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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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CONSTELLATIONS, IL GIOCO PER CONOSCERE LE STELLE 

Ricordate OSIRIS- Rex, missione NASA lanciata nel 2016, che riporterà nel 2023 un campione di asteroide sulla terra? Il suo Principal Investigator, Dante Lauretta, ha lanciato su Kickstarter, storico portale dedicato al crowdfunding, un progetto per continuare ad autofinanziare il gioco Constellations. Il gioco di carte è basato sul sistema di classificazione stellare, i giocatori infatti sono chiamati a usare la giusta tipologia di stelle, che sono diversificate in base alla classificazione degli oggetti astronomici. Le carte rappresentano le 88 costellazioni ufficialmente omologate nel cielo notturno. Ogni tessera contiene la classificazione stellare, l’evoluzione, la storia della costellazione e l’uso in astronomia moderna.

 

Lo scorso anno la rivista specializzata Good Housekeeping magazine, l’ha eletto miglior gioco per le famiglie. 

Lo scopo del gioco è quello di accumulare il maggior numero di punti attraverso le costellazioni e completare la mappa del cielo attraverso le carte.

Noi non vediamo l’ora di giocarci, magari durante l’estate avremo l’occasione finalmente di provare Constellations insieme ai nostri lettori.

 

Gianluigi Marsibilio

LA STELLA DI NEUTRONI E I SUOI STRANI EFFETTI QUANTISTICI

La birifrangenza del vuoto ha una storia lunga 80 anni e con la ricerca, guidata da  Roberto Mignani, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Università di Zielona Gora (Polonia), oggi comincia una fase nello studio di questo effetto quantistico: tutto questo è stato rilevato intorno ad una stella di neutroni, che grazie al suo campo magnetico ha creato la polarizzazione della luce necessaria allo sviluppo della birifrangenza.

La polarizzazione è così fondamentale per la creazione dell’effetto perché, come ci ha spiegato Mignani: “La luce emessa da un corpo celeste può essere più o meno polarizzata a seconda dei meccanismi di emissione e delle caratteristiche dell’oggetto emittente. Quello che questo effetto quantistico fa è influenzare il livello di polarizzazione della luce prodotta dalla sorgente, in questo caso la superficie di una stella di neutroni”

La stella studiata si chiama RX J1856.5 e si trova ad una distanza di 400 anni luce dal nostro pianeta, le osservazioni sono state fatte con il VLT (ESO) e lo strumento chiave è stato FORS2, spettrografo dotato di una vista in UV.

Il fenomeno si verifica intorno a questo tipo di astri dato che: “Questo effetto, per potersi verificare, richiede che la radiazione si propaghi in campi magnetici intensissimi. Questi non sono riproducibili nei laboratori terrestri, ma si trovano attorno alle stelle di neutroni che hanno campi magnetici miliardi di volte più intensi di quelli del sole”.
La teoria su questo tipo di effetto quantistico risale a oltre 80 anni fa, le osservazioni, come ci ha testimoniato lo scienziato: “Sono aderenti a quello che ci aspettiamo dalla teoria dell’elettrodinamica quantistica. Ecco perchè la nostra misura è particolarmente importante”.

La parola definitiva su questo nuovo studio sarà dettata dalle nuove conferme che il gruppo otterrà con il passare degli anni, Mignani ha confermato: “Per raffinare la nostra misura abbiamo bisogno di ripetere le osservazioni con tempi di esposizioni più lunghi delle 10 ore che abbiamo usato noi, ma che non sono facili da ottenere anche se ci stiamo provando”. Anche lo strumento utilizzato ad oggi non è il massimo, ma i ricercatori sono tutti tranquilli: “Ci sarà tra 10 anni, ad esempio lo European Extremely Large Telescope dell’Eso”.

Gianluigi Marsibilio

DISCHI PROTOPLANETARI, OSSERVARE LA NASCITA DEI PIANETI è POSSIBILE

Nuovi mondi vengono scolpiti continuamente nello spazio e Sphere, strumento montato sul Very Large Telescope, ha osservato come i dischi protoplanetari stanno plasmando i nuovi pianeti.

Vari sono i team di ricercatori che hanno presentato nuovi lavori, tra questi quello guidato da Jos de Boer del Leiden Observatory, nei Paesi Bassi, che abbiamo contattato per capire al meglio l’importanza dei dischi protoplanetari sulla formazione dei singoli mondi.

De Boer ci ha spiegato: “ I dischi protoplanetari sono strutture di gas e polveri situate intorno a stelle ancora in formazione. Sono i resti delle nubi giganti che formano le stelle, e si pensa possano essere il luogo di nascita dei pianeti”.

Per una stella simile al sole la formazione può essere presente per i primi milioni di anni di vita del ciclo stellare.

La squadra dell’astronomo olandese ha studiato la giovane stella  RX J1615 , situata nella costellazione delle Scorpione. Questo astro ha presentato una struttura mai rilevata prima, infatti intorno alla stella c’è una struttura composta da anelli concentrici, che forma una versione titanica di anelli, simili a quelli che circondano Saturno.

“L’età di questo sistema in formazione, 1.8 milioni di anni, rende sorprendente la struttura rilevata”, questa è stata osservata grazie a delle sofisticate tecniche di imaging: “Si rileva la luce della stella che viene dispersa in piccoli grani di polvere negli strati superiori del disco. Sulla base di questa sola tecnica, non siamo in grado di determinare se le lacune tra questi anelli si estendono a tutto il percorso attraverso gli strati più profondi del disco”.

La novità sta nello studio di queste strutture: “ Gli anelli giacciono su questa superficie, e ora è possibile per la prima volta utilizzare la posizione di questi (perché non sono esattamente centrati intorno alla stella) per determinare in modo inequivocabile lo spessore (o altezza) del disco”.

Le ricerche presentate su questo tema sono tre ma il paper del team di De Boer ha ipotizzato: “La possibilità che le regioni esterne del disco potrebbero essere scolpite dalla presenza di uno o più pianeti”.

Il mondo potrebbe essere, in base a questi dati, essere un pianeta simile a Giove ma lo scienziato per confermare questa ipotesi ha ammesso: “Abbiamo bisogno di riosservare il sistema per determinare se questo punto luminoso (evidenziato nel paper) è parte di esso, oppure è sullo sfondo”.+

L’apporto di uno strumento come SPHERE in questo campo è stato fondamentale: “ (L’apparecchio) ci permette di sondare questi dischi a diversi livelli (dal visibile all’infrarosso) e distinguere tra i grani di polvere di dimensioni diverse (lunghezze d’onda maggiori tracciano i grani più grandi). Impariamo a conoscere la composizione chimica delle molecole nei dischi, trovare i raggi del disco in cui le molecole si trasformano in ghiaccio, rilevando le strutture su larga scala complesse, come anelli e bracci a spirale. La qualità delle nostre osservazioni è migliorata così tanto negli ultimi anni che per ottimizzare la nostra comprensione, la sfida ora consiste nello spiegare le caratteristiche del disco complesso abbiamo recentemente rilevato”.

Anche lo studioso Tomas Stolker Anton Pannekoek Institute for Astronomy hanno presentato la loro ricerca sugli anelli, altamente asimettrici, della stella HD 135344B.

Le informazioni più interessanti su questo sistema stellare per l’astronomo riguardano: “gli aspetti più interessanti della luce diffusa sono le ombre, due braccia a spirale e un grande divario. Il divario è una regione tra disco interno e il disco esterno in cui gas e polveri sono fortemente consumate. Il divario tra le braccia e la spirale sono firme della formazione dei pianeti e potrebbero essere il risultato della creazione di uno o più proto pianeti giganti gassosi”.

Come entrambi gli astronomi ci hanno testimoniato, negli ultimi anni lo studio dei dischi protoplanetari migliora sempre di più, Stolker ha dichiarato: “In un prossimo futuro (dal prossimo anno?), lo strumento Matisse del VLT sarà disponibile, questo è un interferometro infrarosso in grado di studiare il gas e la polvere nelle regioni più interne di dischi protoplanetari”.

La ricerca ha ancora molto da dire e ci troviamo in una vera età dell’oro.

Gianluigi Marsibilio

Crediti: ESO

QUASAR DISTANTI CON ALONI IMPREVISTI

Un team internazionale di astronomi ha utilizzato il MUSE, strumento del VLT (Very Large Telescope) per analizzare un gruppo di 19 quasar, rivelando la presenza di aloni che si estendono fino a 300.000 anni luce. Questi aloni sono relativamente freddi (circa 10.000 gradi Celsius) e sono fondamentali per lo studio dei modelli galattici.

Il team è stato coordinato dall’ETH di Zurigo e ha sfruttato le grandi potenziali dello spettroscopio del telescopio di Paranal (Cile).

Il MUSE è uno strumento eccezionale che copre una vasta gamma spettrale.

I due video qui sopra illustrano l’estensione di questi aloni osservati in tutti i quasar presi in considerazione: inizialmente i ricercatori avevano previsto che solo in 2 casi si sarebbero trovate strutture del genere, ma sappiamo che la scienza va oltre i modelli e le possibilità nello spazio si moltiplicano sempre di più.

crediti foto e video (ESO/BORISOVA ET AL.)

 

VIA LATTEA, IL CUORE ANTICO DELLA NOSTRA GALASSIA

La Via Lattea ha un cuore antico. Le stelle, classificate come RR Lyrae, sono state osservate per la prima volta nel fulcro della nostra galassia, questi astri sono dei veri e propri indicatori connessi all’età del nucleo galattico.

Le rilevazioni sono state rese possibili dal telescopio ad infrarossi VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), gestito dall’ESO.

Il team è stato guidato da Dante Minniti dell’Universidad Andrés Bello, Santiago, Cile.

La posizione degli astri suggerisce che il centro galattico e il suo rigonfiamento siano stati originati da collisioni di ammassi stellari.

Il ricercatore a capo dello studio ci ha guidato alla scoperta del nostro centro galattico.

La tipologia di stella rilevata è sicuramente fondamentale per datare il cuore della Via Lattea, nel caso delle RR Lyrae: “Si tratta di stelle variabili che sono tra le più antiche delle stelle conosciute nell’universo. Sono facilmente riconoscibili a causa delle loro variazioni di luminosità, sono inoltre indicatori eccellenti di distanza, così per noi è facile sapere dove sono”. L’età di questa categoria di stelle si aggira solitamente sui 10 miliardi di anni, da qui possiamo capire l’età d’origine del nostro cuore galattico.

Le loro caratteristiche sono importanti per capire cosa si nasconde nel cuore lontano della nostra galassia: “Sono vecchie e povere di metalli, le stelle più vecchie della nostra Via Lattea. Si trovano  lontane  dal disco galattico, e nei vecchi ammassi globulari”.

Il telescopio VISTA , situato nell’osservatorio del Paranal in Cile, ha in dotazione la camera VIRCAM (Vista InfraRed CAMera), che permette, grazie ai suoi rilevatori a infrarossi, fotografie nello spettro dell’infrarosso, evidenziando anche Nane Brune all’interno della galassia.

Ovviamente tutta l’attrezzatura del telescopio ha aiutato nello studio di stelle così vecchie al centro della galassia: “Questa è la prima volta che rileviamo vecchie stelle nel centro galattico”.

L’implicazione teorica sull’origine del nostro centro galattico, secondo Minniti è la seguente: “Il centro della nostra galassia è molto antico, e deve essere stato formato da collisioni di molti ammassi globulari”.

A spiegare gli studi teorici dietro la rilevazione è stato per noi, l’altro scienziato a capo del progetto: Rodrigo Contreras, dell’Instituto Milenio de Astrofísica.

“Diversi modelli supportano l’idea che le stelle più vecchie della Galassia dovrebbero trovarsi nelle regioni molto centrali delle galassie. Le nostre RR Lyrae, sappiamo per certo abbiano un’età superiore a 10 miliardi di anni, potrebbero essere tra le più antiche stelle in tutta la Galassia”, così ha precisato lo scienziato.

Queste stelle presentano caratteristiche simili alle Cefeidi, infatti mostrano una relazione tra la velocità e il cambio di luminosità. I periodi più lunghi indicano stelle più luminose. Tutto questo è utile per comprendere tempi di variazione e luminosità apparente.

Ora bisogna concentrarsi sulle prove lasciate da questo processo di cluster globulari che si mangiano, Contreras non manca di esprimere alcune preoccupazioni : “Se i vecchi ammassi globulari che formano la regione interna della galassia sono stati assolutamente distrutti nel processo, è piuttosto difficile trovare prove concrete”.

L’astrofisico ha definito le RR Lyrae come una “pistola fumante”, ulteriore prova del cannibalismo galattico.

Ora i modelli o le ipotesi intorno alla formazione e evoluzione del centro galattico sono due: “Uno di loro suggerisce che le stelle nella regione interna sono accresciute grazie al gas dal disco galattico, l’altra invece sostiene la ricaduta di vecchi ammassi globulari verso il centro della Galassia”.

Niente paura, i modelli non si escludono a vicenda: “Abbiamo trovato prove inequivocabili che supportano il secondo modello, perché i nostri RR Lyrae sono molto simili a quelli trovati negli ammassi globulari”.

Il centro galattico, rimane un mistero, e altre prove dovranno essere scovate per una teoria definitiva sulla formazione della nostra Via Lattea.

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: ESO/VVV Survey/D. Minniti

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