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tra Scienza & Coscienza

"Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me'' I. Kant

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GAIA STA CAMBIANDO IL VOLTO DELLA NOSTRA GALASSIA

La missione Gaia dell’ESA ha prodotto il più ricco catalogo di stelle fino ad oggi e comprende le misurazioni ad alta precisione di circa 1,7 miliardi di stelle che rivelano dettagli inediti della nostra galassia.
Una moltitudine di scoperte è all’orizzonte dopo questa tanto attesa versione aggiornata della mappa, che si basa su 22 mesi di rilevamento del cielo. I nuovi dati includono posizioni, indicatori di distanza e movimenti di oltre un miliardo di stelle, insieme a misurazioni ad alta precisione di asteroidi nel nostro Sistema Solare e di stelle oltre la nostra Via Lattea.
L’analisi preliminare di questi dati fenomenali rivela dettagli precisi sulla composizione della popolazione stellare della Via Lattea e su come si muovono le stelle, informazioni essenziali per indagare sulla formazione e l’evoluzione della nostra galassia domestica.
“Le osservazioni raccolte da Gaia stanno ridefinendo le basi dell’astronomia”, afferma Günther Hasinger, direttore delle scienze dell’ESA.
Il video è un 360 panoramico della nostra galassia che mostra come GAIA sta lavorando per raccogliere più dati possibili sulle stelle che ci circondano.

Crediti foto e video: ESA

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TESS, IL NUOVO CACCIATORE DI MONDI VIAGGIA VERSO LA SUA ORBITA

Dopo un ultimo ritardo di 48 ore per problemi al razzo vettore, questa notte alle 00:51 ora italiana, il Falcon 9 della Space X è partito con successo dallo Space Launch Complex 40 della Air Force di Cape Canaveral in Florida, con a bordo il suo prezioso carico, il nuovo cercatore di pianeti extrasolari della NASA TESS.

All’1:53 i due pannelli solari gemelli che alimenteranno la sonda si sono aperti con successo.

«Siamo elettrizzati all’idea che TESS sia sulla buona strada per aiutarci a scoprire mondi che dobbiamo ancora immaginare, mondi che potrebbero essere abitabili o ospitare già la vita», ha dichiarato Thomas Zurbuchen, amministratore associato del consiglio direttivo delle missione scientifiche della NASA a Washington. «Con missioni come il James Webb Space Telescope,  che ci aiuterà a studiare in dettaglio questi pianeti, siamo sempre più vicini a scoprire se siamo soli nell’universo».

Nel corso di diverse settimane, TESS userà sei volte il propulsore per spostarsi in una serie di orbite sempre più allungate per raggiungere la Luna, dalla quale avrà un aiuto gravitazionale per potersi trasferire nella sua defintiva orbita scientifica di 13,7 giorni attorno alla Terra. Dopo altri  60 giorni circa di check-out e test della strumentazione a bordo, TESS sarà pronto per iniziare il suo lavoro.

«Un elemento fondamentale per il ritorno scientifico di TESS è l’elevata velocità di trasmissione dati associata alla sua orbita», spiega George Ricker, Principal Investigator di TESS presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research Kavli  al MIT.  «Ogni volta che la sonda passa vicino alla Terra, trasmetterà immagini full frame scattate con le camere a bordo. Questa è una delle particolarità di TESS, che era mai stato possibile fare prima».

Per saperne di più sulla missione leggi anche Pronto a partire TESS il nuovo cercatore di esopianeti della NASA

Esploratori di esopianeti

Contestualmente alla riuscita del lancio, la NASA ricorda e invita a partecipare a un progetto di citizen science dedicati alla ricerca dei pianeti extrasolari, all’interno del famoso portale web ZooUniverse, utilizzando per il momento l’incredibile mole di dati della sonda Kepler, ormai in via di pensionamento.

I cittadini scienziati (ovvero chiunque abbia voglia di cimentarsi con questo tipo di ricerca dal proprio computer di casa) sono invitati a esaminare i dati della missione K2 di Kepler, per scoprire eventuali esopianeti in transito. Un lavoro di questo tipo, decisamente certosino, permetterà ai ricercatori professionisti di misurare i tassi di occorrenza dei diversi tipi di pianeti in orbita attorno diversi tipi di stelle.

Si potrà aiutare a rispondere a domande tipo: i piccoli pianeti (della taglia di Venere) sono più comuni di quelli grandi (tipo Saturno)? I pianeti a breve periodo (come Mercurio) sono più comuni di quelli su orbite lunghe (come Marte)? Abbiamo più possibilità di trovare pianeti attorno a stelle come il Sole o  attorno alle “nane rosse” più fredde e piccole ma anche più numerose?

Si tratta quindi di controllare e vagliare le numerose curve di luce raccolte da Kepler, alla ricerca di quei cali di luminosità che possono indicare la presenza di un pianeta in transito davanti alla sua stella. Aderendo al progetto si verrà guidati passo passo, prima con qualche semplice accenno alla teoria e poi nella ricerca vera e propria. Ovviamente sarà necessaria la conoscenza dell’inglese, ma niente di troppo complesso in realtà.

Ma i progetti di citizen science della NASA non sono gli unici che permetto agli appassionati di partecipare alla ricerca di pianeti extrasolari. Sono tante le occasioni per mettere alla prova la propria strumentazione amatorale, magari non da principianti, ma per astrofili più esperti… ma si deve sempre inziare da qualche parte, no? Una trattazione diffusa dello stato della ricerca amatoriale oggi di pianeti extrasolari e delle opportunità a disposizione la trovate in un lungo e completo articolo di Rodolfo Calanca, sui numeri 220 e 221 di Coelum Astronomia (come sempre in formato digitale e gratuito).

Quando cominceranno ad arrivare i dati da TESS, non è da escludere che anche quelli verranno messi a disposizione della comunità per permettere agli appassionati di affiancarsi alla ricerca porfessionale.

«Gli oggetti che TESS individuerà saranno materiale fantastico per la ricerca per i decenni a venire», ha affermato Stephen Rinehart, del team di missione TESS presso il Goddard Space Flight Center della NASA. «È l’inizio di una nuova era della ricerca sui pianeti extrasolari».

Coelum

WASP-39b così simile e così diverso

 

Usando i telescopi spaziali Hubble e Spitzer, gli scienziati hanno studiato il “saturniano caldo” chiamato WASP-39b,  un esopianeta dalla massa simile a quella di Saturno, caldo, gonfio e situato a circa 700 anni luce dalla Terra.

Situato nella costellazione della Vergine, WASP-39b orbita intorno a una tranquilla stella simile al Sole, WASP-39, una volta ogni quattro giorni. L’esopianeta è attualmente posizionato più vicino alla sua stella più di 20 volte di quanto la Terra sia al Sole, più di otto volte rispetto a Mercurio, e mostra sempre la stessa faccia alla sua stella.

La sua temperatura, sul lato illuminato, è di circa 776,7 °C. Potenti venti trasportano il calore in tutto pianeta, mantenendo il lato in ombra praticamente quasi altrettanto caldo. A differenza dal nostro Saturno, da cui prende nome la classe a cui appartiene, non sembra abbia degli anelli, ma ha invece un’atmosfera gonfia, priva di nuvole ad alta quota, che ha consentito agli scienziati di analizzarla in profondità.

Hannah Wakeford – dell’Università di Exeter nel Regno Unito e dello Space Telescope Science Institute negli Stati Uniti – e il suo team, grazie ai dati dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer, sono stati in grado di analizzare le componenti atmosferiche di questo esopianeta, ottenendo lo spettro più completo dell’atmosfera di un pianeta extrasolare possibile con la tecnologia attuale.

Osservando quindi la luce stellare che filtra attraverso l’atmosfera del pianeta, splittata nelle sue componenti, il team ha trovato prove chiare della presenza di molecole d’acqua, in forma di vapore e in grandi quantità.

Infatti, WASP-39b risulta avere tre volte più acqua di Saturno, e pur sapendo che ne avrebbero trovata (proprio per le similitudini con il nostro gigante gassoso), non se ne aspettavano in queste quantità. L’ipotesi è che il pianeta si sia formato in orbite più lontane dalla sua stella, dove ha potuto essere bombardato da grandi quantità di materiale ghiacciato. E sebbene sia diventato un pianeta gassoso con molte caratteristiche simili al nostro Saturno, deve aver avuto una storia evolutiva molto diversa e intrigante: un epico viaggio in migrazione attraverso il suo sistema planetario e, forse, anche cancellando o assorbendo altri pianeti o planetoidi sul suo cammino.

Indagare le atmosfere di pianeti extrasolari può, quindi, fornirci nuove informazioni su come i pianeti si formano ed evolvono a varie distanze attorno a una stella.
«Abbiamo bisogno di guardare verso l’esterno in modo da poter comprendere il nostro Sistema solare», ha spiegato la Wakeford, e con l’entusiasmo tipico di uno scienziato quando i risultati che ha in mano, invece di dare conferme aprono nuove possibilità e domande, continua: «Lo studio degli esopianeti ci sta dimostrando quanto la formazione dei pianeti sia più complicata e più confusa di quanto pensassimo. E questo è fantastico!».

Più gli astronomi imparano a conoscere la complessità di altri mondi, più c’è da imparare sulle loro origini, e quest’ultima osservazione è un passo significativo verso la caratterizzazione di questi mondi, cosa che sarà possibile sempre più nel dettaglio con la prossima generazione di telescopi dallo spazio e da Terra.

Guardando al futuro, infatti, il team spera di utilizzare il James Webb Space Telescope – la cui attività doveva iniziare nel 2019, anche se al  momento la data sembra essere ulteriormente rimandata a tempo indeterminato per problemi tecnici e di budget – per ottenere uno spettro ancora più completo. Il nuovo telescopio spaziale sarà infatti in grado di fornire informazioni sul carbonio presente nell’atmosfera del pianeta, che assorbe la luce a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe di quelle che Hubble può vedere. Conoscendo la quantità di carbonio e ossigeno presenti nell’atmosfera, gli scienziati potranno scoprire ancora di più sull’evoluzione e su dove si sia formato WASP-39b.

Speriamo che tutto proceda al meglio e che i problemi per la messa in orbita del JWST si risolvano al più presto…

 

Coelum Astronomia 

 

Crediti foto: NASA, ESA, G. Bacon and A. Feild (STScI), and H. Wakeford (STScI/Univ. of Exeter)

COME L’ARTE TOCCA LA SCIENZA: INTERVISTA A LUCA POZZI

Abbiamo parlato con Luca Pozzi, brillante artista che da anni indaga il confine a cavallo tra arte e scienza cercando di raccontare in modo avvincente e tramite dei capolavori visuali le avventure della scienza. L’artista vanta delle collaborazioni con NASA, CERN e ESA ed è sempre attento a ciò che succede nel mondo della ricerca.

Nel nostro colloquio abbiamo parlato del connubio tra artista e scienziati, cercando di capire come la creatività influenza l’attività dei migliori uomini di scienza del pianeta.

Il connubio tra scienza e arte non è semplice o immediato per tutti. Tu come hai cominciato a orientarti in questo campo?

 

Inizialmente coltivando il “Dubbio” innato che avevo per le cose, alimentando e potenziando una specie di curiosità resiliente. Nutrivo semplicemente la necessità di immaginare le cose oltre le finestre sensoriali del mio corpo. L’arte lo ha sempre fatto ma a un certo punto della ricerca l’esperienza è diventata così poco intuitiva da aver bisogno di nuovi strumenti immaginativi su cui poter contare per poter evolvere.

Un giorno mi sono imbattuto in una frase di Paul Dirac, uno dei fondatori della meccanica quantistica nonché padre dell’anti-materia, secondo cui era possibile scoprire nuove leggi di natura, cito testualmente: “Giocando con le equazioni, modi diversi di scrivere la stessa equazione possono suggerire cose diverse sebbene logicamente equivalenti”. Così che è iniziato il mio interesse per la scienza, leggendo. Ho scoperto i libri di fisica teorica, i grandi classici come “la strada che porta alla realtà” di Roger Penrose, “l’universo elegante” di Brian Greene, “la rinascita del tempo” di Lee Smolin passando per “la leggerezza dell’essere” di Frank Wilczek e “La realtà non è come ci appare” di Carlo Rovelli per citarne alcuni. La cosa strana è che più li approfondivo e più riscoprivo la genesi di opere del passato più o meno recente. Ricalcando le orme delle problematiche di alcuni scienziati emergevano soluzioni formali in abito artistico. Questa correlazione mi ha dato molta fiducia e mi ha spinto ad andare oltre la letteratura verso un progressivo avvicinamento con la comunità scientifica, sia in ambito teorico che sperimentale.

 

In che modo l’arte completa la scienza? Quali sono i punti in comune tra un artista e uno scienziato?

 

Penso vivano in rapporto simbiotico e siano alimentate dallo stesso sforzo immaginativo, ma che rispondano ad attitudini diverse per certi versi complementari.

I punti in comune li si può rintracciare negli sforzi dei ricercatori che ci hanno preceduto. L’arte e la fisica durante il ventesimo secolo hanno cercato di descrivere come le cose si comportano nella grande e nella piccola scala. Entrambe a modo loro hanno forzato I nostri limiti immaginativi e ci hanno parlato dell’esistenza di barriere energetiche invisibili.

Incredibilmente semplificando la quesitone, la relatività generale, attraverso l’arte ad essa connessa, ci ha dischiuso il mondo dei pianeti e delle galassie, dei viaggi nello spazio, dove il concetto di simultaneità degli eventi non è permesso e dove il significato di forma e grandezza perde ogni senso di verità assoluta. Pensiamo a Picasso, Brancusi e Giacometti per esempio…grazie all’idea di movimento relativo, I viaggi nel tempo ci appaiono come qualcosa di concreto, quasi inevitabile, sappiamo dell’interconnessione tra figura e sfondo e che la velocità di un corpo produce una distorsione della forma. La meccanica quantistica invece, e l’arte ad essa connessa è capace di teletrasportarci in un mondo totalmente diverso dove è impossibile conoscere al tempo stesso la posizione e la velocità di un oggetto, dove ogni cosa che succede è probabilistica e dove il solo fatto di osservare la realtà provoca un inevitabile perdita di informazione. L’invenzione del dripping di Jackson Pollock è eclatante in questa prospettiva, sgocciolamenti casuali e sovrapposti generati dal movimento di un corpo nello spazio di probabilità di un campo circoscritto.

Ovviamente come in passato anche il nostro presente è ricco di sfide.

Nel 2018 ci troviamo di fronte ad altrettanto validi e sorprendenti interrogativi che, com’è accaduto in passato, coinvolgono indiscriminatamente ogni disciplina. Oggi ci fa riflettere l’incompatibilità profonda tra relatività generale e meccanica quantistica e ci confonde vedere l’incoerenza che nasce dallo scontro del molto grande e del molto piccolo in regimi energetici prossimi alla scala di planck. Le domande che la fisica teorica si pone in ambito di gravità quantistica trascendono la matematica e stimolano problemi immaginativi profondi. La teoria delle stringhe per esempio ci obbliga a riconsiderare, insieme ai pilastri della fisica moderna, anche la percezione della realtà a 360° parlandoci di dimensioni arrotolate e stringhe vibranti. La Loop Quantum Gravity, d’altro canto, mette persino in dubbio l’esistenza del tempo come fenomeno fondamentale della natura postulando l’esistenza di un network di pura topologia da cui emergerebbe il campo gravitazionale.

La fisica delle particelle nel suo processo di definizione del modello standard stà espandendo la conoscenza dei comportamenti intimi della natura fino a parlarci di come emerge la massa grazie al campo di Higgs, ma sappiamo che potrebbe esserci una fisica oltre tale modello…

C’è davvero tantissimo lavoro da fare, il problema è colmare il gap esperienziale dell’individuo che, mediamente tende a difendere i suoi sensi piuttosto che metterli in discussione.

 

Abbiamo spesso parlato nelle nostre interviste con vari scienziati del ruolo della creatività nelle scienze. Qual è per te uno scienziato, uno studioso modello?

 

Sicuramente Carlo Rovelli, con cui ho avuto il piacere di conversare dal 2010 a oggi. Ma anche Daniele Oriti, Francesca Vidotto ed Eugenio Bianchi! Tra i ricercatori stranieri Aurelien Barrau e Joao Magueijo.

 

Luoghi come il CERN, i laboratori NASA e tanti altri posti importanti dal punto di vista scientifico, come si legano alla creatività e all’arte?

Sono i templi della ricerca, ed hanno la capacità di catalizzare e aggregare l’attenzione delle menti più brillanti del pianeta come in passato è accaduto a Parigi per le avanguardie storiche e a New York per l’espressionismo astratto.

 

Nell’ultimo decennio si è parlato tanto di teorie sull’inflazione cosmica che generano ipotesi come il multiverso. L’arte però immagina universi paralleli e rimbalzi cosmici da tempo, nel tuo lavoro hai la percezione di riuscire a ispirare gli scienziati?

 

Nutro la speranza di contribuire alla “Global Picture” in quanto parte interna e non esterna di un sistema, senza avere la pretesa di sapere come funzioni questa complessa rete di influenze reciproche ricorsive più o meno subliminali.

In Italia si parla spesso di una scorretta divulgazione che genera notizie false come nel caso dei vaccini, scie chimiche e altro. Qual è il compito dell’artista in questo momento storico difficile dove fidarsi è un’impresa?

 

Bella domanda, non lo so. Anche se ragiono spesso sul concetto di SPAM e di “Storia”. In fin dei conti quello che è falso oggi potrebbe essere vero domani e viceversa. Una falsa notizia, come una vera notizia sostanzialmente può fare due cose: provocare interesse oppure no. Io mi concentrerei più sulla natura profonda dell’interesse piuttosto che sulla attendibilità o no di una notizia. Se c’è l’interesse poi se la notizia è sbagliata ne si verrà a capo, se non c’è interesse non lo sapremo mai.

Cosa stai programmando per il prossimo futuro? Su cosa stai lavorando?

 

Sto realizzando una serie di nuove sculture in bronzo equipaggiate di rivelatori di particelle studiati in collaborazione con l’Istituto Nazionale di fisica Nucleare (INFN). Vorrei arrivare ad integrare linguaggi espressivi provenienti dalla cosmologia multi-messaggera ai formalismi arcaici dell’arte a cui siamo abituati, al fine di riconsiderare le obsolete categorie di “disegno”, “Pittura” e “scultura” a cui siamo abituati. Un’opera secondo me va oltre queste definizioni, per analogia credo che si comporti piuttosto come un diamante: trattiene, potenzia e rilascia l’informazione che, nel caso della pietra preziosa si misura in luminosità, nel caso dell’opera…è indicibile.

 

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2017: L’ANNO NELLO SPAZIO

Classico video di recap annuale dell’ESA che racconta tutte le attività degli astronauti e i lanci dell’Agenzia Spaziale Europea.

 

 

Fonte: ESA

KILONOVAE, IL NUOVO INIZIO DELL’ASTRONOMIA GRAVITAZIONALE

rumors giravano già qualche tempo fa, quando si è avuta la conferma del quarto evento di onde gravitazionali rivelato da LIGO e primo per l’interferometro di Cascina Virgo, un twit lasciava pensare che ci fosse dell’altro, che un altro evento fosse stato registrato e che ci fosse anche l’osservazione della controparte visuale, e finalmente è arrivata la conferma, che va oltre le aspettative! È stata effettuata la prima osservazione diretta della controparte visibile di una sorgente di onde gravitazionali, ovvero… si è riuscito a vedere da dove ha avuto origine e cos’è rimasto di quell’evento.

La correlazione tra le due osservazioni, gravitazionale ed elettromagnetica, è stata possibile grazie a una collaborazione globale e alla rapida reazione di tutti gli enti e gli osservatori partecipanti.

Ma andiamo con ordine, il 17 agosto 2017 l’interferometro LIGO negli Stati Uniti, in collaborazione con l’Interferometro Virgo in Italia, ha ottenuto la quinta rivelazione di onde gravitazionali, a cui è stata data la sigla GW170817. Solo due secondi più tardi, due Osservatori spaziali, il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi, della NASA, e INTEGRAL dell’ESA hanno raccolto un lampo gamma di breve durata proveniente dalla stessa zona di cielo.

L’area di provenienza di un’onda gravitazionale è sempre molto ampia, da qui la difficoltà a individuarne con esattezza l’origine, e in questo caso, proprio grazie alla collaborazione LIGO-Virgo, si è riusciti a identificarla in modo più preciso, con una regione del cielo meridionale comunque ancora ampia: circa 35 gradi quadrati, quanto svariate centinaia di lune piene e contenente milioni di stelle….

Dal Cile, appena calata la notte, si sono attivati diversi telescopi, per osservare a tappeto quell’area di cielo, alla ricerca di una sorgente. Tra gli altri: il telescopio nell’infrarosso e nel visibile VISTAdell’ESO e il VLT Survey all’Osservatorio Paranal, il telescopio italiano REM (Rapid Eye Mount) a La Silla dell’ESO, il telescopio da 0,4 metri LCO dell’Osservatorio di Las Cumbres e il DECamdell’Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo. Ma il primo ad annunciare la presenza di un nuovo punto di luce è stato il telescopio da 1 metro Swope, quasi in contemporanea con le osservazioni di VISTA all’infrarosso.

La fonte sembrava molto vicina a NGC 4993, una galassia lenticolare nella costellazione dell’Idra, e man mano che la notte si è spostata verso ovest altri Osservatori da terra si sono attivati: dalle Hawaii, i telescopi Pan-STARRS e Subaru l’hanno individuata potendone anche osservare la rapida evoluzione.

«Ci sono rare occasioni in cui uno scienziato ha la possibilità di assistere all’inizio di una nuova era», osserva Elena Pian, astronomo dell’INAF e autore principale di uno degli studi pubblicati su Nature. «Questo è uno di quelli!».

La galassia sarebbe presto stata troppo vicino al Sole per essere osservata, l’evento si sarebbe potuto seguire solo entro la fine di agosto, e alla improvvisa chiamata all’osservazione dell’ESO, una delle più ampie che siano mai state fatte, hanno risposto in molti tra gli Osservatori dell’ESO stesso e dei suoi partner: oltre al VLT anche il New Technology Telescope (NTT), il VST, il telescopio da 2,2 metri MPG e ALMA(l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e più di 70 Osservatori in tutto il mondo, incluso il telescopio spaziale Hubble (NASA/ESO). Tutti hanno osservato l’evento, la sua evoluzione e i suoi effetti su un ampio spettro di lunghezze d’onda (qui un elenco degli strumenti di alcuni osservatori utilizzati).

Sia le osservazioni telescopiche che quelle gravitazionali concordano sulla distanza dell’evento: l’onda è stata generata alla stessa distanza in cui si trova NGC 4993, circa 130 milioni di anni luce dalla Terra. Una conferma che la rende anche la sorgente più vicina di un’onda gravitazionalerivelata, e anche di uno tra i più brevi raggi gamma mai visti.

C’è da dire che un’onda gravitazionale di questo genere difficilmente avremmo potuto rivelarla se fosse stata più distante, era infatti significativamente più debole delle prime quattro. L’ipotesi quindi è che l’origine sia stata non la fusione di coppie di buchi neri, come nelle prime quattro onde rivelate, ma una kilonova, un evento esplosivo luminoso 1000 volte più di una nova,  generata dalla fusione di due stelle a neutroni.

L’onda gravitazionale viene generata dal rilascio di energia del movimento dei due oggetti massici, come sono le stelle a neutroni, ma per poter essere sufficientemente ampia da essere “vista” dalla nostra strumentazione deve essere amplificata da un evento catastrofico, come l’improvvisa accelerazione dei due oggetti sul punto di fondersi e la conseguente esplosione di energia generata.

In aggiunta a questo, l’ipotesi principale per spiegare i lampi gamma di breve durata, vede proprio come sorgente la fusione di questo tipo di stelle. Le kilonovae sono quindi oggetti teorizzati da lungo tempo, più di 30 anni fa, ma non se ne era ancora mai osservata una, e la rilevazione simultanea del lampo gamma e dell’onda gravitazionale ha fatto pensare che forse la fine della caccia alla kilonova era vicina. Ma è grazie alle osservazioni dei telescopi ESO, che hanno rivelato una serie di proprietà dell’evento molto vicine a quelle delle previsioni teoriche, che se ne è potuta confermare l’identità.

A seguito della fusione delle due stelle di neutroni, l’energia liberata ha provocato un’esplosione di elementi chimici pesanti in rapida espansione, a quasi un quinto della velocità della luce. La kilonova si è mostrata all’osservazione in un rapido cambiamento di colore dal profondo blu al profondo rosso nell’arco di una sola settimana, più repentino di qualsiasi altra esplosione stellare osservata.

«Quando lo spettro è apparso sui nostri schermi ho capito che si trattava dell’evento transitorio più insolito che avessi mai osservato», racconta  Stephen Smartt, che ha condotto le osservazioni con il NTT dell’ESO, all’interno del progetto ePESSTO, una survey spettroscopica di oggetti transienti. «Non avevo mai visto niente di simile. I nostri dati, insieme a dati provenienti dagli altri gruppi, hanno dimostrato a tutti che questa non era una supernova o una stella variabile in primo piano, ma era qualcosa di molto notevole».

L’analisi degli spettri ha poi suggerito la presenza tra i resti diffusi nello spazio dall’esplosione di cesio e tellurium, indici della formazione di metalli più pesanti del ferro in reazioni nucleari all’interno di nuclei stellari a così alta densità, una nucleosintesi chiamata processo r anch’essa fin’ora solo teorizzata… per la prima volta abbiamo potuto assistere alla dispersione di questi elementi nello spazio e confermarne quindi la provenienza.

Non deve stupire quindi che la notizia sia stata data in contemporanea da più fonti: tre eventi simultanei che si sono tenuti a Washington, con la conferenza stampa organizzata dalla collaborazione scientifica LIGO-VIRGO presso la National Science Foundation (NSF), a Monacocon la conferenza stampa dell’ESO (European Southern Observatory) nel suo quartier generale di Garching, e a Venezia dove si terrà una conferenza stampa organizzata dall’ESA (European Space Agency).

In un colpo solo sono tanti i risultati raggiunti, tante le previsioni e le teorie che trovano conferma e il tutto grazie a una inter-collaborazione senza precedenti di progetti e strumentazioni capaci di raccogliere e analizzare diversi tipi di segnali.

«I dati analizzati fin’ora corrispondono sorprendentemente alla teoria. È un trionfo per i fisici teorici, una conferma che gli eventi rivelati dalla collaborazione LIGO-Virgo sono assolutamente reali e un risultato sorprendente per l’ESO nell’aver raccolto tali quantitò di dati sulle kilonovae», aggiunge Stefano Covino, autore principale di uno degli studi su Nature Astronomy.

L’ultima parola a Andrew Levano, autore principale di un altro degli studi pubblicati: «La grande forza dell’ESO è stata di avere a disposizione una vasta gamma di telescopi e strumenti in grado di affrontare grandi e complessi progetti astronomici e di farlo in tempi brevi. È l’inizio di una nuova era di una astronomia “multimessaggero”!».

COELUM ASTRONOMIA

Crediti foto:  Robin Dienel/Carnegie Institution for Science.

L’ENERGIA OSCURA E LE SUE DINAMICHE

Il binomio costante cosmologica/energia oscura è sempre stato uno dei più interessanti nella storia della cosmologia: oggi un team di ricerca internazionale della University of Portsmouth ha rivelato un tassello in più sulle dinamiche seguite dall’energia oscura.

Scoprire delle chiavi per comprendere l’energia oscura è sempre stato uno degli obiettivi degli scienziati nel XXI secolo, la costante cosmologica elaborata da Albert Einstein è sempre stata un ostacolo duro da sormontare nello studio di questa misteriosa “forza”, troppo spesso direttamente associata alla costante.
Uno studio apparso su Nature Astronomy, grazie al grande database utilizzato per svolgere la ricerca, ha portato a risultati interessanti sulla comprensione del binomio costante cosmologica in rapporto all’energia oscura.

Noi abbiamo parlato con Bob Nichol,  direttore dell’ICG  ( istituto di cosmologia e gravitazione) che ci ha aiutato a districarci in questo complesso campo di studi: “La migliore spiegazione per l’energia oscura rimane la costante cosmologica, ma non con lo stesso valore e le stesse ragioni di introdotte da Einstein. Una costante cosmologica rimane insoddisfacente per la maggior parte di noi perché il valore osservato (tramite i vari esperimenti) è molto lontano da quello atteso”.
La proprietà fisica dell’energia oscura è rappresentata dall’equazione di Stato che è il rapporto della pressione con la densità di energia.

La squadra del professor Zhao, che ha contribuito attivamente nello svolgimento di questo studio, ha trovato una prova della dinamica dell’energia oscura ad un livello di 3.5 Sigma, questo va a indicare che la natura dell’energia oscura non può essere collegata a quella del vuoto ma piuttosto alla presenza di un campo dinamico.

Il futuro dello studio dell’energia oscura è affidato allo strumento DESI che proporrà una nuova mappa cosmica in 3D dal 2018 in poi, fino ad oggi i lavori hanno utilizzato dati della temperatura della radiazione cosmica di fondo, gli spettri della polarizzazione, lo studio delle supernove e i vari studi dei cluster di galassie.

Abbiamo chiesto a Nichols in che modo le attuali osservazioni sono in grado di fornire le varie dinamiche dell’energia oscura, lo scienziato ci ha spiegato che ad oggi: ” Non siamo sicuri che l’energia oscura impatti sulla formazione di determinati ambienti cosmici, dato che è ovunque nell’universo, essa potrebbe fluire, secondo la teoria di Kashlinsky, in “flussi oscuri”. Resta comunque importante studiare l’influenza gravitazionale dell’energia oscura sull’universo, infatti nella relatività generale di Einstein qualsiasi forma di materia o energia può in un certo senso stravolgere lo spazio-tempo.

Ad oggi sappiamo che l’effetto principale dell’energia oscura è stato quello di causare un’accelerazione nelle espansione dell’universo.

Nichols ha chiuso l’intervista ricordando che: ” C’è bisogno di un modello che spiega come l’universo si sia potuto evolvere, tutto questo va poi confrontato con le varie misurazioni e se il modello si adatta alle misurazioni, possiamo indicarlo come coerente e valido”.

 

Questa considerazione finale ci fa effettivamente capire quanto sia importante, anche con il modello teorico più astratto, ricollegarsi a delle misurazioni reali su alcune costanti dell’universo.

 

 

Image credit: Gong-Bo Zhao, NAOC and the ICG, University of Portsmouth

La costante cosmologica (illustrata dalla linea gialla) viene introdotta per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo (mostrato come il cono azzurro) a causa della presenza di energia oscura. Lo studio suggerisce che il contributo di energia oscura a questa espansione dipende dal tempo (curva grigia)

ROSETTA, LA COMETA DA OGNI PUNTO DI VISTA

Luglio 2014 – settembre 2016, questo l’arco di tempo coperto dalle 210 immagini rilasciate in un’unica sequenza dall’ESA.

La sonda rosetta, di cui abbiamo parlato ampiamente e in ogni suo dettaglio, ha incontrato la cometa più e più volte scattando immagini in ogni momento del sorvolo.

Le più fresche nella nostra memoria sono sicuramente le foto ad alta risoluzione della superficie che hanno permesso di osservare i cambiamenti e le imperfezioni del terreno della cometa; caratteristico è stato anche lo scatto in cui tramite un fly-by è stato possibile ritrovare Philae, lander perduto e incastrato in una landa sperduta e desolata del corpo.

Rosetta nel corso del tempo è stata chiamata a mantenere una distanza sicura dalla cometa a causa dell’innalzamento di polvere nell’ambiente locale del corpo, sono stati comunque documentati tantissimi eventi come getti scopi e ogni sorta di anomalia nell’interessante ambiente della cometa.
La missione si è spenta il 30 settembre 2016 con una discesa drammatica, quando ormai la cometa, tornata al freddo del sistema solare esterno, era troppo lontana per consentire alla sonda immagazzinamento di energia solare.

Le comete nel nostro sistema solare non sono gli unici corpi interessanti, infatti da ormai molto tempo si parla di sviluppare missioni in grado di andare a estrarre materiale direttamente dagli asteroidi.

Per lanciare una vera attività di estrazione di risorse contenuti degli asteroidi, ci sarà bisogno di approfondire le mappe dei NEA  vicino all’orbita terrestre. 

Corpi come comete o asteroidi sono fondamentali per comprendere l’origine della vita: la missione Rosetta ha infatti rilevato come il 40% (in massa) del nucleo della cometa 67P sia composto da materiale organico. Composti del genere sono stati prodotti, secondo gli astronomi che hanno condotto un’indagine pubblicata sul periodico astronomico della Royal Society, molto prima della formazione del sistema solare.

Ricondurre questa sequenza di immagini dell’ESA, scattate dalla missione Rosetta, alle nebulose primitive che hanno plasmato il nostro sistema solare è molto facile e prioritario per portare avanti le missioni. Le avventure spaziali come Rosetta ci hanno insegnato quanto sia importante guardare anche oltre i pianeti e le lune per scoprire l’origine della vita sulla Terra. 

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; ESA/Rosetta/Philae/CIVA; ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

ESA-CINA, PROVE TECNICHE DI COLLABORAZIONE SPAZIALE

Samantha Cristoforetti e Matthias Maurer, insieme ad altri 16 astronauti cinesi si trovano nella città costiera cinese di Yantai per affrontare 9 giorni di allenamento e sopravvivenza nel mare.

Questa esercitazione fa parte di un programma ben più ampio che vuole permette un dialogo tra l’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e con l’agenzia spaziale cinese, l’obiettivo magari è quello di portare degli astronauti dell’ESA direttamente sulla futura stazione spaziale cinese.

La missione nello specifico è volta a testare un possibile atterraggio, con ogni tipo di implicazione, in acqua di rientro dallo spazio.

Tutti quanti dall’Agenzia Spaziale Europea hanno fatto sapere di vedere questa formazione degli astronauti come un vero traguardo verso la creazione di una buona cooperazione con la Cina.

L’obiettivo è il 2022, data in cui si potrebbero portare degli astronauti europei sulla stazione spaziale cinese.
Ad oggi sono previste molte altre opportunità di formazione e altre attività per integrare al meglio gli astronauti cinesi e europei.
La storia dei laboratori orbitanti cinesi è lunga e varia: la Tiangong-1 è stato il primo esperimento orbitale cinese, se ricordate alcuni mesi fa ci furono molti titoli sensazionalistici sulla possibile esplosione e sulla caduta della stazione spaziale targata Cina sulla terra. Le possibilità di essere colpiti sono molto basse e la NASA ed altre agenzie spaziali hanno stimato che è molto difficile essere colpiti da un qualsiasi detrito del laboratorio (si parla di una possibilità di uno su diversi trilioni).

La Cina ci ha riprovato con la Tiangong-2, tuttavia il secondo laboratorio orbitale del programma spaziale cinese è stato un fallimento e le comunicazioni con il modulo sono state perse dopo alcune settimane. Ad oggi attendiamo la prima vera stazione spaziale cinese, che ha un primo lancio previsto per il 2020 proprio per questa nuova missione ci sarà effettivamente bisogno dell’appoggio di altri colleghi europei.

Samantha Cristoforetti potrebbe essere la prima astronauta europea a salire su una stazione spaziale cinese?

 

Crediti foto :  ESA–Stephane Corvaja, 2017

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