Abell 1758, ecco una mega collisione galattica

Le collisioni galattiche sono “incidenti” abbastanza frequenti nelle pur poco trafficate autostrade cosmiche. Ma cosa succede se ad essere coinvolte in questi scontri tra titani non sono due galassie ma due ammassi di galassie? E se invece sono quattro, cosa accade? Dal mega scontro e dalla fusione verrebbe fuori una mega struttura: un super ammasso di galassie, uno degli oggetti più massicci dell’universo.

Ed è proprio questo che ci mostra l’immagine qui accanto, una composizione delle immagini in X di Chandra e di altri telescopi con un’immagine nell’ottico della Sloan Digital Sky Survey: una rara collisione in corso tra quattro ammassi di galassie, ciascuno dei quali ha una massa centinaia di migliaia di miliardi di volte quella del nostro Sole. La cui fusione, come detto, comporterà la formazione di uno degli oggetti più massicci dell’universo. Gli ammassi di galassie sono grandi e affascinati strutture cosmologiche: migliaia di galassie tenute insieme dalla gravità, inzuppate in grandi quantità di gas caldo, e contenenti una porzione ancora più grande di materia oscura invisibile. Che due di questi ammassi di galassie occasionalmente possano scontrarsi può accadere, ma che lo facciano ben quattro di queste strutture è un evento che non capita tutti i giorni, neanche su scala cosmica. Non è unico, certo, ma sicuramente è raro. La mega struttura si sta assemblando in un sistema quadruplo, chiamato Abell 1758, individuato per la prima volta nel 2004 grazie agli stessi dati di Chandra e a quelli del satellite Xmm-Newton dell’Esa a circa 3 miliardi di anni luce dalla Terra. Nello specifico, il sistema contiene due coppie di ammassi di galassie in collisione che si dirigono l’una verso l’altra: la coppia di ammassi settentrionale – quella in alto nell’immagine – dove i centri dei due ammassi si sono già incrociati una volta, circa 300/400 milioni di anni fa, e la coppia meridionale – in basso nell’immagine – contenente invece i due ammassi di galassie che si stanno approcciando per la prima volta. Quelle rappresentate in blu e bianco sono le emissioni di gas caldo di ciascuna coppia di ammassi, osservate grazie alla vista neli raggi X di Chandra, poste sullo sfondo ottenuto nell’ottico dalla Sloan Digital Sky Survey. Una immagine bella di un evento raro che l’osservazione, per la prima volta, di una onda d’urto (shock wave, in inglese) – analoga al “bang” prodotto da un jet quando supera la barriera del suono – nel gas caldo della coppia di ammassi settentrionale rende unica. E proprio grazie a questa onda d’urto, gli astronomi hanno stimato che i due ammassi si stanno muovendo ad una velocità compresa tra i 3 e 5 milioni di chilometri all’ora l’una rispetto all’altra, roba da fare tremare persino Flash. Ma queste non è l’unica informazione che da questa immagine possiamo trarre. Infatti, possiamo osservare anche come gli elementi pesanti si mescolano e si redistribuiscono dopo che gli ammassi collidono e si fondono. Un processo che dipende dal grado di avanzamento della fusione. E poiché le due coppie di ammassi si trovano in due diversi stadi di fusione, Abell 1758 costituisce un vero e proprio caso studio di questo aspetto. Nella coppia a sud, in particolar, dove gli ammassi stanno per collidere, gli elementi pesanti  sono più abbondanti nei centri dei due ammassi in collisione, il che significa che la loro posizione non ne è stata ancora influenzata. Nella coppia a nord, al contrario, la collisione e la fusione in uno stadio più avanzato ha già influenzato la posizione di questi elementi. La maggior parte si trova infatti tra i due centri degli ammassi, a sinistra della coppia, mentre solo una quantità inferiore è al centro degli ammassi, sul lato sinistro dell’immagine.

Una galassia fossile (Ercole) nel cuore della Via Lattea

Lavorando ai dati dell’Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (Apogee) della Sloan Digital Sky Surveys, gli scienziati hanno scoperto una “galassia fossile” nascosta nel cuore della Via Lattea. Questo risultato apparentemente incredibile, pubblicato ieri su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potrebbe dare una bella scossa alla nostra comprensione della Via Lattea, in particolare di come sia cresciuta, diventando la galassia che vediamo oggi. La galassia fossile potrebbe essersi scontrata con la Via Lattea dieci miliardi di anni fa, quando la nostra galassia era ancora nella sua fase iniziale di formazione. Gli astronomi l’hanno chiamata Ercole, in onore dell’antico eroe greco che ricevette il dono dell’immortalità quando fu creata la Via Lattea. I resti di Ercole rappresentano circa un terzo dell’alone sferico della Via Lattea. Ma se le stelle e il gas di Ercole costituiscono una percentuale così alta dell’alone galattico, perché non ce ne siamo accorti prima? La risposta sta nella sua posizione, nel profondo della Via Lattea. «Per trovare una galassia fossile come questa, abbiamo dovuto esaminare dettagliatamente la composizione chimica e i movimenti di decine di migliaia di stelle», afferma Ricardo Schiavon della Liverpool John Moores University (Ljmu) nel Regno Unito. «Questo è particolarmente difficile da fare per le stelle al centro della Via Lattea, perché sono nascoste alla vista da nubi di polvere interstellare. Apogee ci permette di penetrare attraverso quella polvere e di vedere più a fondo che mai, nel cuore della Via Lattea». Riesce a farlo prendendo spettri di stelle nel vicino infrarosso, invece che nella luce visibile che viene oscurata dalla polvere. Nel corso dei suoi dieci anni di operatività, Apogee ha misurato gli spettri di oltre mezzo milione di stelle in tutta la Via Lattea, comprese quelle nel suo nucleo oscurato dalla polvere. Danny Horta della Ljmu, primo autore dell’articolo che presenta i risultati dello studio, spiega: «È necessario esaminare un numero così elevato di stelle per trovare stelle insolite nel cuore densamente popolato della Via Lattea, che è come trovare aghi in un pagliaio». Per separare le stelle appartenenti a Ercole da quelle della Via Lattea originale, il team ha utilizzato sia l’informazione delle composizioni chimiche, sia le velocità delle stelle misurate dallo strumento Apogee. «Delle decine di migliaia di stelle che abbiamo esaminato, poche centinaia avevano composizioni chimiche e velocità sorprendentemente diverse», riporta Horta. «Queste stelle sono così diverse che potrebbero provenire solo da un’altra galassia. Studiandole in dettaglio, potremmo risalire alla posizione e alla storia di questa galassia fossile». Poiché le galassie si formano attraverso fusioni di galassie più piccole, resti di galassie più vecchie sono spesso stati individuati nell’alone esterno della Via Lattea, un’enorme ma molto rada nuvola di stelle che avvolge la Galassia. Ma poiché la nostra galassia si è formata dall’interno verso l’esterno, per trovare le prime fusioni è necessario guardare le parti più centrali dell’alone della Via Lattea, che sono sepolte in profondità all’interno del disco e del rigonfiamento centrale. Le stelle originariamente appartenenti a Ercole rappresentano oggi circa un terzo della massa dell’intero alone della Via Lattea, il che significa che questa antica collisione scoperta di recente deve essere stata un evento importante nella storia della nostra galassia. Ciò suggerisce che la Galassia potrebbe essere insolita, dal momento che la maggior parte delle galassie a spirale simili hanno avuto vite molto più tranquille. «In quanto nostra dimora cosmica, la Via Lattea per noi è già speciale di per sé, ma questa antica galassia sepolta al suo interno la rende ancora più speciale», conclude Schiavon. «Apogee è una delle survey di punta della quarta fase della Sdss», commenta Karen Masters, portavoce di Sdss-IV, «e questo risultato è un esempio della straordinaria scienza che chiunque può fare, ora che abbiamo quasi completato i nostri dieci anni di missione». Questa nuova era di scoperte non finirà con il completamento delle osservazioni Apogee. La quinta fase dell’Sdss ha già iniziato a raccogliere dati e il suo Milky Way Mapper si baserà sul successo di Apogee nel misurare spettri per un numero di stelle dieci volte più grande, in tutte le regioni della Via Lattea, utilizzando la luce del vicino infrarosso, la luce visibile e, talvolta, entrambe.

Il mistero della Blue Ring Nebula

Nel 2004, gli scienziati del Galaxy Evolution Explorer della Nasa hanno individuato un oggetto diverso da qualsiasi altro nella Via Lattea: una grande e debole bolla di gas che sembrava avere una stella al centro. Alle lunghezze d’onda ultraviolette utilizzate dal satellite, la bolla appariva blu – anche se in realtà non emette luce visibile all’occhio umano – e attente osservazioni hanno identificato due spessi anelli al suo interno. Il team ha quindi soprannominato l’oggetto Blue Ring Nebula. Nei successivi 16 anni, l’hanno studiato con diversi telescopi spaziali e terrestri, ma più cose hanno appreso di lui, più è sembrato misterioso. Un team di scienziati, tra cui Guðmundur Stefánsson dell’Università di Princeton, ha combinato osservazioni terrestri con dettagliati modelli teorici per studiare le proprietà dell’oggetto, e il 18 novembre ha pubblicato ciò che ha scoperto su Nature. La maggior parte delle stelle nella Via Lattea si trova in sistemi binari: coppie di stelle in orbita l’una attorno all’altra. Se sono abbastanza vicine tra loro, mentre si evolvono e si espandono, una delle stelle può inghiottire la sua compagna, portandola a spiraleggiare finché non si scontrano, fondendosi. Quando la compagna perde la sua energia orbitale, può espellere materiale ad alta velocità. Questa sembra essere l’origine della misteriosa Blue Ring Nebula. Ulteriori prove a sostegno di questa ipotesi sono venute dalle osservazioni con due diversi spettrografi montati su grandi telescopi terrestri: lo spettrografo ottico Hires sul telescopio Keck da 10 metri, in cima a Maunakea alle Hawaii, e lo Habitable-zone Planet Finder nel vicino infrarosso, al telescopio Hobby-Eberly da 10 metri, presso il McDonald Observatory in Texas, un nuovo spettrografo nel vicino infrarosso che Stefánsson ha aiutato a progettare, costruire e mettere in funzione per rilevare i pianeti attorno alle stelle vicine. «Le osservazioni spettroscopiche sono state fondamentali per permetterci di comprendere ulteriormente l’oggetto, dove vediamo che la stella centrale appare come gonfiata, oltre che segni di accrescimento probabilmente derivante da un disco di detriti circostante», spiega Stefánsson. «I dati spettroscopici accoppiati con i modelli teorici mostrano che la Blue Ring Nebula è coerente con l’immagine di un sistema stellare binario che si fonde, suggerendo che la compagna che ha spiraleggiato verso l’interno era probabilmente una stella di piccola massa», conclude Keri Hoadley, del Caltech, prima autrice dell’articolo. (Media Inaf)

Alle frontiere del Cosmo

Alle frontiere del cosmo è una collana di volumi illustrati che raccontano il cosmo, i suoi elementi e i suoi segreti: dalle origini dell’Universo alle ultime ipotesi sulla vita extraterrestre. E’ in edicola in questi giorni il secondo volume I pianeti: nel Sistema Solare e oltre. Il piano completo dell’opera comprende otto volumi: La storia dell’Universo; I Pianeti: nel Sistema solare e oltre; La vita di una stella; Un universo di galassie; Storia dell’osservazione del cielo; L’astrofisica moderna ; L’esplorazione dello spazio e La vita nell’Universo.

Novità in edicola

Non sono più in edicola due riviste di cultura astronomica che mi hanno fatto compagnia per anni: Nuovo Orione e Le Stelle. Al loro posto con scadenza mensile troviamo COSMO.  Il primo numero è uscito nel novembre 2019; adesso siamo al numero 11 (novembre 2020). Per chi fosse interessato a tenersi aggiornato ne consiglio indubbiamente la lettura. In ogni numero della rivista è inoltre presente una guida accurata per l’osservazione del cielo del mese. Infine sta per concludersi la distribuzione in edicola di un’opera indubbiamente interessante “Atlante del Cosmo” della National Geographic. Un vero e proprio “viaggio” dalla Terra ai confini dell’Universo. L’opera è corredata da bellissime immagini della NASA e dell’ESA ed innumerevoli immagini, disegni , grafici e ricostruzioni in 3D. Si tratta di 60 volumi (è uscito ieri  il numero 58). La scadenza di uscita è settimanale . l’ultimo numero, il 58 appunto, parla delle collisioni galattiche. Su internet potete trovare l’intero piano dell’opera.

Una Stella per Amica

La magnetar della Volpetta

Per oltre un decennio, il fenomeno dei lampi radio veloci (Frb, dall’inglese fast radio burst) ha emozionato e disorientato gli astronomi. Questi lampi di onde radio straordinariamente luminosi ma estremamente brevi – della durata di pochi millisecondi – raggiungono la Terra da galassie distanti miliardi di anni luce. Almeno questo è quello che si pensava fino all’aprile 2020, quando una di queste esplosioni è stata rilevata per la prima volta all’interno della nostra galassia, la Via Lattea, dai radiotelescopi Chime e Stare2. Il lampo inaspettato è stato ricondotto a una sorgente nota, a soli 25mila anni luce dalla Terra nella costellazione della Volpetta, e scienziati di tutto il mondo hanno coordinato i loro sforzi per seguire la scoperta. A maggio, un team di scienziati guidato da Franz Kirsten, della Chalmers University of Technology, ha puntato quattro dei migliori radiotelescopi europei verso la sorgente incriminata, nota come Sgr 1935+2154. I loro risultati sono stati pubblicati ieri sulla rivista Nature Astronomy. «Non sapevamo cosa aspettarci. I nostri radiotelescopi raramente erano stati in grado di vedere lampi radio veloci e questa sorgente sembrava essere qualcosa di completamente nuovo», ricorda Mark Snelders, membro del team dell’Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Università di Amsterdam. I quattro radiotelescopi – uno nei Paesi Bassi, uno in Polonia e due presso l’Osservatorio spaziale Onsala in Svezia – dopo la scoperta del primo lampo, hanno monitorato la sorgente ogni notte, per più di quattro settimane, per un totale di 522 ore di osservazione. Finché la sera del 24 maggio il team ha finalmente avuto la sorpresa tanto cercata. Alle 23:19 ora locale, il telescopio Westerbork nei Paesi Bassi, l’unico del gruppo in quel momento in servizio, ha colto un segnale drastico e inaspettato: due brevi lampi, ciascuno lungo un millisecondo ma distanziati di 1.4 secondi. Kenzie Nimmo, membro del team, commenta così la scoperta: «Abbiamo visto chiaramente due raffiche, estremamente ravvicinate nel tempo. Come il flash visto dalla stessa sorgente il 28 aprile – simile ai lampi radio veloci che avevamo visto dall’universo lontano, solo più debole. Le due esplosioni che abbiamo rilevato il 24 maggio erano ancora più deboli». Gli scienziati pensano si tratti di una nuova, forte evidenza che collega i lampi radio veloci con le magnetar. Come le sorgenti più distanti di lampi radio veloci, anche Sgr 1935+2154 sembra produrre lampi a intervalli casuali e su un enorme intervallo di luminosità. «I lampi più luminosi di questa magnetar sono almeno dieci milioni di volte più luminosi di quelli più deboli. Ci siamo chiesti se questo può essere vero anche per sorgenti di lampi radio veloci al di fuori della nostra galassia. Se così fosse, allora le magnetar nell’universo stanno creando fasci di onde radio che potrebbero continuamente incrociare il cosmo – e molti di questi potrebbero essere alla portata di telescopi di piccole dimensioni come il nostro», ipotizza il membro del team Jason Hessels. Le stelle di neutroni sono i resti piccoli ma estremamente densi lasciati da stelle morenti di massa pari a circa otto volte la massa del Sole, quando esplodono come un supernove. Per 50 anni gli astronomi hanno studiato queste stelle di neutroni (o pulsar) che con la regolarità di un orologio svizzero emettono impulsi di onde radio e altre radiazioni. Si ritiene che tutte le pulsar abbiano forti campi magnetici, ma le magnetar sono i magneti più potenti conosciuti nell’universo, caratterizzate da campi magnetici centinaia di migliaia di miliardi di volte più forte di quello del Sole. Il team intende continuare a monitorare Sgr 1935+2154 e altre magnetar vicine, nella speranza di riuscire a capire come queste stelle estreme producano le loro brevi esplosioni di radiazioni. Gli scienziati hanno presentato molte idee su come vengano prodotti questi lampi radio veloci e Franz Kirsten, astronomo dell’Ossala Space Observatory, Chalmers University of Technology, che ha guidato il progetto, è molto fiducioso del fatto che il ritmo di comprensione della fisica alla base dei lampi radio veloci continui di gran passo: «I fuochi d’artificio di questa fantastica magnetar a noi vicina, ci hanno fornito indizi entusiasmanti su come potrebbero essere generati i lampi radio veloci. Le esplosioni che abbiamo rilevato il 24 maggio potrebbero indicare un drammatico disturbo nella magnetosfera della stella, vicino alla sua superficie. Altre possibili spiegazioni, come onde d’urto più lontane dalla magnetar, sembrano meno probabili, ma sarei lieto di essere smentito. Qualunque siano le risposte, possiamo aspettarci nuove misurazioni e nuove sorprese nei mesi e negli anni a venire». (Media Inaf)

Esplorazione umana per il Pianeta Rosso

Astrobiology è interamente dedicato alla missione Amadee-18, la missione dell’Austrian Space Forum (Oewf) progettata per simulare in ogni minimo dettaglio l’esperienza di 5 astronauti analoghi in una regione del deserto arabico nel sudovest del Oman, una replica quasi perfetta di Marte. Gli articoli sono in tutto sei, e offrono un’accurata panoramica sulla missione e sugli esperimenti portati avanti, evidenziandone i numerosi risultati. Tra i quattro esperimenti italiani della missione c’è ScanMars, una collaborazione tra il Dipartimento di fisica e geologia dell’Università di Perugia e l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). Nell’articolo “The ScanMars Subsurface Radar Sounding Experiment on Amadee-18”, Alessandro Frigeri (Inaf) e Maurizio Ercoli (Università di Perugia) riportano i risultati del loro esperimento, un ground penetrating radar (Gpr) che ha permesso di ottenere vere e proprie immagini del sottosuolo tramite la ricetramissione di onde elettromagnetiche nel terreno. Lo scopo è quello di studiare il comportamento dell’acqua in zone aride, obiettivo comune per molte delle missioni già presenti su Marte. Come funziona? ScanMars trasmette impulsi radio nel terreno e riceve gli echi di questi impulsi arricchiti di informazioni relative all’assetto geologico del terreno: l’uso di un georadar permette di rilevare strutture geologiche ed eventuale presenza di acqua fino a 5-10 metri di profondità. L’esperimento è nato dall’unione dell’esperienza nel rilevamento geofisico dell’Università di Perugia e della interpretazione ed integrazione dei dati di Inaf. Nello specifico, Ercoli è un esperto di ground penetrating radar e si è occupato della parte strumentale, mentre Frigeri ha coordinato la pianificazione della campagna scientifica e l’integrazione dei dati di remote sensing con i dati radar. Durante le attività extraveicolari simulate, i 5 analoghi astronauti hanno hanno raccolto circa 85 mila echi radar e quasi 2 chilometri di profili. «L’articolo di Astrobiology descrive l’esperimento ScanMars e analizza una parte dei dati acquisiti durante la missione Amadee-18 in funzione delle possibili implicazioni in campo astrobiologico», dice Frigeri a Media Inaf. «L’integrazione di osservazioni di remote sensing, dati radar ed osservazioni sul terreno durante la missione, ci ha permesso di costruire un modello geologico del sottosuolo. Si individua così una sequenza di eventi tettonici e sedimentari che ha portato all’attuale assetto dell’area di studio. Nello specifico del nostro articolo sedimenti continentali recenti poggiano su corpi rocciosi marini più antichi. In un contesto astrobiologico, questo vuol dire conoscere i possibili ambienti in cui la vita può essersi sviluppata in passato, ma anche individuare ambienti sotterranei che possono preservare forme elementari di vita oggi. Questo ultimo aspetto ha particolare importanza per la ricerca di vita su Marte in cui i primi metri di sottosuolo, protetti dalle radiazioni ionizzanti della superficie, sono i principali target delle missioni dei rover Mars 2020 (Nasa) ed ExoMars 2022 (Esa) che cercheranno tracce di vita presente o passata sul Pianeta Rosso, anche con l’utilizzo di ground penetrating radar». Gli “astronauti analoghi” sono stati addestrati per operare lo strumento radar come se fossero dei veri e propri geologi. E questa è la sfida più grande, spiega lo stesso Frigeri: «ScanMars doveva essere operato da personale non specializzato nell’utilizzo di radar, in un ambiente estremo e vestito con prototipi di tute spaziali. La sfida più grande di ScanMars è stata l’individuazione del setup dell’esperimento e la preparazione dell’addestramento al personale che avrebbe simulato la missione in Oman». I dati presentati nell’articolo mostrano segnali di ritorno fino a 4 metri di profondità, associati alla geologia delle rocce indagate. I risultati ottenuti dallo ScanMars confermano che il sondaggio radar sotterraneo nei siti di atterraggio marziano è fondamentale per la caratterizzazione geologica a basse profondità. Il modello geologico del sottosuolo può essere utilizzato come base per ricostruire le ambientazioni marziane, contribuendo in maniera utile alla ricerca di tracce di vita presente o passata sul Pianeta rosso. La missione di simulazione è durata un mese, dal 1 al 28 febbraio 2018. In collaborazione con la Oman Astronomical Society e un team di ricerca proveniente da 25 nazioni, l’Austrian Space Forum ha simulato una spedizione umano-robotica su Marte conducendo 19 esperimenti, spaziando dall’astrobiologia alle geoscienze, per testare, in un ambiente verosimilmente “simile” a quello marziano, attrezzature, attività e tattiche che potrebbero essere inserite in effettive missioni umane su Marte.«Amadee-18 va ad accrescere l’esperienza nello sviluppo non solo di esperimenti, ma anche nell’ottimizzazione di procedure operative necessarie alle future missioni spaziali umane e robotiche sulle superfici dei corpi del Sistema solare, in cui una serie di esperimenti devono lavorare in coro. Esperimenti come ScanMars ci preparano alle prossime missioni in cui l’analisi geologica sarà un elemento importante per comprendere l’evoluzione dei corpi solidi e ghiacciati del Sistema Solare», conclude il ricercatore dell’Inaf. Gli altri tre esperimenti italiani sono V(r)itago (Mars Planet italiana), un’applicazione di realtà virtuale per l’addestramento degli astronauti e per le analisi geologiche; HortExtreme (Agenzia spaziale italiana), una serra per coltivare in breve tempo piccoli ortaggi in ambienti estremi; il Field Spectrometry (Asi e Inaf), per misure gli spettri di radianza in un ambiente analogo a quello di Marte.

In fase di progettazione c’è già la missione Amadee-20, ma questa volta l’equipaggio di astronauti analogici verrà mandato in Israele per simulare, ancora una volta, una vera e propria missione su Marte. La nuova missione sarà guidata Israel Space Agency dal 4 al 31 ottobre 2021, in collaborazione con D-Mars e team scientifici provenienti da 9 nazioni. Il Mission Support Center in Austria imiterà la fase di supporto a terra, inclusi i team operativi, i pianificatori di volo, il supporto scientifico a distanza e l’infrastruttura necessaria per coordinare il complesso insieme dei nuovi 16 esperimenti previsti. (Media Inaf)

A caccia di pianeti extrasolari: Transiting Exoplanet Survey

Tess, il Transiting Exoplanet Survey Satellite della Nasa, è un osservatorio spaziale che dal 2018 osserva la volta celeste alla ricerca di pianeti extrasolari. Per farlo, sfrutta il metodo dei transiti: una tecnica ben consolidata che ci ha permesso di scoprire la quasi totalità – tra quelli che conosciamo – dei pianeti che orbitano altre stelle. Tess però non lavora da solo: per completare le sue analisi ha bisogno dell’aiuto di altri osservatori che, da Terra, forniscano ulteriori dati e dettagli sugli oggetti che scopre. L’insieme di questi osservatori prende il nome di Tess Follow-up Observing Program Working Group (Tfop Wg). Rete della quale fa ora parte anche l’Osservatorio “Bellatrix” dell’astrofisico Gianluca Masi. Lo abbiamo intervistato.

In cosa consiste questo Working Group del quale il suo Osservatorio Bellatrix fa ora parte?

«Nell’ambito della missione Tess, il Virtual Telescope Project (e dunque l’Osservatorio Bellatrix che lo ospita) partecipa al sottogruppo 1 del Tfop Wg: al suo interno vengono svolte osservazioni di tipo fotometrico, entro i limiti imposti dalla nostra atmosfera, al fine di individuare eventuali falsi positivi negli eventi di transito registrati da Tess, magari dovuti a contaminazione da parte di stelle binarie a eclisse. Insomma, un lavoro essenziale per avvalorare la reale natura di un transito, ovvero dell’impronta fotometrica di un pianeta in orbita attorno a una certa stella. Un’attività, questa, che mi entusiasma: mi ha sempre appassionato cercare il “pelo nell’uovo”, il dettaglio dirimente nelle cose del cielo».

Ne fanno parte altri osservatori italiani, oltre al suo? 

«Sì, c’è un manipolo di osservatori italiani coinvolti, sempre nel medesimo gruppo di lavoro fotometrico. Sarà interessante condividere esperienze e procedure, al fine di ottimizzare il ritorno scientifico dal nostro Paese. Evidentemente, l’Italia è sempre ben rappresentata in ambito astronomico, e credo che anche in questo caso il contributo si farà sentire».

E il Virtual Telescope avrà dei compiti specifici impartiti dalla Nasa a seguito delle osservazioni di Tess?

«In questa fase sto prendendo confidenza con le procedure previste: è infatti importante uniformarsi agli standard stabiliti, per produrre un lavoro davvero utile. Personalmente, intendo svolgere qualche test preliminare su oggetti già segnalati all’interno del programma e subito dopo inizierà la fase attiva vera e propria. In questo mi conforta la lunga tradizione scientifica del mio osservatorio e del progetto Virtual Telescope, in particolare in ambito fotometrico: in letteratura ci sono decine di stelle variabili cataclismiche (in primisnovae nane) che sono state caratterizzate grazie anche alle osservazioni effettuate con i miei strumenti, in certi casi le prime mai ottenute. Queste attività, iniziate nel lontano 1997 e ormai mature, hanno permesso di sviluppare un know-how che sarà senz’altro prezioso in questa nuova avventura».

Immagino che a Ceccano, in provincia di Frosinone, il cielo non sia dei migliori. Come è possibile dare un contributo a un progetto che richiede tanta precisione come quello della ricerca di esopianeti?

«A dire il vero, il cielo è migliore di quanto si potrebbe pensare. Questo perché da molti anni svolgo un attento e – non lo nego – faticoso lavoro di monitoraggio sul territorio per quanto riguarda la contaminazione del cielo notturno da parte della luce artificiale. L’osservatorio è nel Lazio, dove esiste una specifica legge regionale sull’inquinamento luminoso. Monitorando gli impianti di illuminazione, segnalando alle autorità competenti quelli non conformi e collaborando alla successiva messa a norma si contribuisce a salvaguardare il patrimonio culturale del cielo stellato, le possibilità di ricerca scientifica connesse e a ridurre gli sprechi energetici e le spese associate. A onor del vero, il Virtual Telescope ha precedenti importanti in fatto di pianeti extrasolari: il sottoscritto, infatti, è co-scopritore (2007) degli esopianeti Xo-2b e Xo-3b, i primi alla cui scoperta abbiano mai contribuito osservazioni condotte dal territorio italiano».

Quando ha montato il primo telescopio sul terrazzo di Ceccano, avrebbe mai pensato che un giorno sarebbe arrivato a collaborare con la Nasa?

«Quando, nel lontano 1997, installai la prima postazione astronomica permanente, non pensavo a sviluppi di simili entità. Subito dopo, però, sono iniziate collaborazioni importanti, sono arrivate le prime scoperte (stelle variabili e asteroidi) e si è fatto largo il desiderio di poter adoperare gli strumenti sempre più spesso, al limite tutte le notti serene. Vivendo a Roma, a quasi 100 km di distanza dai telescopi, per poterlo fare ho dovuto ingegnarmi e rendere completamente fruibile da remoto l’intero osservatorio, riuscendovi nel 2006: così è nato il Virtual Telescope Project. Esso oggi dispone di due telescopi completamente robotici, capaci di lavorare autonomamente per molte notti di fila e in grado di trasmettere su web quanto riprendono, con l’aggiunta di un commento dal vivo. Questo secondo aspetto ha reso il Virtual Telescope una struttura di notevole prestigio internazionale per osservare in diretta web i più disparati fenomeni astronomici: a oggi, da inizio 2020, sono oltre tre milioni i “viaggiatori virtuali” che hanno seguito le nostre dirette. Ora questa avventura prosegue anche in questo nuovo ambito, con la speranza di dare un utile contributo». (Media Inaf)

Chi dimostrò la sfericità della Terra?

Non esistono purtroppo resoconti scritti di come la sfericità della Terra sia stata dimostrata e le ricostruzioni degli esperti non sono riusciti ad attribuire con certezza la paternità dell’idea. Secondo alcuni autori, il primo a pronunciarsi in proposito fu Pitagora, verso il 500 a.C.: osservando la forma del terminatore lunare, ossia della linea che separa luce e ombra sulla Luna, dedusse che il nostro satellite dovesse avere forma sferica, e gli sembrò logico supporre che Terra e Luna avessero la stessa forma. Secondo altri studiosi, le idee di sfericità della Terra erano note già ad altri filosofi come Parmenide.

Anassagora

Si dice che già gli antichi Greci (e fra questi Eratostene) avessero dimostrato che la Terra non era piatta, ma aveva una forma che si assumeva sferica. Ma la questione non è così chiara come la si racconta. Nell’epoca pre-socratica, la maggior parte dei filosofi greci si atteneva al modello della Terra piatta; per esempio, il celebre Talete da Mileto considerava le terre emerse come un disco piatto che galleggiava sull’acqua. Il primo a mettere in discussione questo modello fu Anassimandro, che considerava la Terra come un tozzo cilindro fluttuante nello spazio di altezza uguale a un terzo del raggio, dove tutte le terre emerse si trovavano sulla base superiore.

Pitagora

Tra il 500 e il 430 a.C., Anassagora determinò che la causa delle eclissi lunari era l’ombra della Terra. Poiché l’ombra era sempre rotonda, anche in questo caso sembrò logico dedurne una forma terrestre sferica. Certo, teoricamente anche una Terra a forma di disco piatto potrebbe gettare un’onda circolare sulla Luna, ma dovrebbe essere sempre orientata nello stesso modo; un’ipotesi simile sembrava una forzatura non necessaria.

Aristotele

Un’ulteriore osservazione a sostegno della teoria di una Terra sferica venne da Aristotele, che nel 350 a.C. notò come alcune costellazioni visibili dall’Egitto scomparissero sotto l’orizzonte se si osservava il cielo dall’Europa, e viceversa. Ad Aristotele si fa anche risalire il famoso argomento della nave, per il quale la curvatura terrestre fa sì che di una nave in arrivo si vedano prima le vele, poi la prua e infine la poppa (e viceversa per una nave in partenza). Tuttavia, la prima testimonianza di questo argomento la si trova solo negli scritti di Plinio il Vecchio, nel 77 d.C., ossia più di quattro secoli dopo.

Eratostene da Cirene

Non è raro leggere che fu Eratostene da Cirene a dimostrare che la Terra fosse sferica misurandone il raggio, ma anche questa, se vogliamo essere precisi, è un’affermazione impropria. Come abbiamo visto, all’epoca di Eratostene (III Secolo a.C.) la sfericità della Terra si considerava assodata non tanto in virtù di una dimostrazione matematica, ma a seguito di una serie di osservazioni che l’ipotesi di una Terra sferica spiegava nel modo più semplice e naturale. Infatti, quello che fece Eratostene fu di assumere che la Terra fosse sferica come ipotesi, e che il Sole fosse abbastanza lontano da considerare in suoi raggi come paralleli. Eratostene notò che nella città di Siene, l’attuale Assuan, quando il Sole si trovava allo zenit (cioè nel punto più alto del suo percorso apparente nel cielo) non gettava ombre: questo perché Assuan si trova nei pressi del tropico del Cancro dove, a causa dell’inclinazione terrestre, i raggi solari cadono perpendicolarmente al terreno nel solstizio d’estate. Invece, nello stesso periodo, nella città di Alessandria l’ombra era inclinata di 1/50 di angolo giro, ossia circa 12 gradi 7 gradi e 12 primi. Eratostene misurò la distanza tra Siene e Alessandria che risultò essere di 5000 stadi. Con le ipotesi menzionate in precedenza e tramite una semplice proporzione, Eratostene calcolò la circonferenza terrestre stabilendo una lunghezza di 252.000 stadi, ossia un valore compreso tra 39.690 a 46.620 km a seconda del tipo di stadio considerato; comunque una misura molto precisa per gli strumenti dell’epoca se confrontata con quella attuale di 40.075 km. Come abbiamo visto, l’ipotesi di Terra sferica era considerata la più sensata, almeno dai filosofi di una qualche autorevolezza. (EDU INAF)

Congiunzione Giove – Saturno

Fino a tutto dicembre potremo osservare ogni sera al tramonto il veloce e progressivo avvicinamento di Giove a Saturno, fino ad una bellissima congiunzione, il 21 dicembre. Già da quest’estate abbiamo potuto osservare sera dopo sera il maestoso spettacolo che si presentava verso Sud, con due puntoni ben luminosi, Giove e Saturno, che davano bella mostra di sè nello scenario fantastico della costellazione del Sagittario, poco a sinistra della Teiera , ai bordi di quella Via Lattea che in città purtroppo non si riesce ad osservare. Ed è proprio verso la fine dell’anno che si verificherà il progressivo avvicinamento di Giove a Saturno, grazie alla ripresa del suo moto diretto, particolarmente evidente anche ad occhi non molto esperti. Ancora più evidente se si riesce a confrontare la posizione di Giove con la posizione delle stelle del Sagittario (la Teiera) ben visibili laddove il cielo non sia troppo luminoso ed inquinato: purtroppo con il passare delle sere la visibilità dei due pianeti si avrà solo poco dopo il tramonto del Sole. I due pianeti, in vista della loro congiunzione di dicembre, si rincorreranno, con Giove che si avvicinerà sera dopo sera al più lento Saturno fino alla congiunzione ed al successivo sorpasso : ma fatalmente anche il Sole si avvicinerà alla coppia arrivando al momento clou a circa 30°. Nel momento della congiunzione i due pianeti avranno una separazione di 6′ 6.7″ , una distanza davvero ravvicinata, praticamente la metà della distanza che separa le due ben note stelle Mizar e Alcor, ben visibili nella coda dell’Orsa Maggiore (Pierluigi Panunzi Astronomia.com, qui troverete l’articolo originale e completo).

Due astri del sistema solare (ad es. un pianeta e il Sole) si dicono in congiunzione quando occupano in cielo posizioni tali che, visti dalla Terra, hanno la stessa longitudine, oppure la stessa ascensione retta (congiunzione in longitudine e congiunzione in ascensione retta). Per i pianeti interni, Mercurio e Venere, si devono considerare due congiunzioni di essi col Sole: la superiore, quando il pianeta è di là dal Sole (quindi alla massima distanza da noi) e la inferiore, quando il pianeta sta fra il Sole e la Terra (quindi alla minima distanza da noi). Per la Luna può parlarsi, ovviamente, solo di congiunzione inferiore (luna nuova); per i pianeti esterni (Marte, Asteroidi, Giove, ecc.) solo di congiunzione superiore col Sole. (Treccani)

In astronomia, si ha l’opposizione di un corpo celeste rispetto a un altro, quando il primo corpo si trova nella direzione opposta (ovvero a 180°) dal secondo, rispetto all’osservatore. Ad esempio, diciamo che Marte è in opposizione rispetto al Sole quando il pianeta si trova sulla sfera celeste a 12h in ascensione retta dal Sole. Una caratteristica particolare dei pianeti in opposizione è data dalla loro visibilità per l’intera notte. Viceversa quando il periodo di opposizione termina e il pianeta torna prospetticamente ad avvicinarsi al Sole, esso risulterà visibile per un tempo sempre inferiore, sino a raggiungere il periodo di congiunzione quando sarà visibile solo di giorno. Esistono però diverse opposizioni planetarie, quelle piccole e le grandi opposizioni. La differenza dipende dalla vicinanza relativa del pianeta alla Terra. Si indica grande o perielica, l’opposizione di un corpo celeste rispetto alla Terra che si verifica quando il primo si trova al perielio. Poiché anche la distanza della Terra dal Sole varia rispetto al suo valor medio, possono verificarsi grandi opposizioni particolarmente ravvicinate, quando la Terra si trova all’afelio della sua orbita. Il computo delle grandi opposizioni è particolarmente rilevante per l’osservazione di Marte. Date le caratteristiche dell’orbita marziana, ricorre una grande opposizione ogni circa 15-17 anni. In questa circostanza il disco del pianeta può raggiungere una dimensione angolare di 25,10″. La più ravvicinata dal 1956 ha avuto luogo il 27 agosto 2003 e bisognerà attendere fino al 2050 per un’altra così favorevole (Wikipedia)

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