Maria Rosa Panzera

Maria Rosa Panzera

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Astrocuriosità | agosto 2018 – Neutrini e blazar

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Vi ricordate il tunnel della Gelmini? Uno svarione che è rimasto nella storia.Doveva permettere ai neutrini di andare sottoterra dal CERN, dove nascevano, ai laboratori del Gran Sasso … e permettere di misurare la loro velocità. E allora sembrava che andassero più veloci della luce! Insomma, una gaffe dietro l’altra … Dopo un bel po’ si scoprì che un connettore era attaccato male a qualche computer, e la velocità dei neutrini torna ad essere più piccola di quella della luce. E la Gelmini si scusò: non c’è nessun tunnel!Non ce n’è nessun bisogno: i neutrini possono viaggiare senza interagire con niente perfino da dentro il nucleo del Sole e attraversano tutta la Terra senza salutare. Per beccarne uno si fa una fatica boia, perché la probabilità che si scontrino con qualche atomo è minuscola.Alzate un dito verso il Sole: ogni secondo il vostro dito, anzi la punta del dito, diciamo l’unghia, è attraversata da qualche miliardo di neutrini. Ogni secondo.Eppure vi sentite ancora bene, no? E non è neanche necessario che sia giorno, perché anche di notte i neutrini prodotti all’interno del Sole trapassano la Terra, e poi il vostro dito … Il Sole ne fa tanti, ma non sono ancora niente in confronto a quelli fatti da una stella quando scoppia e diventa una Supernova.In un millisecondo o poco più ne vengono prodotti tanti quanto sono gli atomi della stella: più di 1057, che è un numero difficile da immaginare: è un 1 seguito da 57 zeri.E nel 1987, il 23 febbraio, una dozzina di questi neutrini furono rivelati da uno strumento in Giappone, simultaneamente allo scoppio della Supernova. O meglio, simultaneamente all’arrivo della luce di questa Supernova, che per arrivare qui da noi ci mise 150 mila anni. Era partita più o meno con la comparsa di Homo Sapiens. Questa era, fino a qualche mese fa, l’unica sorgente al di fuori della nostra Galassia per cui avevamo rivelato sia la luce sia i neutrini. E per dire che provenivano […]

Astrocuriosità | luglio 2018 – Lego nello spazio?

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Il primo satellite artificiale è stato lo Sputnik 1, lanciato in orbita ellittica intorno alla terra nell’ottobre del 1957 dall’allora Unione Sovietica. Era un sfera di metallo di 58 centimetri di diametro con quattro antenne per comunicare con la terra, pesava 84 chili e aveva una potenza di 1 watt.Si trattava di un oggetto molto semplice, persino il nome Sputnik significa semplicemente “satellite”.È rimasto in orbita solo per tre settimane, ma il suo lancio ha fatto partire la corsa allo spazio con gli Stati Uniti.Da allora i satelliti artificiali sono diventati sempre più grandi e complessi.Il Compton Gamma Ray Observatory (CGRO), satellite per astronomia in raggi gamma lanciato dalla NASA con lo Space Shuttle nel 1991 pesava 17 tonnellate, consumava 2000 watt ed era grande come un autobus.Di questo passo l’immaginazione fa venire in mente i grandi incrociatori stellari dell’Impero Galattico in Star Wars.Negli ultimi anni però c’è stata una parziale inversione di tendenza e stanno diventando sempre più popolari i “CubeSat“.Si tratta di satelliti in miniatura costituiti da uno o più unità cubiche di 10 cm di lato. Peso massimo 1.33 chili per cubo.Ovviamente hanno delle funzionalità limitate, ma se sono sufficienti perchè scegliere opzioni più grandi (e costose)?Tipicamente questi micro satelliti vengono portati sulla Stazione Spaziale Internazionale come cargo e messi nella loro orbita dalla ISS.Oppure vengono aggiunti al carico di un razzo che deve mettere in orbita satelliti più grandi, dopo tutto occupano poco spazio. In entrambi i casi il meccanismo per eiettarli è costituito da una molla, per quanto sofisticata.Finora sono stati lanciati circa 2000 CubeSat e il record di lancio appartiere alla Agenzia Spaziale Indiana (ISRO) che insieme a tre satelliti “normali” ha messo in orbita con lo stesso razzo 101 CubeSats simultaneamente.Nel maggio di quest’anno insieme al modulo Insight (vedi Wikipedia) per l’esplorazione di Marte sono stati lanciati due CubeSat (MarCO A e MarCO B) che aiuteranno InSight a comunicare con la terra.È il primo caso di CubeSats che […]

Astrocuriosità | giugno 2018 – NUMB3RS

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Richard Feynman, uno dei più grandi fisici del secondo dopoguerra, disse una volta che la più grande scoperta della fisica moderna e sicuramente la più fruttifera, era che tutto ciò che ci circonda è fatto di atomi e di fotoni, i quanti di luce. Con questa ipotesi si può spiegare il più gran numero di fenomeni.La realtà è fatta da mattoncini, tutti uguali, che obbediscono a 4 regole, le 4 forze della natura. Sono le loro combinazioni diverse a fare la differenza, anzi le differenze … tra il Sole e una spiaggia, tra un traliccio dell’alta tensione e la panna montata.Quindi i numeri contano. Dobbiamo anche pensare che quando mettiamo insieme questi mattoncini di lego che sono gli atomi, non otteniamo una cosa che è la banale somma di tot mattoncini. Otteniamo di più, otteniamo una cosa che è maggiore della somma delle parti.Questo perchè dobbiamo considerare anche le interazioni tra le varie parti.Lo sappiamo bene noi, organismi multicellulari evoluti. I miliardi di cellule di cui siamo fatti non fanno solo, per milardi di volte, quello che fa una cellula singola. Fanno di più. Quindi qualità=quantità? Forse sì.Quindi facciamo, un po’ sul serio, un po’ per divertimento, una carrelata su qualche numero interessante. 2 miliardi e mezzo di secondi: la durata media di una vita umana … piu` o meno 4200 settimane. Misurata in settimane, la vita media sembra più breve, vero?Più o meno, 2 miliardi e mezzo è anche il numero totale dei battiti del nostro cuore. 750 mila miliardi di Km: i chilometri percorsi dalla luce nell’arco di una vita umana (circa 80 anni). Nella costellazione del Cigno c’è una stella, chiamata dal nome poco romantico di SAO 48193, che è distante da noi 81 anni luce. Verso la fine della nostra vita riceveremo la luce che è partita da questa stella quando siamo nati. E contemporaneamente, la stella e magari un […]

Astrocuriosità | maggio 2018 – Un messaggero da lontano

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni Il 19 ottobre 2017 i telescopi del sistema Pan-STARSS alle Hawaii, dedicati alla ricerca di oggetti celesti in movimento (comete, asteroidi …) o variabili, ha scoperto un nuovo oggetto nel sistema solare, che aveva da poco passato il punto di avvicinamento massimo al Sole.Prima classificato come cometa e poco dopo come asteroide, si è presto capito che si tratta di un asteroide molto particolare per via della sua orbita iperbolica.Gli asteroidi hanno orbite ellittiche, ovvero orbitano intorno al Sole.Un’orbita iperbolica, che porta un oggetto a uscire dal sistema solare, si può osservare nel caso di deviazioni dovute all’incontro ravvicinato con un pianeta (solo dieci giorni dopo ne è stato scoperto un altro con traiettoria iperbolica, ma non così estremo da meritare la stessa attenzione), ma in questo caso i parametri sono troppo estremi. L’unica conclusione rimasta è che non solo l’asteroide lascerà per sempre il sistema solare, ma che è arrivato da fuori: il primo asteroide interstellare.Per esso è stata inventata una nuova nomenclatura 1I/2017 U1 e gli si è assegnato il nome “’Oumuamua“, che in lingua hawaiiana significa esploratore, primo messaggero.Il primo oggetto conosciuto che “viene da fuori”.La sua traiettoria proviene dalla direzione della stella Vega, ma non è possibile stabilire con precisione la sua origine.In realtà alla velocità stimata ci sarebbero voluti 600mila anni per arrivare da Vega e a quel tempo Vega non era dove la vediamo ora.Sembra possibile che ’Oumuamua abbia girato per la nostra galassia per miliardi di anni e chissà da che sistema proviene. Molto esotico.Adesso si sta allontanando, ma secondo le leggi della meccanica celeste sta anche rallentando, per cui ci vorranno 20mila anni perchè esca dal nostro dal sistema solare.Interessante anche quello che si può capire sulla sua struttura.Ovviamente alla distanza a cui si trova non è possibile osservare la sua forma, ma dalle variazioni della sua luminosità (ovvero della luce che riflette dal sole) si capisce che sta ruotando in un modo complesso e non intorno a uno dei sui assi […]

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 […]

Astrocuriosità | dicembre 2017 – I 4 livelli del piacere

La curiosità del mese a cura di Gabriele Ghisellini Si parla del piacere intellettuale, cosa avete capito …Ma poi, siete sicuri che ci sia una qualche differenza tra piacere fisico e piacere intellettuale?Il piacere lo sente il cervello, e tutto il piacere ha la stessa origine!Secondo me ci sono fondamentalmente 4 livelli di piacere. Cominciamo dal primo livello. Questo lo abbiamo provato tutti, e continuiamo a provarlo. State leggendo una cosa, e non la capite. Però non potete saltarla, perchè siete degli studenti e domani vi interrogano su quella cosa, oppure domani dovete andare in ufficio e spiegare proprio quella cosa ai vostri colleghi di lavoro.Quindi la rileggete, cercate informazioni da altre parti, ci pensate su. Niente. Non mollate, rileggete, ripensate, ritentate di capire. Alla fine, un barlume. Una sensazione di leggera scarica elettrica, ma non siete sicuri, rifate il ragionamento che vi sembra finalmente giusto, sì ci siete, inconsciamente fate dei check: da qualche parte del cervello emergono dei controesempi, ma no, l’idea tiene, vi sembra proprio di aver capito. Grande soddisfazione, esaltazione, quasi. Piacere. E più avete fatto fatica e più piacere sentite, non è vero? Secondo livello. Un conto è capire una cosa che è stata ideata, scoperta, inventata da altri, un altro conto è scoprire noi una cosa.Qualsiasi cosa su qualsiasi argomento, ma che non è mai stata pensata (o quantomeno scritta o divulgata) da altri.Siete la prima persona al mondo e nella storia a pensare una cosa nuova, ad avere una idea nuova. Il vostro cervello inconscio scandaglia nella vostra memoria per scoprire se l’idea è veramente vostra o se per caso l’avete già sentita, già letta in qualche articolo. Tutto ciò mentre, per esempio, state discutendo con qualcuno, e sentite quasi un pizzicorino quando l’idea nuova, o meglio, l’idea nuova ancora in forma fetale, si affaccia alla vostra mente, proprio mentre state parlando. Succede tutto insieme. Dopo qualche secondo avete già elaborato la versione […]

Astrocuriosità | novembre 2017 – Lo sapevo!

La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni È di questi giorni la notizia della prima rivelazione di un evento cosmico sia tramite radiazione elettromagnetica che tramite onde gravitazionali. Si tratta del primo caso osservato (e “sentito”) di “fusione” di due stelle di neutroni. Di questo, delle sue implicazioni e dei risultati ad esso connessi parleremo più avanti.In questa “curiosità” vorrei riallacciarmi a quella pubblicata nel giugno del 2009 (“Quanto manca alla fine del mondo?“), che a distanza di più di otto anni mi permette di affermare “lo sapevo!”Le onde gravitazionali sono difficili da osservare.Essendo molto deboli per rivelarle sono necessari eventi molto energetici e relativamente rari, come lo scontro di due oggetti compatti.Essendo però rari, sono quasi sempre molto distanti e quindi più difficili da osservare.Nel caso in questione, chiamato GW170817 (dalla data dell’evento), il caso ha voluto che la distanza non fosse enorme: la galassia NGC 4993 da cui abbiamo visto provenire il segnale dista soli 130 milioni di anni luce (per dare l’idea, la prima rivelazione di onde gravitazionali, GW150914, proveniva da una distanza dieci volte superiore).Ma sto divagando (è un argomento di cui si può parlare molto a lungo).Il punto è che un’evidenza indiretta del fatto che due stelle di neutroni in orbita una intorno all’altra emettono onde gravitazionali secondo quanto predetto dalla Relatività Generale ce l’avevamo già.Sì perchè noi di oggetti così ne conosciamo.Il primo è stato la pulsar PSR B1913+16, scoperta nel 1974 da Joseph A. Taylor e Russell A. Hulse, per cui hanno ricevuto il premio Nobel per la Fisica nel 1993.Una pulsar non è solo una stella di neutroni, è anche un orologio molto preciso e con questo si possono misurare con grande precisione i parametri dell’orbita, che si vede ridursi: le due stelle di neutroni stanno lentamente scendendo a spirale una verso l’altra e lo fanno precisamente (entro lo 0.2%) nella quantità predetta dalla perdita di energia sotto forma di onde gravitazionali. Queste arrivano a terra con una intensità troppo debole per poter essere […]