Maria Rosa Panzera

Maria Rosa Panzera

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Astrocuriosità | ottobre 2015 – AstroSat: si riapre una finestra sull’Universo

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Una nuova agenzia spaziale si aggiunge alle poche che hanno attualmente in orbita satelliti per osservazioni astronomiche. Dopo NASA, ESA, JAXA (l’agenzia spaziale giapponese, il cui satellite Suzaku è però stato spento recentemente) e Russia, anche l’India da questa mattina dispone di un osservatorio spaziale.Alle 10:00 ora indiana (le 6:30 ora italiana), il vettore PSLV-C30 è partito dal Satish Dhawan Space Center nel sud-est dell’India (tutte le base spaziali sono nell’est dei paesi, dato che i lanci sono tutti verso est per via della rotazione della terra e si vuole evitare che in caso di problemi il razzo cada su zone abitate; fa eccezione la Russia, che però lancia da una zona dove di abitato c’è poco). Come dice il nome, PSLV-C30 è stato il trentesimo lancio con questo vettore e tutti i lanci hanno avuto successo. Il lancio è andato perfettamente e AstroSat è stato immesso nell’orbita programmata, 650 km di altitudine e 6 gradi di inclinazione, insieme a altri sei satelliti, uno Indonesiano, uno Canadese e quattro microsatelliti Statunitensi, ovviamente non nella stessa orbita e non in possibile rotta di collisione fra di loro.I pannelli solari sono stati spiegati e tutto appare funzionare normalmente.L’accensione e la verifica degli strumenti a bordo comincerà fra pochi giorni.AstroSat è una missione quasi completamente indiana, con una piccola partecipazione dell’Università di Leicester nel Regno Unito e dell’Agenzia Spaziale Canadese.Ma qual è la caratteristica che rende questo satellite importante per la ricerca astronomica?A bordo ci sono diversi strumenti: un telescopio ottico/ultravioletto, un telescopio per raggi X, uno strumento per raggi X di alta energia, un monitor per osservare tutto il cielo in raggi X e tre grandi contatori proporzionali a gas per osservazioni in raggi X.Mentre i primi di questi sono strumenti di cui esistono attualmente controparti funzionanti, i contatori proporzionali costituiscono uno strumento unico: il LAXPC (Large-Area X-ray Proportional Counter, contatore proporizionale a grande area per […]

Astrocuriosità | settembre 2015 – Il Paradosso di Picasso

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini A chi gli chiedeva che cos’era il tempo, S. Agostino rispondeva: “Quando non me lo chiedi lo so, quando me lo chiedi non lo so più …“.Dopo la morte di Michele Besso, il più caro amico di Einstein, questi scrisse alla moglie che il tempo non è altro che un’ostinata e persistente illusione. Einstein è stato lo scienziato che più di ogni altro ha scardinato la nostra ingenua percezione del tempo come qualcosa che fluisce inesorabile, sempre allo stesso modo. Il fluire del tempo infatti non è sempre lo stesso.Due persone che viaggiano una rispetto all’altra non sono più d’accordo su quale ora sia. Allo stesso modo, due orologi che sono stati sincronizzati nello stesso posto, qui sulla Terra, non segnano più la stessa ora quando li mettiamo ad altezze diverse.Tenete presente che questo è vero, cioè è stato misurato … E la differenza che si misura è in perfetto accordo con quanto prescrive la relatività generale di Einstein.Se ci pensate un po’ su, è veramente incredibile.Il fluire del tempo dipende dalla gravità. Più la forza di gravità è grande, e più lentamente il tempo fluisce. Pensiamo ad una malattia come il cancro che ai nostri giorni viene giudicata incurabile. Si prende un’astronave, si va vicino ad un buco nero, e si sta lì qualche ora.Per evitare di diventare uno spaghetto (vedi curiosità di luglio 2013) lo si deve scegliere grande e, per evitare di consumare tutto il carburante cercando di non essere ingoiati dal buco nero, lo si deve scegliere ruotante.Poi, passato qualche tempo, si torna sulla Terra.Secondo l’orologio e il calendario che è stato vicino al buco nero, il viaggio è durato in tutto un mese.Ma quando si torna sulla Terra si scopre che sono passati 50 anni, e che la cura per il cancro è stata trovata. Una pillola, e si guarisce.Purtroppo non abbiamo buchi neri vicini raggiungibili per poter fare questo esperimento, ma se […]

Astrocuriosità | luglio 2015 – Una nuova “eruzione” nella costellazione del Cigno

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Nel 1989 il satellite giapponese per astronomia X Ginga (Galassia) ha scoperto una nuova sorgente X molto brillante nella costellazione del Cigno.Nuova significa che prima non era osservabile con gli strumenti a disposizione.È stata chiamata GS2023+338 (combinazione della sigla del satellite Ginga e delle coordinate celesti della sorgente).Era subito apparsa come una sorgente dalle proprietà eccezionali: brillantissima in raggi X e molto variabile.Purtroppo ai tempi gli unici strumenti a disposizione nella banda X erano quelli di Ginga e ben poche osservazioni in altre bande sono state fatte.Da osservazioni con telescopi ottici (la sua stella compagna è una stella variabile nota, V404 Cyg) sappiamo che si tratta di un sistema binario contenente un buco nero di circa 14 volte la massa del sole.Dopo un periodo di attività di alcuni mesi era tornata molto debole, ma sempre leggermente attiva in raggi X, un po’ come un vulcano inattivo che ogni tanto manda qualche rombo. Con questi oggetti a volte basta aspettare.In febbraio osservazioni con la rete di radiotelescopi VLA negli Stati Uniti hanno mostrato un aumento di attività, per cui ci si aspettava potesse arrivare un’altra “eruzione“, anche se come nel caso dei vulcani senza averne la certezza.Il 17 giugno di quest’anno lo strumento giapponese MAXI a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (si tratta di uno strumento non manovrato dagli astronauti, semplicemente si trova in un modulo della stazione) ha segnalato un forte aumento di radiazione X da GS 2023+338 e poco dopo sono cominciati dei veri e propri fuochi d’artificio.Molto presto è diventata brillantissima e ha cominciato a mostrare grande variabilità.Tutti i satelliti per astronomia X e gamma attualmente funzionanti l’hanno osservata e la stanno osservando, decine di radiotelescopi e telescopi ottici continuano intense campagne osservative.Non passa giorno che non appaia una comunicazione di nuove osservazioni sul sito “Astronomer’s Telegram”, il telegramma dell’Astronomo, il modo tradizionale per gli astronomi per fare comunicazioni urgenti alla comunità.Nei raggi X piu duri (ovvero a più […]

Astrocuriosità | giugno 2015 – Oceani di luce

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Lontano dal nostro sistema solare, lontano dalla nostra Galassia, lontano dal gruppo locale delle galassie vicine a noi, non saremmo soli. E soprattutto non saremmo al buio.Saremmo immersi in un oceano di onde elettromagnetiche di tutte le frequenze possibili. Per esempio, in ogni centimetro cubo, qualsiasi centimetro cubo del nostro Universo, potreste contare 400 fotoni radio, ognuno con una lunghezza d’onda di circa 3 millimetri, che corrisponde ad una frequenza di 100 GigaHerz. E trovereste anche parecchi fotoni infrossi, ottici, e poi raggi X e raggi gamma.Questi ultimi sono più rari, ma ognuno di loro è molto più energetico dei fotoni radio o ottici. È come se vi trovaste in un oceano fatto di luce di tutti i tipi, ed ogni tanto trovaste qualche piccola isola, cioè una galassia, oppure un arcipelago, cioè un gruppo di galassie.Forse questo è un buon modo per immaginare l’Universo stesso: una immensità dove la materia è raggruppata in piccole isole, in mezzo ad oceani di luce. Ma da dove viene la luce che riempie tutto l’Universo? Dipende dalla sua lunghezza d’onda. Abbiamo già detto che le onde radio di alta frequenza sono il residuo del Big Bang (vedi curiosità del mese di maggio 2013).La stragrande maggioranza di questa radiazione è stata prodotta dall’annichilazione di materia e di antimateria (addirittura!), nei primi istanti del nostro Universo.Prima di questa grande annichilazione protoni e antiprotoni (e anche elettroni e positroni) abbondavano … Per ogni protone che esiste adesso, ce n’erano un miliardo allora, e un miliardo di antiprotoni. O meglio, c’era un miliardo e un protone, e un miliardo di antiprotoni. Non c’era un equilibrio perfetto, i protoni (cioè la materia) erano un pizzico di più degli antiprotoni. È per questo motivo che dopo la grande annichilazione tutta l’antimateria è scomparsa ed è sopravvissuto un protone ogni miliardo. Tutta la materia che c’è nell’Universo di oggi è la materia sopravvissuta da allora, appena un miliardesimo di quella che c’era.In compenso, per ogni protone, ci sono un miliardo […]

Astrocuriosità | maggio 2015 – Un balletto di buchi neri

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni La struttura dell’universo si è molto probabilmente formata attraverso la fusione progressiva di galassie, partendo da sistemi più piccoli.Quest’idea è rinforzata dall’osservazione di molte galassie nel cui centro c’è una coppia di buchi neri supermassicci, i nuclei delle due galassie che si sono fuse.La coppia di buchi neri, in orbita uno intorno all’altro, si deve avvicinare a causa dell’emissione di onde gravitazionali, fino alla loro fusione e alla formazione di un buco nero ancora più massiccio.Se questo è vero, devono esistere delle galassie al centro delle quali c’è una coppia di buchi neri molto vicini e forse ne abbiamo osservata una. Un team di astronomi americani (una collaborazione su larga scala geografica, dal Maryland alle Hawaii, quasi ottomila chilometri) ha annunciato di avere osservato un nucleo di una galassia (che va sotto il nome di PSO J334.2028+01.4075, e poi ci lamentiamo del nome della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko) la cui emissione ottica mostra una periodicità di circa un anno e mezzo.Sono stati osservati circa due cicli e mezzo, ovvero meno di tre orbite dei due buchi neri, ma per una conferma definitiva basterà aspettare e continuare a osservare.La massa totale dei due buchi neri è stimata intorno a 10 miliardi di volte quella del sole e orbitano a una distanza di 0.007 parsec, pari a circa 1000 volte la distanza della terra dal sole (l’unità astronomica).Dato che un buco nero di massa paragonabile ha un “raggio” di 200 unità astronomiche, i due buchi neri non sono poi molto lontani dal toccarsi.Una coppia come questa forma un oggetto straordinario, perchè la sua emissione di onde gravitazionali deve essere molto intensa. Sarebbe importante trovarne degli altri.Questa coppia è stata trovata all’inizio di una ricerca sistematica di quasar variabili, per cui nuove scoperte simili probabilmente arriveranno presto. L’anno scorso poi è cominciata la costruzione del Large Synoptic Survey Telescope (LSST), un grande telescopio che potrà osservare tutto il cielo visibile (dal nord del Cile) ogni tre notti, mentre i dati […]

Astrocuriosità | aprile 2015 – Grasso è bello

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Da una ventina d’anni sappiamo che nel centro di ogni galassia esiste un buco nero di taglia enorme. Da qualche milione a qualche miliardo di masse solari.Anche la nostra Via Lattea non fa eccezione: il nostro buco nero centrale, che sia chiama Sagittario A*, è piccolo rispetto ai pesi massimi: solo 4 milioni di masse solari.Per millenni questa regione centrale della Via Lattea è stata preclusa all’occhio umano, perchè la sua luce visibile è pesantemente assorbita dalle polveri che circondano il centro galattico.Ma adesso possiamo osservare il cielo usando onde radio, luce infrarossa e raggi X, che sono molto meno assorbiti.Abbiamo perfino visto le stelle vicino al centro galattico muoversi, e abbiamo potuto calcolare l’orbita, e quindi calcolare la massa del corpo centrale attorno al quale girano queste stelle (il buco nero appunto!). Se buchi neri di 4 milioni di masse solari vi sembrano enormi, vi dovete ricredere … Abbiamo già visto che più è grande la galassia ospite, più è pesante il suo buco nero centrale.Le enormi galassie ellittiche che esistono al centro degli ammassi di galassie possono avere, nel loro centro, buchi neri di taglia XXL: miliardi di masse solari. Ma come hanno fatto a diventare così grossi?Non lo sappiamo con precisione: sappiamo che alla nascita erano molto più piccoli, ma non sappiamo quanto.Un centinaio di masse solari? Oppure centomila? Si sta ancora discutendo.Ma di sicuro, per diventare dei pesi massimi, tutti i buchi neri hanno dovuto ingoiare tutta la massa di cui sono fatti.La materia intorno al buco nero ne viene attratta e ci cade dentro.Avvicinandosi al mostro è molto probabile che la materia formi un disco (che viene chiamato disco di accrescimento), e che alla fine del viaggio di non ritorno vada ad ingrossare il buco nero stesso.Nel viaggio la materia libera enormi quantità di energia, producendo una luminosità che può superare di gran lunga quella di tutte le stelle della galassia messe insieme.Ma questo processo, per quanto drammatico e imponente, non può far crescere il buco nero in pochi milioni di anni. Ne occorrono di […]

Astrocuriosità | marzo 2015 – Scusi dov’è il Nord?

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Oggi parliamo della stella polare (nome ufficiale Polaris).Se chiedete in giro molti vi risponderanno che si tratta della stella più brillante del cielo, cosa assolutamente non vera.La stella più brillante del cielo è Sirio, ben visibile nelle notti invernali. Polaris è tremila volte meno brillante di Sirio.Però come tutti sanno indica il nord, trovandosi esattamente nella posizione del polo nord celeste, ovvero il prolungamento dell’asse di rotazione della terra.In realtà non è nemmeno vero questo: è vicina, ma non coincidente.Ai nostri giorni si trova a 0.75 gradi dal polo, ovvero a una distanza angolare pari a quasi una volta e mezza la dimensione apparente della luna.Dico ai nostri giorni perchè l’asse della terra di sposta seguendo il moto di precessione (come una trottola), per cui nel tempo il polo celeste si sposta.Cinquemila anni fa il ruolo di stella polare era interpretato dalla stella Thuban nella costellazione del drago, molto meno brillante.0.75 gradi è abbastanza vicino al polo per permetterne l’uso per la navigazione. Al polo sud non siamo così fortunati: la stella visibile a occhio nudo più vicina al polo sud celeste è Sigma Octantis, che però è appena visibile a occhio nudo in una notte serena, quindi poco utilizzabile per navigare. OK. Polaris è una stella che oggi è vicino al polo celeste ed è la stella più brillante della costellazione dell’Orsa Minore.Ma che stella è?Si tratta di una supergigante gialla con una massa di quattro volte e mezza quella del nostro sole, situata a più di 400 anni luce da noi.Due cose vale la pena di dire su Polaris. La prima è che si tratta di una stella variabile del tipo Cefeide, ovvero una stella che varia la sua luminosità periodicamente con un periodo di circa quattro giorni. Le Cefeidi sono un tipo di stelle fondamentali per l’astronomia (vedi la curiosità di novembre 2009 “Cosa sono le Candele Standard?” di Gabriele Ghisellini).La seconda cosa da dire è che Polaris non è una stella singola, ma un sistema multiplo.La luce che vediamo è principalmente della stella A, ma ci […]

Astrocuriosità | febbraio 2015 – Aurora

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Il nome Aurora sta balzando ai primi posti della classifica dei nomi più comuni dati alle neonate negli ultimi anni. Deriva dal latino e significa “brillare, far luce“. E infatti l’aurora è la luminosità rosso porpora del cielo prima dell’alba. Ma ne esiste un’altra, l’aurora boreale o australe, che è uno degli spettacoli più affascinanti che la natura può offrire.Peccato che queste aurore si vedano solo alle alte latitudini, vicino e oltre i circoli polari artici. Sembrano tende di luce che vengono mosse da una mano invisibile, sipari magici che introducono ad un incantesimo. Nessuno rimane indifferente al loro fascino. Ci vogliono tre ingredienti per generare le aurore: un’atmosfera, delle particelle cariche ed energetiche, e del campo magnetico. La nostra Terra possiede atmosfera e campo magnetico, mentre le particelle cariche ce le mette il nostro Sole, per mezzo del vento solare.Gli elettroni e i protoni del vento solare arrivano nei pressi della Terra dopo aver attraversato i 150 milioni di km che ci separano dal Sole (lo fanno in pochi giorni) e incontrano il campo magnetico della Terra.Sono particelle cariche, che sono obbligate a seguire le linee di campo magnetico, che convoglia queste particelle verso i poli magnetici della Terra, non molto distanti dal polo Nord e dal polo Sud. Via via che si avvicinano, gli elettroni energetici incontrano un’atmosfera sempre più densa, e verso i 1000 km di altezza cominciano a scontrarsi con gli atomi dell’atmosfera.Questi vengono eccitati, e dopo poco emettono luce di diverso colore a seconda del tipo di atomo. La nostra atmosfera è fatta per il 78% di azoto e per il 21% di ossigeno, e sono proprio questi due elementi a produrre le aurore di diverso colore: rosso e verde l’ossigeno, e blu e magenta l’azoto. Quando sul Sole si hanno forti brillamenti e in generale l’attività è più intensa le aurore diventano più brillanti e forti.Dato che il Sole compie un ciclo di attività che dura 11 anni, ci si può aspettare che al picco di attività la probabilità di vedere un’aurora sia maggiore.Questo vi può aiutare a programmare il vostro viaggio in Lapponia, Islanda o in Canada, per vedere questo spettacolo. I […]

Astrocuriosità | gennaio 2015 – La banda dei quattro

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Negli ultimi anni il numero di pianeti extrasolari, ovvero che orbitano intorno a una stella che non è il nostro sole, è aumentato vertiginosamente.Attualmente ne conosciamo quasi 2000.La grande maggioranza di questi è stata scoperta con metodi indiretti.Non è semplice rivelare direttamente la radiazione proveniente da un pianeta, dato che le distanze in gioco sono grandi e quindi il pianeta appare molto vicino alla stella, molto più luminosa.I metodi indiretti sono molti e vanno dalla misura della occultazione della luce della stella alle variazioni Doppler orbitali a metodi più esotici (e raramente usati) come le deviazioni delle pulsazioni di una pulsar intorno a cui ruotano dei pianeti.Per alcuni pianeti, molto massicci e molto lontani dalla stella, è stato però possibile osservare il sistema direttamente come immagine e i risultati sono visivamente molto spettacolari.Stiamo parlando di meno di 20 pianeti, con masse che vanno da 2 a più di 10 volte quella di Giove.Il sistema di gran lunga più spettacolare è quello della stella HR 8799 nella costellazione di Pegaso nell’emisfero nord (si tratta della stella numero 8799 del Catalogo di Yale di Stelle Brillanti, che contiene tutte le circa 9000 stelle visibili a occhio nudo). Si tratta di una giovane stella a 130 anni luce dalla terra, con una magnitudine visuale al limite dell’osservabilità a occhio nudo e una massa una volta e mezza quella del sole.Intorno a HR 8799 sono stati osservati DIRETTAMENTE ben quattro pianeti, chiamati HR 8799 a,b,c,d.La scoperta risale al 2008, quando tre dei quattro pianeti sono stati scoperti con osservazioni in banda infrarossa fatte ai telescopi Keck e Gemini alle Hawaii.L’anno seguente è stato scoperto anche il quarto pianeta.Il giorno dell’epifania del 2015, ieri per chi scrive, sono state presentate nuove immagini e spettri ottenuti con uno strumento dedicato chiamato GPI (Gemini Planet Imager), che purtroppo mostra solo tre pianeti in quando il pianeta b è troppo lontano dalla stella per entrare nel campo di vista. Non si tratta ovviamente di pianeti di tipo terrestre, che sarebbero troppo […]

Astrocuriosità | dicembre 2014 – Qual è il motore più potente della natura?

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini È solo da circa 70 anni che sappiamo come funzionano le stelle. C’è voluta la conoscenza del nucleo atomico per capire che i nuclei degli atomi di idrogeno, fondendosi per formare un nucleo di elio, sprigionavano una quantità di energia colossale.Circa l’8 per mille della massa di quattro protoni viene trasformata in energia (secondo la formula più famosa del mondo: E=mc2). Poi, agli inizi degli anni 60, veniva scoperta una sorgente, chiamata 3C 273, che sulle lastre fotografiche sembrava una stella, e che produceva una intensa emissione radio, che variava sui tempi scala di un mese. Quando si scoprì la sua distanza, si rimase increduli.3C 273 si trova infatti a 2.5 miliardi di anni luce da noi.Per essere così ben visibile (è di dodicesima magnitudine) deve essere potentissima, più di qualsiasi altra cosa vista prima.E la variabilità indicava che la regione emittente doveva essere più piccola di un mese luce. Come si fa a produrre una potenza così grande in un volume così piccolo?Le reazioni termonucleari non bastano. Deve esistere un altro motore.Passò solo qualche anno, e poi il mistero fu risolto. Il motore capace di produrre queste potenze mirabolanti è in fondo il più semplice di tutti, basato sulla gravità.Però, per raggiungere i livelli necessari, la gravità deve essere prodotta da un buco nero pesante come un miliardo di soli.La materia intorno al buco nero ne viene attratta, e prima di caderci sopra viene compressa, si scalda, ed emette.In questo modo circa il 10 per cento della massa che cade viene trasformata in energia (vedi curiosità del novembre 2013). È questo il motore più potente della Natura? Sembra di no. C’è un altro fenomeno spettacolare, e potente.Su dieci buchi neri supermassicci che accrescono materia, ce n’è uno che, oltre ad accrescere, riesce ad espellere materia in due getti antiparalleli. La materia che fluisce in questi getti viene accelerata a velocità molto prossime quelle della luce (vedi curiosità di marzo 2010). Come ci riesca, non è ancora chiaro, ma non c’è dubbio che lo […]