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: 2026

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 delle previsioni di modelli di evoluzione chimica e/o chemo-dinamici in 3D con dati spettroscopici. Lo studio di particolari rapporti di abbondanze - e.g., 14N/16O o 13C/18O - permette di: (i) ottenere informazioni sui tempi scala evolutivi e sull'efficienza di formazione stellare nelle diverse strutture; (ii) vincolare lo spettro di massa delle stelle che si formano in una galassia mediato sulla storia di formazione stellare; (iii) testare gli yields ottenuti dai colleghi che sviluppano modelli di evoluzione e nucleosintesi stellare, fornendo ulteriori vincoli a tali modelli.

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 - permits to: (i) constrain the formation time scales and star formation efficiencies of different systems; (ii) constrain the galaxy-wide stellar initial mass function in different environments; (iii) test the yields resulting from stellar evolution and nucleosynthesis calculations, thus placing further constraints on the stellar models.

Galassie, AGN e loro evoluzione

Popolazioni e ammassi stellari galattici ed extragalattici

Infrastrutture da Terra (utilizzo)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 6
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
OAS BOLOGNA 2 0 0.40 0.50 0.70 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 0.40 0.50 0.70 0.00 0.00 0.00 2 0.60
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 3
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 Università di Bologna 0.00 0.00 0.00 1.00 0.60 0.00 0.00
2 OAS BOLOGNA 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 1.00 0.60 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1093/mnras/stad3643 Titolo: An improved method to measure 12C/13C and 14N/15N abundance ratios: revisiting CN isotopologues in the Galactic outer disc. Autori: Sun, Yichen; Zhang, Zhi-Yu; Wang, Junzhi; Lin, Lingrui; Papadopoulos, Padelis P.; Romano, Donatella; Feng, Siyi; Sun, Yan; Zhang, Bo; Matteucci, Francesca. Rivista: MNRAS. Anno di pubblicazione: 2024
2 10.1007/s00159-022-00144-z Titolo: The evolution of CNO elements in galaxies. Autori:Romano, Donatella. Rivista: A&ARv. Anno di pubblicazione: 2022.
3 10.1051/0004-6361/202244631 Titolo: CHEMOUT: CHEMical complexity in star-forming regions of the OUTer Galaxy: III. Nitrogen isotopic ratios in the outer Galaxy. Autori: Colzi, L.; Romano, D.; Fontani, F.; Rivilla, V. M.; Bizzocchi, L.; Beltran, M. T.; Caselli, P.; Elia, D.; Magrini, L. Rivista: A&A. Anno di pubblicazione: 2022
4 10.1051/0004-6361/202037972 Titolo: The variation of carbon abundance in galaxies and its implications. Autori: Romano, D.; Franchini, M.; Grisoni, V.; Spitoni, E.; Matteucci, F.; Morossi, C. Rivista: A&A. Anno di pubblicazione: 2020
5 10.1093/mnras/stz2741 Titolo: The evolution of CNO isotopes: the impact of massive stellar rotators. Autori: Romano, Donatella; Matteucci, Francesca; Zhang, Zhi-Yu; Ivison, Rob J.; Ventura, Paolo. Rivista: MNRAS. Anno di pubblicazione: 2019
6 10.1051/0004-6361/201935328 Titolo: High-resolution three-dimensional simulations of gas removal from ultrafaint dwarf galaxies: I. Stellar feedback. Autori: Romano, Donatella; Calura, Francesco; D'Ercole, Annibale; Few, C. Gareth. Rivista: A&A. Anno di pubblicazione: 2019
7 10.1038/s41586-018-0196-x Titolo: Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time. Autori: Zhang, Zhi-Yu; Romano, Donatella; Ivison, Rob J.; Papadopoulos, Padelis P.; Matteucci, F. Rivista: Nature. Anno di pubblicazione: 2018
8 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:Romano, D.; Matteucci, F.; Zhang, Z.-Y.; Papadopoulos, P. P.; Ivison, R. J. Rivista: MNRAS. Anno di pubblicazione: 2017
9 10.1051/0004-6361/201527391 Titolo: Carbon and nitrogen abundances of individual stars in the Sculptor dwarf spheroidal galaxy. Autori: Lardo, C.; Battaglia, G.; Pancino, E.; Romano, D.; de Boer, T. J. L.; Starkenburg, E.; Tolstoy, E.; Irwin, M. J.; Jablonka, P.; Tosi, M. Rivista: A&A. Anno di pubblicazione: 2016



Informazioni Pubbliche

<p>Galaxy formation; Galaxy abundances; Milky Way Galaxy physics; Galactic archaeology; Stellar populations; Interstellar molecules; Stellar nucleosynthesis.</p>

<p>I. Recently, we have proposed a novel method to constrain the galaxy-wide stellar IMF based on determination of 13C/18O ratios coupled to chemical modeling (Romano et al. 2017 [MNRAS, 470, 401]; Zhang, DR et al. 2018 [Nature, 558, 260]). Following the publication and first application of the method, D. Romano has been invited to present the results at international conferences. The continuation of the work on galactic CNO evolution is necessary to mantain a leading role in the ongoing debate about the non-universality of the IMF (see the international workshop "<a href="https://www.sexten-cfa.eu/event/cosmic-threads-interlinking-the-stellar-inial-mass-funcon-from-star-birth-to-galaxies/" target="_blank">Cosmic Threads: Interling the Stellar Initial Mass Function from Star-Birth to Galaxies</a>", organized by D. Romano, March 2024).</p><p>II. Ongoing and planned space missions and surveys from Earth are providing all the data needed for an unprecedented chemo-dynamical characterization of nearby and distant stellar populations. We maintain a fundamental tool - our GCE code - to lead the interpretation and full exploitation of these data.</p>

<p>CINECA</p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 donatella.romano donatella.romano@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO 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 PRIMO RICERCATORE Collaboratore X X X X X X X OK
5 maria.beltran maria.beltran@inaf.it O.A. ARCETRI Y PRIMO RICERCATORE Collaboratrice X X X X X X X OK
6 francesca.annibali francesca.annibali@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO 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 (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 martina.rossi martina.rossi@inaf.it Università di Bologna N PhD Collaboratrice [1.0, 0.6, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 alessio.mucciarelli alessio.mucciarelli2@unibo.it Università di Bologna Y Professore Associato Collaboratore [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 monica.tosi monica.tosi@inaf.it OAS BOLOGNA N Professore Ordinario in Quiescenza Collaboratrice [0, 0, 0] [0.2, 0.2, 0.2] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

2019: il progetto ha ricevuto il supporto dell'International Space Science Institute (ISSI, Bern, CH e ISSI, Beijing, CN) tramite selezione del Team Internazionale 444 (Chemical abundances in the ISM: the litmus test of stellar IMF variations in galaxies across cosmic time; team leaders D. Romano & Z.-Y. Zhang). 2022: il progetto ha ricevuto il supporto di INAF attraverso il Finanziamento della Ricerca Fondamentale, mediante assegnazione di un Theory Grant (PI D. Romano).


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)