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La curiosità del mese

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Top 5 in astrofisica

La curiosità del mese di ottobre 2017 a cura di Gabriele Ghisellini


Siamo fortunati a vivere in questo periodo. Negli ultimi 10 anni siamo stati testimoni di scoperte fantastiche in astrofisica.
Qui provo a fare una classifica personale, ma mi piacerebbe sapere cosa ne pensate voi, attraverso Facebook.
Mi limito alle prime 5 secondo il mio giudizio, in ordine inverso ...

Fig. 1 - rappresentazione artistica del buco nero appena scoperto. Nubi di gas gli orbitano intorno, a grandi velocita'.
Fig. 1 - Rappresentazione artistica del buco nero appena scoperto. Nubi di gas gli orbitano intorno, a grandi velocitaà.

Al quinto posto metterei la scoperta più recente: il buco nero al centro della Via Lattea ha un fratello minore.
Con una massa di centomila soli, a confronto dei 4 milioni del fratello più grande.
Si trova a circa 200 anni luce dal centro della Via Lattea, dove c’è il fratello maggiore. Essendo nero, questo buco non emette luce, e quindi non l’abbiamo "visto", ma ne supponiamo l’esistenza attraverso gli effetti che la sua grande gravità produce nelle nubi molecolari che lo circondano.
Sono state proprio le velocità di queste nubi, misurate di recente da un team di scienziati giapponesi, a suggerire la presenza di questo secondo buco nero massiccio.
La notizia è fresca fresca: l’articolo di questa scoperta è stato pubblicato il 4 settembre 2017 da Nature Astronomy: https://www.nature.com/articles/s41550-017-0224-z
Vedi anche : http://scienze.fanpage.it/scoperto-il-primo-buco-nero-intermedio-e-vicino-a-sagittarius-a-nel-cuore-della-via-lattea/

Fig. 2 - Raffigurazione artistica della sonda Cassini vicino a Saturno.
Fig. 2 - Raffigurazione artistica della sonda Cassini vicino a Saturno.

Al quarto posto: i successi delle sonde interplanetarie.
A metà settembre abbiamo tutti assistito al "suicidio" della sonda Cassini, fatta penetrare nell’atmosfera di Saturno fino a farla diventare una stella cadente.
Partita circa 19 anni fa, ha avuto una vita lunga ed estremamente produttiva: la discesa della sonda-figlia Huygens sulla superficie di Titano, la scoperta dei geyser di Encelado, la misura dell’abbondanza della molecola di idrogeno sopra la superficie di Encelado, hanno aperto nuove prospettive.
Sotto la superficie di questo satellite di Saturno può esistere acqua liquida e calda, anche se siamo lontanissimi dalla zona di abitabilità standard, quella regolata dalla distanza di un corpo celeste dalla sua stella.
E come dimenticare la piccola sonda Phylae che si è staccata dalla sonda madre Rosetta e per la prima volta è atterrata su una cometa?

Fig. 3 - Da miliardi di anni luce lontano da noi, sorgenti ancora misteriose emettono lampi di onde radio che durano un millesimo di secondo. Non sappiamo ancora chi, come, perche' ...
Fig. 3 - Da miliardi di anni luce lontano da noi, sorgenti ancora misteriose emettono lampi di onde radio che durano un millesimo di secondo. Non sappiamo ancora chi, come, perchè ...

Al terzo posto si colloca la scoperta dei Fast Radio Bursts (vedi le curiosità di Settembre 2017 - Elettrodomestici cosmologici? e di Settembre 2013 - Beep radio dal cosmo profondo: un mistero): bip radio rapidissimi, della durata del millisecondo, che sappiamo provenire da sorgenti al di fuori della nostra Galassia, ma che rimangono misteriose.
Ne abbiamo scoperte due dozzine, ma facendo i conti di qual è la porzione di cielo che un radiotelescopio può guardare, si stima che ce ne siano circa due al minuto (!).
E il bello è che non abbiamo idea di cosa siano. O meglio, abbiamo tante idee (molte di più di due dozzine), ma nessuna convincente: saranno stelle di neutroni supermagnetiche? Asteroidi di antimateria che si schiantano sulla loro superficie? Tremori di stelle esotiche fatte di quark? Ci si può sbizzarrire.
È stato perfino proposto (seriamente) che siano impulsi laser prodotti da civiltà aliene evolute per spingere astronavi a vela (la vela serve per intercettare gli impulsi laser) ... I Fast Radio Bursts sono l’ultimo grande mistero irrisolto dell’astrofisica.

Fig. 4 - Il sistema planetario di Trappist 1, piccola stella (nana rossa) distante 40 anni luce da noi. I pianeti sono molto vicini alla loro stella, e assomigliano al sistema di lune attorno a Giove. Tuttavia, data la luminosita' ridotta di Trappist 1 rispetto al Sole, ben tre pianeti sono nella cosiddetta zona di abitabilita', in cui la temperatura consente l'esistenza di acqua liquida.
Fig. 4 - Il sistema planetario di Trappist 1, piccola stella (nana rossa) distante 40 anni luce da noi. I pianeti sono molto vicini alla loro stella, e assomigliano al sistema di lune attorno a Giove. Tuttavia, data la luminosità ridotta di Trappist 1 rispetto al Sole, ben tre pianeti sono nella cosiddetta zona di abitabilità, in cui la temperatura consente l’esistenza di acqua liquida.

Al secondo posto metterei la scoperta dei tre pianeti nella zona abitabile attorno alla stella Trappist 1.
La scoperta è stata fatta da una collaborazione proficua tra un telescopietto di 60 cm, posto a La Silla in Cile e il satellite Spitzer della NASA.
Il telescopietto è chiamato Trappist in onore dell’ordine dei trappisti del Belgio.
Nel 2015 si è scoperto che attorno a questa stella, una nana rossa poco più grande di Giove, ruotavano 3 pianeti, e nel 2017 Spitzer ne ha rivelati altri 4.
Ma la cosa eccezionale è che ben 3 di questi pianeti orbitano nella cosiddetta "zona di abitabilità", cioè ad una distanza dalla loro stella che consente temperature comprese tra 0 e 100 gradi: la zona dell’acqua liquida, condizione necessaria (anche se non sufficiente) allo sviluppo della vita.
Di colpo, con questa scoperta, si sono moltiplicate le probabilità che la vita non sia una prerogativa solo della nostra Terra, ma che potrebbe essere comune.

Fig. 5 - Al primo posto  il vincitore assoluto: la scoperta delle onde gravitazionali. Ricorre adesso il secondo anniversario: era il 15 settembre 2015 quando le antenne gravitazionali americane (LIGO) ricevevano il primo segnale della storia di un'onda gravitazionale. Forte e chiaro, esattamente come ce lo si aspettava, tanto che a parecchi sorgeva il dubbio: Troppo bello per essere vero! Ed invece era vero, solo che era stato prodotto da due buchi neri di taglia strana: una trentina di masse solari. Pochi prevedevano l'esistenza di queste taglie. Ed invece ... questi due buchi neri che orbitavano uno attorno all'altro, dopo milioni di anni di danza cosmica si sono trovati cosi' vicini da fondersi in un buco nero unico. Una storia romantica, ma al buio. Nessuna luce ha potuto illuminare questo matrimonio: i buchi neri sono neri ... Invece di luce hanno prodotto onde gravitazionali, che dopo circa un miliardo di anni hanno raggiunto la Terra, qualche giorno dopo che le nostre antenne erano state accese. Si tratta di misurare come lo spazio si deforma al passaggio delle onde ... e la deformazione e' piccolissima. Un trionfo per la teoria della relativita' generale, un trionfo per chi ci ha creduto, un trionfo per la tecnologia stupefacente che ne ha permesso la rivelazione.
Fig. 5 - La scoperta delle onde gravitazionali: l’evento del 15 Settembre 2015. Due antenne diverse, negli Stati Uniti, hanno rivelato il segnale in figura: le oscillazioni nel grafico corrispondono a come lo spazio "trema" al passaggio delle onde. Si nota che l’ampiezza prima cresce, e questo corrisponde ai due buchi neri che si stanno avvicinando. Quando l’onda finisce, i due buchi neri si sono fusi in uno solo. Tutto ciò è successo a circa un miliardo di anni luce di distanza, quindi un miliardo di anni fa. Solo adesso l’onda gravitazionale ci ha raggiunto.

Al primo posto il vincitore assoluto: la scoperta delle onde gravitazionali. Ricorre adesso il secondo anniversario: era il 15 settembre 2015 quando le antenne gravitazionali americane (LIGO) ricevevano il primo segnale della storia di un’onda gravitazionale. Forte e chiaro, esattamente come ce lo si aspettava, tanto che a parecchi sorgeva il dubbio: "Troppo bello per essere vero!" Ed invece era vero, solo che era stato prodotto da due buchi neri di taglia strana: una trentina di masse solari. Pochi prevedevano l’esistenza di queste taglie. Ed invece ... questi due buchi neri che orbitavano uno attorno all’altro, dopo milioni di anni di danza cosmica si sono trovati così vicini da fondersi in un buco nero unico.
Una storia romantica, ma al buio. Nessuna luce ha potuto illuminare questo "matrimonio": i buchi neri sono neri ... Invece di luce hanno prodotto onde gravitazionali, che dopo circa un miliardo di anni hanno raggiunto la Terra, qualche giorno dopo che le nostre antenne erano state accese. Si tratta di misurare come lo spazio si deforma al passaggio delle onde ... e la deformazione è piccolissima. Un trionfo per la teoria della relatività generale, un trionfo per chi ci ha creduto, un trionfo per la tecnologia stupefacente che ne ha permesso la rivelazione.


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