Maria Rosa Panzera

Maria Rosa Panzera

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Astrocuriosità | novembre 2016 – Per tutto l’oro del mondo

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini L’oro dei re Magi, l’oro che è per sempre, l’oro di re Mida, l’oro bene rifugio, l’oro dei gioielli, l’oro della maschera di Tutankhamon, l’oro di Eldorado, l’oro colato, l’oro dei ponti d’oro, l’oro delle medaglie, l’oro dei tempi d’oro, l’oro dei denti, l’oro del silenzio, l’oro dei sogni, l’oro delle nozze …Ma da dove viene l’oro?L’oro è l’elemento di numero atomico 79, e di peso atomico 197.Questo vuol dire che nel suo nucleo ci sono 79 protoni e ben 118 neutroni.Appartiene a quella famiglia di elementi pesanti, più pesanti del ferro, che non hanno origine nell’interno delle stelle “normali”, seppur grosse.Ma andiamo con ordine: per creare un elemento, bisogna mettere insieme i vari pezzi di cui è fatto, cioè protoni e neutroni.I neutroni sono neutri, come dice il loro nome, ma i protoni hanno carica positiva.E quando avviciniamo cariche uguali, queste si respingono … Se in natura ci fosse solo la forza elettromagnetica e la gravità, come faremmo a mettere insieme più protoni per fare un nucleo più pesante dell’idrogeno, che di protoni ne ha uno solo?Non potremmo … E infatti esiste un’altra forza, più forte della forza elettrica, che opera solo quando due protoni sono vicinissimi, quasi si toccano, e che riesce a farli stare insieme.Non a caso si chiama forza forte (più forte della forza elettrica).Dato che opera a breve distanze, dobbiamo riuscire ad avvicinare due protoni a distanze piccolissime.Ci riusciamo se i due protoni sono “sparati” l’uno verso l’altro ad una velocità sufficiente.È per questo che la fusione dell’idrogeno può avvenire solo se la temperatura, all’interno delle stelle, è abbastanza grande, maggiore di una decina di milioni di gradi. Infatti, più grande è la temperatura, più grande è la velocità dei nuclei.È questo che succede nel nucleo del Sole che produce continuamente l’elio a partire dal puro idrogeno.Ma una volta che abbiamo fatto l’elio? Come facciamo a fare nuclei con più protoni? Ripetiamo il processo, ma stavolta è più difficile avvicinare un protone ad un nucleo di elio, perchè l’elio di protoni ne ha due e respinge più vigorosamente altre cariche positive.E quindi bisogna […]

Astrocuriosità | ottobre 2016 – E due! E tre!

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Nella curiosità del mese di dicembre 2015 abbiamo parlato di sorgenti X ultra-luminose (ULX) e della scoperta di una pulsar in una di queste.Non solo è possibile per un buco nero emettere ben oltre i limiti posti dalle teorie attuali, ma persino una stella di neutroni, così “leggera” rispetto a un buco nero, può farlo. Ovviamente la prima scoperta di una pulsazione in una ULX ha spronato ricercatori di tutto il mondo a cercare altri segnali dello stesso tipo.Negli ultimi giorni ci sono stati degli sviluppi.Da qualche anno una collaborazione di ricercatori italiani, inglesi e tedeschi, sotto guida di Andrea De Luca all’istituto INAF/IASF di Milano e finanziata dal Settimo Programma Quadro dell’Unione Europea, sta analizzando sistematicamente tutti i dati ottenuti con il satellite europeo per astronomia X XMM-Newton.Un aspetto di questa analisi è la ricerca di segnali periodici in tutte le sorgenti rivelate da XMM-Newton.Proprio questa settimana sono stati presentati due lavori, entrambi guidati da Gianluca Israel dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, con la scoperta di due nuovi casi di ULX pulsanti.Il primo è una sorgente X nella galassia NGC 7793, che si trova a circa tredici milioni di anni luce da noi. Il periodo di rotazione. della stella di neutroni è di 0.42 secondi.Sulla base di due osservazioni a distanza di un anno si è visto che la rotazione accelera al ritmo di 0.04 miliardesimi di secondo al secondo. Cosa significa? Che ogni secondo la stella di neutroni ci mette 0.04 miliardesimi di secondo di meno a ruotare su se stessa.Sembra un numero molto piccolo ma, visto che un anno terrestre conta circa 30 milioni di secondi, la pulsar accelera di 1.2 millisecondi all’anno, una quantità non trascurabile.Si riesce a spiegare la alta luminosità solo se l’emissione è emessa preferenzialmente in una direzione e se il campo magnetico della stella di neutroni non ha una struttura semplice a “cipolla” come quella di una barretta magnetizzata, ma più complesso. Il secondo è un’altra sorgente X […]

Astrocuriosità | settembre 2016 – La più vicina gemella della Terra: Proxima Centauri b

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Più vicino di così non si può. È rimarrà per sempre il pianeta extrasolare più vicino.Si chiama Proxima Centauri b, dal nome della stella attorno alla quale ruota. Lo dice il suo stesso nome: “Proxima” è la stella più vicina al Sole, tanto che la luce impiega “appena” 4 anni e 2 mesi per compiere la traversata.Astronomi europei, usando i telescopi dell’European Southern Observatory (ESO) in Cile, sono riusciti ad osservare dei piccoli movimenti regolari di Proxima Centauri, come se la stella fosse disturbata dalla presenza di una massa che le girava intorno. Come se ballasse un valzer con un pianeta vicino.Poca cosa, la velocità con cui Proxima balla è di appena 1.4 metri al secondo, vale a dire la stessa andatura di quando facciamo una passeggiata rilassata.Ma sono giri di valzer che non finiscono mai, e dopo un lavoro paziente, durato parecchi anni, gli astronomi hanno raggiunto una sicurezza granitica: il compagno di ballo della stella è un pianeta che le ruota ad una distanza di “appena” 7.5 milioni di km (un ventesimo della distanza tra il Sole e la Terra, e meno di un decimo della distanza tra il Sole e Mercurio). Un anno su quel pianeta durerebbe appena 11 giorni e 4 ore: per fare un anno terrestre, il pianeta deve ruotare 33 volte attorno alla sua stella …Non sappiamo ancora quanto sia pesante esattamente, ma sappiamo che deve essere almeno il 30 per cento più pesante della Terra. Non sappiamo nemmeno quanto è grande, per cui non sappiamo quant’è la gravità sulla sua superficie, ma se le sue dimensioni fossero un pizzico più grandi di quelle della Terra, allora un’astronauta su quel pianeta avrebbe lo stesso peso che ha qui sulla Terra.C’è vita? Non lo sappiamo. C’è un’atmosfera respirabile? Non lo sappiamo. C’è l’acqua liquida? Forse.Quello che già sappiamo, ed è già straordinario, è che […]

Astrocuriosità | luglio 2016 – Una ricetta per un disastro

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Dopo anni di preparazione, il 17 febbraio 2016 l’agenzia spaziale giapponese (JAXA) ha messo in orbita un importante satellite per astronomia in raggi X.Denominato ASTRO-H (l’ottavo di una sequenza di satelliti astronomici), dopo il lancio avvenuto con successo è stato battezzato Hitomi (in italiano pupilla).I nomi ai satelliti si danno sempre dopo il lancio, per evitare di “battezzare” qualcosa che poi potrebbe non arrivare in orbita.In questo caso il lancio dal centro spaziale di Tanegashima era stato perfetto e tutto funzionava bene, in marzo si erano cominciate le prime osservazioni.L’importanza di questa missione stava in uno strumento detto calorimetro, che permette osservazioni estremamente dettagliate della distribuzione spettrale dei raggi X.Perchè i verbi al passato? Purtroppo Hitomi non è più operativo, dopo pochissime osservazioni.Anzi, possiamo dire che Hitomi proprio non è più, a causa di una sequenza di eventi che ha portato alla sua vera propria disintegrazione.Vediamo cosa è successo. La sequenza di eventi è un po’ lunga, ma sembra una storia di fantascienza. Il 25 marzo Hitomi iniziava un nuovo puntamento.Dopo un’osservazione della nebulosa del Granchio (che contiene una pulsar) cambiava puntamento per osservare il nucleo galattico attivo Markarian 205.Per ripuntare il sistema deve ovviamente sapere dove sta puntando e dove deve andare a puntare.A questo scopo ci sono dei piccoli telescopi, chiamati “star tracker” che usano le stelle per l’orientamento, come facevano i naviganti nei secoli passati, con la differenza che i telescopi hanno un campo di vista piccolo e vedono piccole zone del cielo, che devono confrontare con dei cataloghi.Poi per girare il satellite vengono usate delle ruote: nello spazio se qualcosa ruota in una direzione, ci deve essere qualcos’altro che ruota nella direzione opposta: se una ruota gira in senso orario, il resto del satellite deve girare in senti antiorario per compensare. Azione e reazione.In questo caso, il software per la rilevazione delle stelle nello “star tracker” aveva una soglia troppo alta, problema conosciuto che si pensava di […]

Astrocuriosità | giugno 2016 – Ma siamo veramente sbarcati sulla Luna?

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Qualche settimana fa ero a Roma, a cenare con una collega in un ristorantino che aveva appena cambiato gestione, ed eravamo gli unici clienti. Così abbiamo cominciato a parlare con il ristoratore, che ci ha detto di credere fermamente che lo sbarco sulla Luna non c’è mai stato, ed è stata tutta una messinscena degli americani per vincere “facilmente” la guerra della conquista dello spazio con i russi. Ed è incredibile constatare quanta gente non creda allo sbarco dell’uomo sulla Luna: è una delle teorie complottiste più diffuse, insieme alle scie chimiche degli aeroplani.Abbiamo cominciato a discutere, ricordando la notte del 20 luglio 1969, quando Neil Armstrong ha toccato per la prima volta il suolo della Luna, dicendo la frase leggendaria: “That’s one small step for a man, one giant leap for mankind” [“Questo è un piccolo passo per un uomo, ma un balzo gigantesco per l’umanità”). Era l’undicesima missione del programma Apollo, che ha portato sulla Luna il LEM (modulo lunare, la cui base è ancora lì), e tra le altre cose uno specchio per misurare la distanza Terra-Luna con grandissima precisione.Al ritorno, gli astronauti hanno portato sulla Terra 22 kg di pietre lunari, che hanno una composizione leggermente diversa dalle pietre terrestri, e sono più vecchie, fino a 4.5 miliardi di anni.Tra l’altro, è stato scoperto un nuovo tipo di minerale, l’Armalcolite, chiamato così dalle iniziali dei tre astronauti Armstrong, Aldrin e Collins dell’Apollo 11. Durante la permanenza sulla Luna, gli astronauti dell’Apollo 15 hanno fatto un esperimento impossibile sulla Terra: hanno lasciato cadere dalla stessa altezza un martello e una piuma, per verificare che cadessero con la stessa velocità e accelerazione. E così è stato.Non solo, ma si può anche notare come l’accelerazione di gravità sulla Luna sia minore … La spesa totale del programma Apollo fu di 25.4 miliardi di dollari del 1973. Una cifra enorme, ma comunque solo un terzo di quello che gli Stati Uniti spendevano […]

Astrocuriosità | maggio 2016 – Cantami o diva …

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni I pianeti orbitano intorno al Sole. In realtà i pianeti orbitano intorno al centro di massa del sistema solare, che a seconda delle posizioni dei pianeti a volte è dentro il sole e a volte fuori.Ma è un dettaglio. Lungo l’orbita di un pianeta ci sono due punti, uno che lo precede di sessanta gradi e uno che lo segue sempre di sessanta gradi, dove un piccolo oggetto può restare in equilibrio e precedere (o seguire) il pianeta. Questi due punti si chiamano punti Lagrangiani L4 e L5.Prendiamo Giove, il pianeta più massiccio del sistema solare. Nelle zone intorno a L4 e L5 ci sono molti asteroidi e quando dico molti intendo che se ne conoscono circa mezzo milione in L4 e altrettanti in L5.Prendendo spunto dal nome del pianeta, questi asteroidi sono chiamati “troiani” e si dividono ovviamente in due fazioni: il “campo greco“, quelli che precedono Giove in L4 e il “campo troiano“, quelli che seguono in L5.Sono tutti catalogati con indici numerici, ma i principali hanno anche un nome, naturalmente in L4 i nomi sono tutti di guerrieri greci (come Achille, Filottete, Nestore) e in L5 ci sono i loro nemici (Astianatte, Mentore, Priamo, Enea, Anchise).Curiosamente, prima che venisse deciso di dividere i due campi in questo modo, erano già stati dati dei nomi, con la conseguenza che ci sono due “intrusi””: Patroclo sta con i troiani e Ettore con i greci. Curioso, dato che nell’Iliade Patroclo viene ucciso proprio da Ettore. Non solo Giove ha i suoi “troiani”. Ne conosciamo sette intorno a Marte, nove per Nettuno, uno per Urano, uno per Venere e anche uno per la nostra terra!L’asteroide 2010 TK7 sta nel punto L4 della terra. Ha un diametro di circa 300 metri.In realtà le cose non sono così semplici.2010 TK7 non sta proprio in L4, ma ci gira intorno e la sua orbita è inclinata rispetto a quella della Terra. Complicazioni della […]

Astrocuriosità | aprile 2016 – Perchè il tempo va sempre in avanti?

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Vi sembra che il tempo scorra troppo veloce? Vi piacerebbe che la giornata durasse 30 ore, invece delle inesorabili solite 24? Vi piacerebbe schioccare le dita e tornare indietro di 10 minuti, per correggere il vostro comportamento e modificare il presente?Non potete! Il tempo scorre verso il futuro, inesorabile, e non torna indietro.Non ci pensiamo mai, perchè ci sembra ovvio, ma il tempo è proprio strano.Viviamo in tre dimensioni spaziali e una temporale. Ed è normale per noi muoverci nello spazio in avanti e indietro, a sinistra e a destra, in basso e in alto.E perchè mai non possiamo farlo anche con il tempo? Considerate una legge fisica, per esempio la legge di gravitazione universale. Immaginate una sua maestosa applicazione, il moto dei pianeti attorno al Sole.Immaginate di fare un film che ritrae il sistema solare, con tutti i pianeti che si muovono.Adesso immaginate di vedere il film al contrario.Vi accorgereste della differenza? Avete bisogno di una legge diversa per descrivere il moto dei pianeti?No.Altro esempio: guardate un biliardo dall’alto, con una sola palla che si muove e che rimbalza contro i bordi del biliardo. Fate il film e guardatelo al contrario: sapete distinguere qual è il verso giusto del tempo?Adesso prendete tante palle, raggruppatele tutte vicine, all’interno di un triangolo, sullo stesso biliardo. Poi prendete un’altra palla e con la stecca lanciatela verso il triangolo di palle, e filmate il tutto. Dopo l’urto, tutte le palle andranno in direzioni diverse, apparentemente quasi a caso.Adesso guardate il film al contrario. Sapete dire qual è la direzione temporale “giusta“? Scommetto di sì, perchè non succede mai che tante palle che arrivano da direzioni diverse si fermino scontrandosi tra di loro, e vadano a formare un triangolo perfetto.Lo stesso quando fate un uovo strapazzato, o quando vi cade un bicchiere. Eppure anche in questo caso le leggi della fisica non dicono che […]

Astrocuriosità | marzo 2016 – “La scoperta del secolo” – La rivelazione delle onde gravitazionali.

La curiosità del mese a cura di Luca Perri Come avrete letto o sentito, la comunità astrofisica ha trascorso il mese di febbraio a stappare bottiglie di cedrata e succo di mela, al fine di festeggiare come si deve quella che è stata definita “La scoperta del secolo”: la rivelazione delle onde gravitazionali.Ma cosa èsuccesso davvero? E perchè è davvero importante? LA PREMESSA1.3 miliardi di anni fa (oppure, se preferite, in un luogo distante 1.3 miliardi di anni luce), dopo un bel balletto a spirale, un buco nero (una cosa invisibile perchè risucchia tutto, luce compresa) la cui massa era 29 volte quella del Sole si è “fuso” con uno di 36 volte la massa solare.Tutto questo ha dato origine ad un enorme buco nero rotante di 62 masse solari.Ai più bravi in matematica non sarà sfuggito che 29+36 dovrebbe tendenzialmente fare 65, quindi che fine ha fatto la massa mancante?Lo so, sembrerà che voglio fare il pignolo, in fondo sono giusto 6 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate, ma concedetemi di fare il puntiglioso e pormi la domanda.Se c’è una cosa che piace dire a noi fisici, è che “nulla si crea e nulla si distrugge”, quindi si sarà tramutata in qualcosa.Nello specifico, quella massa è stata convertita, in una frazione di secondo, in onde gravitazionali.Cosa sono lo diremo fra poco, sappiate solo che il processo ha avuto un picco la cui potenza era 50 volte quella di tutte le stelle dell’Universo visibile.Insomma, una cosuccia di un certo rilievo. LA SVOLTA100 anni fa, nel 1916, un fisico con qualche problema a livello di interazioni sociali ma dall’aspetto simpatico, Albert Einstein, pubblica la teoria della Relatività Generale. Tale teoria è alquanto complessa e porta a delle previsioni alle volte apparentemente audaci, se non insensate.Fra le altre, quella che la luce possa essere influenzata dalla gravità.Un’idea che spiana la strada alla nascita dell’idea di buco nero.Le equazioni di Einstein prevedono inoltre l’esistenza ed il comportamento delle onde gravitazionali, deformazioni dello spazio-tempo.Cosa […]

Astrocuriosità | febbraio 2016 – I pianeti IX e X

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Recentemente la stampa ha annunciato che un gruppo di ricercatori avrebbe scoperto un pianeta del sistema solare molto al di fuori dell’orbita di Plutone, addirittura di massa dieci volte quella della terra.Per piazzare questo annuncio nella giusta prospettiva vale la pena andare a guardare come sono stati scoperti gli altri pianeti del nostro sistema solare. Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno sono oggetti brillanti e si vedono facilmente a occhio nudo (Mercurio è sempre vicino al sole, quindi non è a agevole vederlo. Il sottoscritto ci è riuscito una volta sola).Scoprirli non è stata un’impresa.Anche Urano è visibile a occhio nudo, anche se siamo vicini al limite e ci vuole una notte molto limpida e senza luna.Eppure è stato scoperto da Sir William Herschel solo nel 1781. Ma non è stato il primo a osservarlo, esistono documentazioni di osservazioni di Urano anche un secolo prima. Però dato che Urano si sposta molto lentamente nel cielo, era stato catalogato come stella. Herschel ha scoperto che l’oggetto si muoveva, ma riteneva inizialmente si trattasse di una cometa.Più interessante e più rilevante per il caso del nuovo possibile pianeta è stata la scoperta di Nettuno.Non è visibile a occhio nudo, anche se sembra sia stato osservato, ma non identificato come pianeta, da Galileo e John Herschel, il figlio di William (se lo scopritore fosse stato John che accoppiata sarebbe stata per la famiglia Herschel!).Fino dall’anno della scoperta di Urano, Anders Johan Lexell aveva calcolato i parametri dell’orbita e aveva suggerito che ci fossero altri pianeti che la perturbavano. Calcoli più accurati qualche decennio più tardi mostravano che Urano proprio non ne voleva sapere di seguire la sua orbita in modo regolare.Queste anomalie potevano essere causate da errori di misura o addirittura da deviazioni dalla legge di Newton a grandi distanze; oppure da un altro pianeta. Dato che tutti i corpi dotati di massa si attraggono […]

Astrocuriosità | gennaio 2016 – L’Universo si sta spegnendo.

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini L’età dell’oro è finita.L’epoca in cui le stelle si formavano ad un ritmo forsennato, producendo stelle, supernovae, stelle di neutroni e buchi neri è tramontata.È finita quasi dappertutto la bulimia dei buchi neri al centro delle galassie, condannati adesso ad una dieta ferrea a base di qualche sporadica stella di passaggio, una ogni centomila anni. Sì è vero, le stelle si formano ancora, proprio vicino a noi c’è la costellazione di Orione con le sue stelle blu, stelle bambine appena formate, ma il baby boom stellare è finito. Questo andamento è caratteristico di tutte le galassie, non solo della nostra. Quasi tutte le galassie dell’Universo hanno formato stelle fin dai primordi dell’Universo stesso, e continuano anche adesso, ma con ritmi diversi.La massima produzione di stelle si è avuta circa 10 miliardi di anni fa, e da allora la natalità stellare sta diminuendo: adesso le galassie, in media, fanno 10 volte meno stelle di 10 miliardi di anni fa (vedi Fig. 1). Il Sole e il sistema solare si sono formati circa 5 miliardi di anni fa e quindi in un’epoca in cui la produzione di stelle era già calata rispetto al massimo.È stata una fortuna per noi, per due motivi molto validi. Il primo è che se il Sole si fosse formato 5 miliardi di anni prima, probabilmente saremmo stati circondati da molte altre stelle, tra cui anche stelle più grandi del Sole, dalla vita breve e violenta, che sarebbero scoppiate vicino a noi, e probabilmente avrebbero reso più difficile la nascita della vita sulla Terra.L’altro motivo è che 10 miliardi di anni fa l’abbondanza degli elementi diversi dall’idrogeno e dall’elio sarebbe stata minore, e anche questo avrebbe reso più difficile avere sulla Terra gli ingredienti necessari alla nascita della vita. Sappiamo già che l’Universo, espandendosi, diventa sempre meno denso di materia e di luce.La radiazione di fondo, residuo fossile del […]