Maria Rosa Panzera

Maria Rosa Panzera

Astrocuriosità | luglio 2019 – La prima immagine di un buco nero: foto o non foto?

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Il 10 aprile 2019 è stata presentata al mondo la prima immagine di un buco nero. In questa “curiosità” vorrei allontanarmi momentaneamente dall’astronomia per fare chiarezza sulla inane discussione sul fatto che la prima immagine di un buco nero, al centro della galassia M87, sia o non sia una foto.Per prima cosa i fatti: l’immagine (anzi, le immagini) che sono state rese pubbliche sono state ottenute con una rete planetaria di radiotelescopi.Un radiotelescopio è un’antenna sensibile alle onde radio ad una certa frequenza.Quello che registra è l’intensità dell’emissione radio in una certa, ridotta, porzione di cielo.Se si vuole ottenere un’immagine bisogna fare dei passaggi multipli nella zona da osservare e poi ricostruire l’immagine.Nel caso di una rete di telescopi come appunto l’Event Horizon Telescope (EHT), i dati dei vari radiotelescopi devono essere analizzati insieme.Grazie al fatto che i radiotelescopi sono lontani fra loro, si possono utilizzare tecniche di interferometria basate sul fatto che la distanza dei radiotelescopi dalla sorgente non è la stessa. In questo modo i vari telescopi funzionano come un unico grande telescopio grande quanto la separazione fra le unità singole e quindi la sua risoluzione spaziale è molto più alta (il fiammifero sulla luna di cui ha parlato Gabriele Ghisellini – vedi curiosità di giugno 2019).I conti sono molto, molto più complessi, ma si tratta anche qui di una ricostruzione.Se per “fotografia” si intende l’analogo di un “selfie” scattato con il cellulare, qui non si può parlare di fotografia.Ma quando si può parlare di fotografia e cos’è una fotografia? Fino ad una ventina di anni fa, si esponevano pellicole fotosensibili alla luce, poco importa se l’apparecchio fosse una fotocamera reflex all’avanguardia o una scatola per scarpe con un buco (ovvero una fotocamera a foro stenopeico – a questo proposito cliccate qui per andare all’Astronomy Picture Of the Day del 27 giugno 2019). Poi si sviluppava e fissava l’immagine in camera oscura, operazione che per semplicità qui […]

Astrocuriosità | giugno 2019 – La prima immagine di un buco nero

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Il 10 aprile 2019 è stata presentata al mondo la prima immagine di un buco nero. Quasi tutti ci aspettavamo di vedere il “nostro” buco nero, quello che abita nel centro della Via Lattea.Invece no, il primo buco nero ad essere ripreso è stato quello di una galassia gigante a noi vicina, M87, nel centro dell’ammasso di galassie della Vergine (Fig. 1).Una galassia da 2400 miliardi di stelle, lontana da noi 53 milioni di anni luce.E come mai, pur essendo così lontano, è stato il suo buco nero il primo ad essere immortalato dai nostri strumenti?Perchè questo buco nero è un mostro da 6.5 miliardi di masse solari, ben 1600 volte più massiccio del “nostro”, che pesa “solo” 4 milioni di Soli.Si sa, un’immagine vale più di 1000 parole. Ed è vero anche in questo caso.C’è chi dice che non mostra niente di nuovo, che è tutto come previsto, e quindi è inutile.Ma queste sono opinioni di chi ha dimenticato la grande diatriba che c’è stata nel passato riguardo all’esistenza dei buchi neri.D’accordo, sono passati un po’ di decenni, ma non abbiamo dimenticato lo scetticismo dello stesso Einstein (addirittura), di sir Arthur Eddington e di altri scienziati eminenti.E poi, credete che la scienza si accontenti di una teoria ben congegnata e logica, per decretare l’esistenza dei buchi neri? Assolutamente no.Vogliamo le prove! E la foto È una prova. I buchi neri esistono!Per arrivare a questo risultato c’è stato bisogno di sviluppare una tecnologia di assoluta avanguardia, capace di usare decine di radiotelelscopi sparsi su tutta la terra come se fossero un unico radiotelescopio.Petabyte di dati e quasi due anni di analisi, ma ne valeva la pena (Fig. 2). Quello che si è riusciti a fare è misurare dei dettagli minuscoli, come se qui, dalla Terra, riuscissimo a distinguere un fiammifero sulla Luna (Fig. 3).Detto questo, cerchiamo di capire quello che la foto mostra.Un […]

Astrocuriosità | maggio 2019 – La trottola di Einstein

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Nella curiosità di luglio 2015 abbiamo parlato del sistema binario transiente V404 Cyg, contenente un buco nero, che aveva raggiunto luminosità: elevatissime e di come decine di osservatori in tutto il mondo lo stessero osservando.Il 29 aprile 2019 è stato pubblicato un articolo sulla rivista Nature, di cui sono coautore, che riporta i risultati dei dati della rete mondiale di radiotelescopi VLBA, ottenuti proprio nel 2015, quando la sorgente era molto attiva (clicca qui per leggere l’articolo su Media Inaf: Getti impazziti dal buco nero a trottola).In diverse curiosità precedenti (febbraio 2010, dicembre 2013, luglio 2014) abbiamo parlato dei getti relativistici espulsi da sistemi contenenti buchi neri.Come abbiamo visto nel febbraio 2010, dai sistemi di massa stellare si osservano getti nella banda radio e, al contrario del caso dei buchi neri supermassicci al centro delle galassie (dove per vedere qualcosa che si sposti bisogna aspettare anni), possiamo vedere veri e propri “blob” muoversi nel cielo dopo essere stati espulsi, osservando giorno dopo giorno.Quello che si è visto nel 2015 in V4040 Cyg è che la materia espulsa cambia direzione più volte nel giro di qualche ora.Dato che si tratta di “proiettili” che si muovono su traiettorie rettilinee, l’unica interpretazione è che la regione che li produce ruoti, sparandoli quindi in direzioni diverse.La regione che li produce è la parte interna del disco di accrescimento, che ci aspettiamo possa essere disallineata rispetto al resto del disco: praticamente una “ciambellina” all’interno del disco il cui asse ruota, come una monetina che ruota su un tavolo.Il getto è espulso perpendicolarmente alla ciambellina, quindi la sua direzione ruota.Ma qual è il motivo per cui la ciambellina dovrebbe ruotare?Perchè lo spazio-tempo vicino a un buco nero rotante viene da questo trascinato, quindi tutto ciò che ci orbita intorno con un’orbita inclinata si deve comportare in quel modo.Un effetto di Relatività Generale che vediamo nell’emissione in raggi X del disco di accrescimento […]

Astrocuriosità | aprile 2019 – Bolle di raggi X nel centro della Via Lattea

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Viviamo in periferia. Lontani migliaia di anni luce dal centro della nostra galassia.E non possiamo vedere molto delle zone centrali della Via Lattea, perchè ci sono nubi di polveri che assorbono la luce visibile, come se il centro fosse avvolto dalle nebbie padane.La Fig. 1 dovrebbe rendere l’idea: le macchie scure indicano le polveri.Ma da qualche decina d’anni abbiamo degli altri mezzi per fendere la nebbia: possiamo guardare con altri tipi di luce, che attraversano le coltri di polvere indisturbati.Usando la luce infrarossa, le onde radio, i raggi X e i raggi gamma abbiamo scoperto quello che si nasconde nelle zone centrali della galassia. Una visione un po’ infernale, per la verità, con al centro un mostro.Proprio nel cuore della Via Lattea c’è un buco nero enorme, con una massa pari a 4 milioni di Soli (vedi curiosità di ottobre 2018 e settembre 2012). Vicino al mostro orbitano delle stelle, e magari qualcuna rischia, ogni qualche migliaio di anni, di passare troppo vicino al mostro, e di venire mangiata, con grandi fuochi d’artificio.Un po’ più distanti ci sono delle stelle binarie, cioè coppie di stelle che orbitano l’una attorno all’altra, e qualcuna di queste coppie è composta da un buco nero di taglia small (stellare) e da una stella normale, i cui strati esterni vengono a poco a poco risucchiati dal buco nero, come se questo fosse una mantide religiosa femmina. Un quadro d’insieme piuttosto violento, tutto sommato.E non è finita qui, perchè da qualche anno sappiamo che sopra e sotto il centro della Via Lattea esistono due strutture grandi migliaia di anni luce, a forma di bolle, che emettono raggi gamma, come fa vedere la Fig. 2. L’origine? Un mistero.E qui entra in scena il nostro Gabriele Ponti, da poco in forze all’Osservatorio di Brera: la Fig. 3 lo mostra vicino alla cupola del telescopio Ruths del nostro osservatorio nella sede di Merate (LC).Il suo studio, per la verità è cominciato quando ancora lavorava al Max […]

Astrocuriosità | febbraio 2019 – Ultima Thule

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Pensate di prendere la mira con un fucile e sperare di centrare un bersaglio grande un solo centimetro, e lontano 2000 km.Difficile? Sì, e non è tutto.Per aggiungere un po’ di brivido, il bersaglio si sta muovendo velocissimo e voi, prima di sparare, dovete tenerne conto.Sembra una cosa impossibile, eppure è proprio quello che la sonda New Horizon, della NASA, è riuscita a fare, fotografando come previsto il corpo celeste più lontano mai esplorato dall’uomo: Ultima Thule. New Horizon: è il nome della sonda, lanciata nel gennaio 2006, progettata per raggiungere e studiare Plutone e il suo satellite Caronte, fare una mappa della loro superficie e analizzare la loro atmosfera. La sonda, dopo l’accensione del terzo stadio detiene il record di velocità nel lasciare la Terra: 16,3 km/s, cioe` piu` di 58.000 km all’ora. Plutone: fino a qualche anno fa era il più lontano dei pianeti in orbita attorno al Sole, ma poi fu declassato a corpo minore del Sistema Solare proprio nel 2006, l’anno del lancio di New Horizon.La ragione? In quegli anni si scoprirono altri corpi grandi altrettanto e anche più di Plutone che appartenevano alla cosiddetta “Fascia di Kuiper“, e si decise che anche Plutone ne faceva parte. Luglio 2015: New Horizon finalmente raggiunge Plutone, e lo fotografa da una distanza minima di 12.500 km. Per raggiungerlo ha usufruito di una spintarella gravitazionale da parte di Giove, che ha permesso di accorciare il viaggio di un paio di anni. Ultima Thule: così è chiamato il corpo celeste raggiunto dalla New Horizon il primo gennaio 2019. Come spesso succede il nome Ultima Thule ha origine da leggende antiche, dal nome di un’isola (Thule) che si troverebbe nella parte nord dell’oceano Atlantico e visitata da viaggiatori partiti dall’odierna Marsiglia nel 330 a.C. Non si è ancora capito se questa isola leggendaria fosse la Groenlandia, oppure l’Islanda o una delle piccole isole […]

Astrocuriosità | gennaio 2019 – Comete e magnitudini

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Si è molto parlato della “cometa di Natale” nel mese di dicembre 2018.Questo oggetto e il suo passaggio natalizio ci permette di affrontare un paio di argomenti interessanti.Innanzitutto la cometa: il suo nome ufficiale è 46P Wirtanen.Carl Wirtanen è chi l’ha scoperta nel 1948, da cui il nome. Ma perchè 46P? La convenzione per i nomi delle comete, in vigore da quasi un quarto di secolo, prevede una lettera maiuscola che indica il tipo di cometa (P sta per cometa periodica) preceduta da un numero: in questo caso 46 significa la quarantaseiesima cometa periodica in ordine di scoperta.Poi dovrebbe venire l’anno e il semi-mese di scoperta, quindi il nome completo sarebbe 46P/1948 A1 Wirtanen: la 46ma cometa periodica, scoperta da Wirtanen nei primi quindici giorni del 1948, la prima in queste due settimane.Si tratta di un oggettino di diametro poco più di un chilometro in orbita intorno al sole con un periodo di circa cinque anni, cinque mesi e otto giorni.Nel punto più lontano della sua orbita (l’afelio) raggiunge più di cinque unità astronomiche dal sole (l’unità astronomica è la distanza della Terra dal Sole), nel punto più vicino (perielio) si riducono a una. Una cometa aumenta la sua luminosità quando si avvicina al sole; per questa cometa il punto più vicino è stato il 12 dicembre del 2018. Il prossimo sarà ovviamente nel 2023.Vista dalla terra sarà al massimo della sua intensità non esattamente al perielio: il picco è stato infatti il 16 dicembre 2018.Qui cominciano i problemi. Si era detto che avrebbe raggiunto una magnitudine massima di circa 3, ma cosa significa una magnitudine di 3 e perchè nonostante i media abbiano detto che era molto luminosa e molto grande io a occhio nudo dall’Osservatorio di Brera a Merate non ho visto niente?Cominciamo con la magnitudine e partiamo da lontano.Fino a tempi relativamente recenti le stelle si sono osservate con l’occhio, dopo Galileo Galilei anche […]

Astrocuriosità | aprile 2018 – La radiazione di Hawking

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Ho visto Stephen Hawking due volte. La prima volta era il 1988, ero appena uscito da una delle librerie di Cambridge e l’ho visto, in carrozzina, che mangiava un gelato. Aveva ancora l’uso delle mani. La seconda volta è stato nel 2002, a casa di Martin Rees, suo coetaneo, che festeggiava il suo sessantesimo compleanno.Hawking già non parlava più, e riusciva a muovere solo gli occhi. C’era sua moglie, ex infermiera, seduta sulle sue ginocchia, allegra e ciarliera. Proprio come nel film “La teoria del tutto”.Tutte e due le volte è stato come incontrare una star, che so, Marlon Brando o Charlize Theron in un bar. Incontri che si ricordano, perchè per me Stephen Hawking era un mito, al di là della sua figura iconica dovuta in parte alla sua malattia.Il guru assoluto della gravità …In questi giorni si leggono decine di articoli sulla vita di Hawking, sul fatto che a 21 anni i medici gli avessero dato solo 2 anni di vita, mentre di anni ne aveva 76, ma i resoconti delle sue idee più importanti sono rari, perchè sono difficili da capire … La sua idea più straordinaria è stata che i buchi neri “evaporano“.Sappiamo a grandi linee cos’è un buco nero, no? Un concentrato di materia che produce una gravità così grande da distorcere completamente lo spazio attorno.La luce è costretta a seguire le strade rese curve dalla gravità e se la luce si avvicina troppo al buco nero ne rimane intrappolata per sempre, e non esce più.Ecco perchè il buco è nero …Per sempre? Parole grosse, per Hawking. Però questo è quello che pensavano tutti, anche lui, fino al 1974.Allora Hawking ha 32 anni, già debilitato nel fisico, ma non nella mente.Ripensa alle discussioni con Bekenstein, che credeva che i buchi neri avessero delle proprietà termiche. Dopo avergli dato torto (e anche in maniera vigorosa), ci ripensa. Forse c’è qualcosa di vero in quello che pensa […]

Astrocuriosità | marzo 2018 – Pulsar in accrescimento e strumenti ingegnosi

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Nella nostra galassia esistono molti sistemi binari in cui una delle componenti è una stella di neutroni con un forte campo magnetico.In passato abbiamo parlato di sistemi con basso campo magnetico (100 milioni di volte quello della terra) e con altissimo campo magnetico (10000 miliardi più di quello terrestre). La maggior parte dei sistemi però hanno un campo magnetico di 1000 miliardi di volte quello terrestre.Questi sistemi vengono scoperti nei raggi X, osservando le pulsazioni della radiazione dovuti alla rotazione della stella di neutroni.Al contrario delle pulsar isolate, che hanno in genere un campo magnetico simile, qui l’energia per l’emissione non proviene dalla rotazione della stella, ma dall’accrescimento di materia proveniente dalla stella compagna, con forte emissione X.Dato il forte campo magnetico, la materia in arrivo viene incanalata verso i poli magnetici, dove impatta sulla superficie della stella di neutroni.Visto che l’impatto è su un polo piuttosto ristretto e l’emissione deve venire dallo stesso polo su cui “piove” materia, la distribuzione angolare dell’emissione è complessa e non molto collimata, per cui è relativamente probabile vedere la pulsazione da terra.Ne conosciamo attualmente più di 200, con periodi di rotazione della stella di neutroni che vanno da 69 millisecondi a 36200 secondi, cioè poco più di dieci ore. Dato che la grande maggioranza ha una stella compagna molto giovane, il sistema deve essere giovane e infatti si trovano tutte molto vicino al piano della galassia, dove nasce la maggior parte delle stelle.Curiosamente, nella piccola Nube di Magellano, una galassia visibile a occhio nudo nell’emisfero australe (insieme, è quasi ovvio, alla grande Nube di Magellano) e molto più piccola della nostra galassia, sono state scoperte una sessantina di questi sistemi (e una sessantina di sistemi simili in cui non si sono viste pulsazioni).Fra questi sistemi ci sono sia sorgenti persistenti che transienti e ci si aspetta che la materia che accresce sulla stella di neutroni ne acceleri la rotazione, al contrario delle pulsar radio isolate, che emettono a spese dell’energia di […]

Astrocuriosità | febbraio 2018 – Ma quanto è grande l’Universo?

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Ve lo siete mai chiesto? L’Universo è indubbiamente molto, molto, ma molto grande.Difficile riuscire a comprendere con il nostro cervello la sua enorme estensione. Tuttavia la domanda è lecita.Cominciamo dalle unità di misura. Il nostro buon vecchio metro è troppo piccolo, occorre adoperare almeno l’anno luce. Cioè la strada che la luce fa in un anno.Tradotto in km, un anno luce vale 9460 miliardi di km.Ma se per caso qualcuno di noi riuscisse a coprire questa enorme distanza, si troverebbe sperduto in mezzo al nulla, gli toccherebbe viaggiare almeno tre volte tanto per riuscire ad incontrare la stella più vicina, dopo il Sole. Proxima Centauri sta infatti a più di 4 anni luce da noi, e non è che la stella più vicina … Per andare a trovare Andromeda, la galassia più vicina alla Via Lattea, la luce deve viaggiare per 2 milioni di anni. E per andare da una parte all’altra del nostro superammasso di galassie, battezzato Laniakea, la luce impiega 500 milioni di anni. Possiamo pensare a Laniakea come ad un arcipelago di centomila galassie, ognuna delle quali contiene 500 milardi di stelle.Sono numeri così grandi da risultare incomprensibili, eppure sono ancora piccoli, a confronto dell’Universo osservabile. Già, l’Universo osservabile.Quanto è grande? Lo sappiamo?In fondo, sappiamo quando è nato: 13.8 miliardi di anni fa. Con il Big Bang. E i più smaliziati di voi stanno pensando: niente puo` andare più veloce della luce, per cui se l’Universo è davvero nato con il Big Bang, allora la luce ha avuto 13,8 miliardi di anni per viaggiare, quindi l’Universo non può che essere grande 13,8 miliardi di anni luce …Sbagliato! L’Universo è parecchio più grande … E stiamo parlando dell’Universo osservabile, non l’Universo tutto.Qual è il trucco? Il baco del ragionamento, che sembra così semplice?E` che l’Universo si espande: proprio quando la luce viaggia, le distanze tra le galassie aumentano.Tante volte si sente dire che le galassie si stanno allontanando tra di loro, ma […]

Astrocuriosità | gennaio 2018 – Il giorno più corto

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni È da poco passato il Natale, che come si sa cade ogni anno il 25 dicembre.La scelta del 25 dicembre, fatta dopo l’anno 200 d.c., è sicuramente stata influenzata dal fatto che il 25 dicembre era il giorno del solstizio di inverno nel calendario romano.Il solstizio di inverno però, dal punto di vista astronomico, non cade il 25 dicembre e non cade nemmeno lo stesso giorno ogni anno.Nel 2017 è stato il 21 dicembre alle 17:28 ora italiana.Nel 2018 sarà il 21 dicembre alle 23:23.Per capirne il motivo dobbiamo parlare di cosa sia un solstizio (e un equinozio). La Terra orbita intorno al Sole con un periodo di circa 365.25 giorni e ruota su se stessa ogni 23 ore 56 minuti e 4.1 secondi (24 ore è il periodo di rotazione apparente del sole intorno alla terra).L’asse intorno a cui ruota è inclinato rispetto al piano dell’orbita intorno al sole di circa 23.44 gradi.Se l’inclinazione dell’asse fosse zero, su tutto il pianeta il giorno e la notte durerebbero esattamente 12 ore ciascuno e non ci sarebbero le stagioni. Essendo l’asse inclinato e puntato sempre nella stessa direzione (a parte la sua precessione, ma questo è un effetto molto lento), ci saranno due momenti in un anno in cui è “puntato” in direzione del sole : uno in cui punta la sua parte a Nord e uno in cui punta quella a Sud. Il nostro (dove “noi” siamo gli abitanti dell’emisfero nord) solstizio d’estate è quando punta la sua parte a nord, il solstizio d’inverno è l’altro.Ovviamente nell’emisfero sud i solstizi si invertono.Il giorno del solstizio invernale la durata del dì è minima, il giorno del solstizio estivo è massima (fanno eccezione le regioni polari, dove per un periodo che può andare da qualche giorno a sei mesi a seconda della latitudine il dì, o la notte, dura 24 ore).Gli equinozi di primavera e autunno sono quando l’asse terrestre punta a novanta gradi dal sole. In quei giorni il dì e la notte […]