Nubi primordiali e formazione degli ammassi globulari

La maggior parte degli ammassi globulari è formata da popolazioni stellari multiple. Essi ospitano una prima popolazione composta da stelle con la stessa composizione chimica delle stelle dell'alone galattico, ed una o più seconde popolazioni di stelle arricchite in elio e azoto e con basso contenuto di carbonio e ossigeno. L'origine delle popolazioni multiple rappresenta uno dei principali enigmi dell'astrofisica stellare moderna. Secondo le teoria più accreditate gli ammassi avrebbero avuto episodi multipli di formazione stellare, e le stelle di seconda popolazione sarebbero nate da materiale inquinato dal gas rilasciato da stelle massicce di prima popolazione. L'implicazione di questi scenari è che i proto-ammassi sarebbero stati molto più massicci di adesso di un fattore dieci o oltre. Questi ammassi antichi avrebbero perduto la gran parte delle stelle di prima generazione, fornendo un contributo significativo alla formazione dell'alone galattico e probabilmente alla reionizzazione dell'Universo. Scenari alternativi suggeriscono invece che tutte le stelle degli ammassi globulari siano coeve e che la differente composizione chimica delle stelle di prima e seconda popolazione dipenda da fenomeni di accrescimento che interessano le stelle degli ammassi primordiali. In questa tesi discuto il fenomeno delle popolazioni multiple negli ammassi globulari a partire dalle principali evidenze osservative di popolazioni multiple ottenute tramite tecniche fotometriche, astrometriche e spettroscopiche. Illustro le principali caratteristiche delle popolazioni stellari multiple e gli scenari che sono stati proposti per spiegarne la loro formazione ed evoluzione. Infine presento i risultati di recenti studi, basati su fotometria di alta precisione da spazio, che hanno permesso di scoprire le prime stelle che si sono originate all'interno degli ammassi globulari e a caratterizzarle dal punto di vista chimico. Tali stelle, formatesi poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, forniscono informazioni preziose sul materiale primordiale da cui si sono originati gli ammassi globulari. In questa tesi mi soffermo sulle analisi di stelle della prima popolazione e sulle informazioni che esse forniscono sulla composizione chimica delle nubi primordiali e sul processo di formazione degli ammassi globulari.