-universality of the stellar IMF.</p><p>2. While the ESA Gaia mission and large spectroscopic surveys are providing all the data needed for a full chemo-dynamical characterisation of the Galactic stellar populations, we are providing a vital tool<span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">–&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">our GCE code</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">–&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">to Galactic Archaeology studies proposed by the INAF community, thus ensuring INAF a leading role in the scientific exploitation of the data.</span></p>

CINECA


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 donatella.romano donatella.romano@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Coordinatrice X X X X X X X OK
2 paolo.ventura paolo.ventura@inaf.it O.A. ROMA Y PRIMO RICERCATORE Collaboratore X X X X X X X OK
3 marco.limongi marco.limongi@inaf.it O.A. ROMA Y PRIMO RICERCATORE Collaboratore X X X X X X X OK
4 francesco.fontani francesco.fontani@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE Collaboratore X X X X X X X OK
5 maria.beltran maria.beltran@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE Collaboratrice X X X X X X X OK
6 francesca.annibali francesca.annibali@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Collaboratrice X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 alessio.mucciarelli alessio.mucciarelli2@unibo.it Università di Bologna Y Professore Associato Collaboratore [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 maria.matteucci maria.matteucci@inaf.it Università di Trieste Y Professore Ordinario Collaboratrice [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 monica.tosi monica.tosi@inaf.it INAF OAS Bologna N Professore Ordinario in Quiescenza Collaboratrice [0, 0, 0] [0.2, 0.2, 0.2] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Dall'inizio delle attività, questo progetto non ha ricevuto fondi specifici, eccettuato il supporto da parte di ISSI e ISSI-BJ che ha consentito al Team Internazionale 444 "Chemical abundances in the ISM: the litmus test of stellar IMF variations in galaxies across cosmic time" (team leaders: D. Romano e Z.-Y. Zhang) di riunirsi a Berna prima, e a Pechino poi, per discussione e collaborazione (per maggiori informazioni: https://www.issibern.ch/teams/chemabundism/).


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)