I pianeti di Trappist-1: leggeri e pieni di acqua

L’acqua è uno degli elementi alla base della vita, si presenta in forma liquida – come nei piani che si presentano nella fascia di abitabilità di un sistema esoplanetario. Ma troppa acqua è sortire l’effetto contrario, cioè quello di non consentire lo sviluppo di vita . In sintesi è questo quanto sostenuto da un gruppo di studi guidati da  Cayman T. Unterborn  dell’Arizona State University, ho superato gli ultimi mesi a studiare nel dettaglio i sette pianeti  che orbitano attorno alla nana rossa ultrafredda Trappist-1   ad appena 40 anni luce dal Sole in direzione della costellazione dell’Acquario. Sono gli stessi pianeti che più di altri hanno catturato l’attenzione mediatica nell’ultimo anno, dall’amore della loro scoperta. Ma sono abitabili? Chiaramente è questa la domanda che tutti si fanno e studiano Dalle diverse osservazioni fatte finora si pianifica un Trappista-1 sono tutti più o meno simili alla Terra come taglia, sei di loro sono rocciosi e alcuni contengono una grande quantità di acqua. Dalle misurazioni effettuate, i pianeti siano curiosamente “leggeri”: esaminando massa e volume, tutti questi oggetti sono stati meno densi della roccia. Una bassa densità vuol dire, di solito, che potrebbe esserci un’abbondanza di gas atmosferici. C’è un però: Astronomia naturale. «Anche se è stato in grado di trattenere il gas, la quantità necessaria per compensare il deficit di molte difficoltà. La soluzione al mistero si chiama H₂O, acqua. Su questo tema, il software è stato progettato per ExoPlex. Gli esperti hanno potuto combinare tutte le informazioni in serie su questi sette piani, includendo anche gli elementi chimici della stella. Ciò che hanno trovato è i relativi “asciutti” pianeti interni (denominati “b” e “c”) sono composti per il 15% della loro massa da acqua (la Terra ha lo 0,02% di acqua rispetto alla sua massa totale ); i pianeti esterni (“f” e “g”) sono più del 50% di acqua rispetto alla massa. Si stima, ma l’andamento sembra chiaro: è molta, moltissima conoscenza in questo sistema planetario ed è la prima volta che viene studiati pianeti di tipo terrestre con una quantità così abbondante di acqua ghiacciata. Anche nei pianeti più interni, perché migrati da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Anche nei pianeti più interni, perché migrati da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Presenti anche nei pianeti più interni, perché migrate da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Natalie Hinkel , Vanderbilt University, ha sottolineato: «Un pianeta acquatico, che non è una superficie al di sopra dell’acqua, non è dotato degli importanti cicli geochimici che sono assolutamente necessari per la vita».

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A ottobre arriva l’asteroide 2012 TC4

Si chiama  2012 TC4 , ed è un asteroide. Ha un diametro stimato – a oggi – fra i 15 ei 30 metri, e si accinge a transitare a 44mila km sopra le nostre teste il prossimo 12 ottobre. Fortunatamente è  troppo grosso per l’evento  di Chelyabinsk  del 2013. Ma comunque abbastanza vicino per offrire agli astronomi, nonostante le piccole dimensioni, un’ottima opportunità per esercitarsi nell ‘ osservazione e caratterizzazione di questi oggetti – i cosiddetti  Neooggetto vicino alla Terra. Ecco allora che già è stata lanciata la  2012 TC4 Observing Campaign, una campagna osservativa per mettere alla prova la nostra abilità nel tracciare le rocce e valutare la nostra capacità di prendere contromisure il giorno in cui arriveremo uno di quelli davvero minacciosi. Individuato la prima volta nel 2012, come s’intuisce dal nome, dall’osservatorio  Pan-Stars , alle Hawaii, 2012 TC4 aveva in seguito fatto perdere le sue tracce. A riacchiapparlo, ea ricostruirne con precisione l’orbita, è stato ora il Vlt dell’Eso, in Cile, trattato di un programma fra Eso ed Esa per il monitoraggio dei Neo.

La tavolozza di colori di NGC 4707

Sono passati ben 227 anni da quando l’astronomo britannico William Herschel (a cui è stato dedicato l’omonimo telescopio spaziale) scoprì la brillante galassia a spirale poi denominata NGC 4707.

In direzione della costellazione dei Cani da caccia, la galassia si trova a ben 22 milioni di anni luce da noi. Grazie ai potenti telescopi moderni, come Hubble di NASA/ESA, oggi è possibile studiare questa e molte altre galassie lontane con dettagli che due secoli fa Herschel poteva solo sognare. L’immagine che vedete è stata realizzata con l’Advanced Camera for Surveys (ACS) montata a bordo del telescopio spaziale Hubble. Già all’epoca, l’astronomo britannico di origini tedesche descrisse l’oggetto in questione come una “piccola galassia stellare”. È classificata come galassia a spirale (del tipo Sm): in generale la sua forma è molto indefinita e il suo gruppo centrale di stelle (bulge) è molto piccolo, quasi inesistente. Guardandola con il telescopio, appare come una spruzzata di stelle brillanti su un cielo scuro che fa da tela. Le macchie blu che vedete nella foto rappresentano regioni di recente formazione stellare: le stelle appena nate hanno toni luminosi e intensi di azzurro e turchese.
di Eleonora Ferroni (INAF)
Nella foto: la galassia a spirale NGC 4707, nella Costellazione dei Cani da caccia. La brillante galassia si trova a circa 22 milioni di anni luce dalla Terra. Crediti: ESA/Hubble & NASA

Luci di Natale per la Piccola Nube di Magellano

Hubble può arrivare dove molti falliscono. La potenza del telescopio spaziale di NASA/ESA/ASI riesce a cogliere la magnificenza di oggetti difficili da osservare come questo che potete ammirare nella foto a sinistra. Si tratta della nebulosa NGC 248, un batuffolo di gas e polvere che colora la Piccola Nube di Magellano (la più piccola delle galassie satellite della Via Lattea) a 200 mila anni luce da noi. La nebulosa è osservabile in direzione della Costellazione del Tucano. HST ha catturato due nebulose a emissione “vestite a festa”, scoperte nel 1834 da John Herschel. Insieme formano NGC 248, lunga 60 anni luce e larga 20 anni luce. L’idrogeno ha questo colore rosa intenso a causa delle radiazioni provenienti dalle brillanti stelle centrale che fanno risplendere il gas. La nebulosa è stata studiata nel 2015 nell’ambito del programma osservativo Small Magellanic cloud Investigation of Dust and Gas Evolution (SMIDGE): i ricercatori cercano di capire perché la polvere della Piccola Nube di Magellano sia così diversa da quella della Via Lattea, nonostante l’estrema vicinanza delle due galassie.
di Eleonora Ferroni (INAF)

La gioventù delle galassie come la Via Lattea

Le galassie a spirale, come la Via Lattea, non hanno sempre avuto quel bell’aspetto ordinato “a girandola” che possiamo ammirare nell’universo attuale, ad esempio nella nostra vicina Andromeda. È opinione comune fra gli astronomi che, 8 o 9 miliardi anni fa, le progenitrici della Via Lattea e di altre simili galassie a spirale fossero più piccole e meno strutturate. In compenso erano incredibilmente ricche di materiale adatto per la formazione stellare, così tanto da riuscire a sfornare nuove stelle più rapidamente che in qualsiasi altro momento delle loro lunghe vite.
Ora, una collaborazione internazionale di astronomi, guidata da Casey Papovich della Texas A&M University, utilizzando la schiera di 66 antenne del radiointerferometro ALMA in Cile, ha trovato forti evidenze che supportano questa visione. Studiando quattro remote galassie, che potrebbero essere definite come “versioni giovanili” di galassie a spirale simili alla Via Lattea, così come apparivano più o meno 9 miliardi di anni fa, i ricercatori hanno scoperto che ogni galassia presentava un’incredibile abbondanza di monossido di carbonio, un gas ben noto per essere indicativo di formazione stellare.
«Abbiamo usato ALMA per osservare delle versioni adolescenziali della Via Lattea, e abbiamo effettivamente trovato che tali galassie hanno quantità molto più elevate di gas molecolare, combustibile appropriato per una rapida formazione di stelle», ha detto Papovich, prima firma sull’articolo scientifico appena pubblicato nel numero d’esordio di Nature Astronomy.  «Io paragono queste galassie a un ragazzo, un giovane che consuma una prodigiosa quantità di cibo per alimentare la propria crescita durante il periodo dell’adolescenza».
Anche se in queste galassie l’abbondanza relativa di  gas per la formazione stellare è estrema, esse non sono ancora completamente formate, e risultano di taglia piuttosto piccolarispetto alla Via Lattea, così come la possiamo misurare all’epoca attuale. I nuovi dati di ALMA indicano che la maggior parte della massa in queste galassie è racchiusa nel gas molecolare freddopiuttosto che nelle stelle. Queste osservazioni, secondo i ricercatori, sono fondamentali per disegnare un quadro completo di come la materia si è evoluta nelle galassie di dimensioni paragonabili alla Via Lattea e, in definitiva, di come si sia formata la nostra stessa casa galattica.
di Stefano Parisini (INAF)

Quella trottola di Betelgeuse

Il suo destino è segnato: Betelgeuse, la splendida stella gigante rossa nella costellazione di Orione, protagonista con il suo brillante scintillio del nostro cielo invernale, prima o poi esploderà come una supernova. Difficile dire quando: potrebbe accadere anche domani, o tra qualche decina di migliaio di anni. Gli astronomi da tempo seguono la sua lenta ma inesorabile agonia, che si manifesta con delle notevoli espansioni e contrazioni delle sue dimensioni (che la portano a raggiungere un raggio anche mille volte maggiore del nostro Sole) e, conseguentemente, con marcate variazioni della sua luminosità. Un altro contributo per conoscere meglio le caratteristiche di questa stella e, soprattutto, la sua evoluzione futura, arriva ora da un team di ricercatori guidato da J. Craig Wheeler dell’Università di Austin in Texas che ha indagato le proprietà rotazionali di Betelgeuse scoprendo, a sorpresa, che la stella ruota molto più velocemente di quanto ci si aspettasse. La prassi vuole che quando una stella si espande per diventare una supergigante , diminuisce la sua velocità di rotazione. Il principio fisico è lo stesso che sfruttano i pattinatori per ridurre la rapidità delle loro piroette aprendo le braccia. «Per Betelgeuse invece non sappiamo spiegare la sua velocità di rotazione – dice Wheeler – perché è 150 volte più elevata di qualunque stella isolata conosciuta che si trovi nella stessa fase evolutiva».
Il passo successivo di Wheeler e dei suoi collaboratori è stato quello di dare una interpretazione ragionevole a questa inattesa constatazione. E lo scenario che ne è emerso chiama in causa la presenza in passato di una possibile stella compagna di Betelgeuse, che doveva avere più o meno la massa del Sole, “ingoiata” dalla stella durante la sua espansione. Il materiale della stella compagna fagocitato da Betelgeuse avrebbe trasferito momento angolare agli strati esterni della sua atmosfera, accelerando così la sua rotazione fino al ritmo che oggi osserviamo.
Se questo banchetto stellare è effettivamente stato consumato, alcuni dei suoi resti dovrebbero trovarsi nello spazio attorno a Betelgeuse, che li avrebbe proiettati lontano da sé, con una velocità stimata di circa 10 chilometri al secondo. Così gli astronomi sono andati a ricercare tracce di questo materiale nelle osservazioni nell’infrarosso che il telescopio spaziale Herschel dell’ESA ha compiuto nel 2012 nella zona circostante Betelgeuse. Le riprese in effetti mostrano una regione dove si vedono due gusci di materia in interazione, che potrebbero essere compatibili con materiale espulso da Betelgeuse circa 100 mila anni fa, quando è entrata nella fase di supergigante. È difficile però dare oggi un’interpretazione certa di questa struttura, che potrebbe ad esempio essere il fronte d’urto prodotto dall’atmosfera di Betelgeuse nel suo moto all’interno del mezzo interstellare.  E per questo Wheeler e i suoi colleghi hanno in programma altre indagini per riuscire ad avvalorare la loro ipotesi.
di Marco Galliani (INAF)

Dalle Hawaii una mappa record del cielo

Diversi gruppi di astronomi da tutto il mondo hanno partecipato alla creazione della più grande e dettagliata survey digitale del cielo utilizzando i dati raccolti con l’Osservatorio Pan-STARRSalle Hawaii. Il catalogo si basa su 4 anni di osservazioni di 3/4 del cielo notturno e ci fornisce interessanti informazioni su più di 3 miliardi di oggetti, tra stelle, galassie e altre sorgenti di energia. Il direttore dell’Osservatorio a Maui Ken Chambers ha spiegato che «le indagini della survey Pan-STARRS1 permettono a chiunque di accedere a milioni di immagini e utilizzare il database e i cataloghi contenenti misure di precisione di miliardi di stelle e galassie. L’Osservatorio Pan-STARRS ha scoperto numerosi oggetti Near Earth Objects e altri provenienti dalla Fascia di Kuiper, ma anche pianeti solitari tra le stelle». Il catalogo contiene 2 petabyte di dati, che corrispondono a un miliardo di selfie! Pan-STARRS sta per Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System e consiste in un telescopio da 1,8 metri situato sulla sommità del vulcano Haleakala, a Maui. La survey nel visibile e nel vicino infrarosso è iniziata nel 2010 e da allora il telescopio ha scansionato il cielo sopra le Hawaii 12 volte con ognuno dei 5 filtri utilizzati. Il progetto Pan-STARRS1 è stato intrapreso da un consorzio formato da 10 istituzioni di ricerca in quattro paesi, con il supporto della NASA e della National Science Foundation (NSF). Le osservazioni sono state completate nel 2014 e sono stati necessari altri due anni per riuscire a pubblicare online i primi dati, adesso disponibili a tutti. La seconda parte dei dati verrà pubblicata nel 2017, aggiungendo al catalogo nuove immagini. «Pan-STARRS1 ha mappato la nostra galassia, la Via Lattea, a un livello di dettaglio mai raggiunto prima. L’indagine prevede, per la prima volta, una visione profonda e globale di una frazione significativa del piano e del disco – un’area generalmente evitata dalle survey data la complessità di mappare queste regioni dense e polverose», ha spiegato Hans-Walter Rix, del Max Planck Institute. «E Pan-STARRS1 va ben oltre: la combinazione unica di profondità d’immagine, area di raccolta e colori ha permesso di scoprire la maggior parte dei quasar più distanti che si conoscano: questi forniscono la prima prova, nel nostro universo, del fatto che i buchi neri giganti si sono formati al centro delle galassie» Il prossimo passo sarà quello di misurare il redshift (e dunque la distanza) delle galassie e degli altri oggetti individuati. Roberto Saglia, sempre dal Max Planck, ha aggiunto: «Dobbiamo avere queste informazioni per analizzare la distribuzione delle galassie nelle tre dimensioni. Da questa struttura, si potrà dedurre la geometria dell’universo e in seguito vincolare il nostro modello cosmologico standard. Con i dati delle singole epoche, possiamo anche studiare variabilità nella galassie attive lontane».
di Eleonora Ferroni (INAF)

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