Juno studierà Giove

Manca esattamente una settimana al lancio della missione Juno della NASA dedicata allo studio di Giove, il più grande dei pianeti del nostro Sistema Solare. Tutto sembra procedere secondo la tabella di marcia: nei giorni scorsi la sonda è stata agganciata con successo al potente razzo Atlas V551 che la lancerà fuori dell’atmosfera terrestre, dando inizio al suo lungo viaggio che la porterà, nel 2016, ad entrare nell’orbita di Giove e quindi ad iniziare la sua attività scientifica vera e propria.
Juno ci darà una visione dettagliata del pianeta e dell’ambiente ad esso circostante. E questo grazie al suo straordinario equipaggiamento, composto da ben 10 strumenti scientifici. Tra questi, due sono stati forniti dall’Agenzia spaziale Italiana. Il primo è Jiram (Jovian InfraRed Auroral Mapper), sviluppato con il supporto scientifico dell’INAF (Il PI è Angioletta Coradini dell’Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario di Roma), uno spettrometro a immagine, in grado di studiare la composizione chimica di Giove e della sua atmosfera. KaT (Ka-Band Translator), realizzato da Thales Alenia Space Italia con il supporto del team scientifico dell’Università di Roma “La Sapienza”, sarà dedicato allo studio sulla composizione interna del pianeta e sul suo campo gravitazionale.
Dopo otto anni di sviluppo della sonda, il “gran giorno” sta dunque per arrivare. E l’attesa è davvero grande: conoscere a fondo Giove sarà decisivo non solo per avere una visione migliore del nostro Sistema Solare, ma anche per caratterizzare con maggior precisione le proprietà degli esopianeti di tipo gassoso che popolano l’universo.
di Marco Galliani (INAF)

Nella morsa del buco nero

Un buco nero supermassiccio al centro e una elevata turbolenza tutto intorno: questo quadro, che rappresenta il cuore di molte galassie, è noto da tempo, ma mai prima d’ora era stato possibile tratteggiarlo con tanta chiarezza. Il merito è di Chandra, l’osservatorio orbitante della NASA che ha permesso di seguire e documentare il percorso dei flussi di gas caldo che si muovono in direzione del buco nero al centro della galassia NGC 3115.
Nonostante i 32 milioni di anni luce che ci separano da questo sistema stellare, lo sguardo sensibile alla radiazione X di Chandra è riuscito a osservarne le correnti di gas nelle varie fasi del loro vorticoso viaggio: gli astronomi hanno così potuto individuare la soglia, il punto di non ritorno, quello oltre il quale il moto del gas viene interamente dominato dall’azione gravitazionale del buco nero. Questo confine è noto dalla teoria, è detto raggio di Bondi, ma per quanto le previsioni teoriche possano anticipare i risultati osservativi, vedere con i propri occhi (anzi, con quelli di Chandra) che le cose stanno proprio così, fa sempre un certo effetto. Il gas si trova nella morsa di un buco nero supermassivo. Nell’avvicinarsi al buco nero, il gas subisce una compressione e diventa più caldo e più brillante. La temperatura comincia ad aumentare a circa 700 anni luce dal centro: sarebbe questo il valore del raggio di Bondi nel caso di NGC 3115. Conoscendolo è possibile stimare la massa del buco nero che sarebbe pari a due miliardi di volte quella del Sole: fra i suoi colleghi di taglia simile individuati ad oggi, sarebbe quindi il più vicino al Sistema solare.
I dati di Chandra relativi a questo caso particolare sono di fondamentale importanza per la ricerca che riguarda i buchi neri galattici in generale, ricerca che punta alla comprensione di due questioni fondamentali, ovvero come crescono questi oggetti e come si comporta la materia sottoposta alla loro intensissima azione gravitazionale.
di Elena Lazzaretto (INAF)

Il cielo in agosto (e non dimenticate le Lacrime di San Lorenzo)

Come tutti gli anni ci prepariamo all’osservazione dello sciame delle Perseidi, residui della disintegrazione progressiva della cometa Swift-Tuttle. Le piccole particelle, scontrandosi a gran velocità con l’atmosfera terrestre, danno luogo a scie luminose di altissimo effetto. Il nome di “Perseidi” è determinato dalla posizione del radiante, il punto sulla volta celeste dal quale sembrano provenire le meteore, situato nella costellazione del Perseo. La denominazione tradizionale di “Lacrime di San Lorenzo” deriva dal fatto che nel XIX secolo il massimo della loro frequenza avveniva il 10 agosto, giorno della ricorrenza del Santo: ai giorni nostri il massimo si è però spostato in avanti di circa due giorni.
Secondo le previsioni più attendibili il periodo di massima attività dello sciame meteorico si verificherà in particolare nella notte tra il 12 e il 13 agosto tra l’una le 5 del mattino. Quest’anno, purtroppo, l’osservazione si presenta particolarmente sfavorevole poiché proprio durante il periodo di picco avremo la Luna Piena, pertanto presente per tutto l’arco della notte.
Vale comunque la pena tenere d’occhio il cielo dal 10 al 15 agosto, quando il numero delle Perseidi supera quello delle meteore sporadiche. Infatti, specie al crescere della loro frequenza, sono particolarmente luminose e mostrano un’alta percentuale di persistenza delle scie.
In questi ultimi anni la corrente delle Perseidi si è leggermente spostata verso l’orbita della Terra per effetto della perturbazione gravitazionale di Giove, e ciò ha prodotto un aumento generale della frequenza delle meteore rispetto ai tassi di circa 80-90 meteore/ora mediamente rilevati dall’inizio di questo secolo. Come già constatato nel 2010, anche quest’anno le frequenze dovrebbero con molta probabilità essere nella notte del massimo ancora superiori alle 100 meteore/ora.
Occhi puntati al cielo … e buona visione!
Le costellazioni
In una notte senza Luna, attendiamo lo spengersi delle ultime luci del crepuscolo e volgiamo lo sguardo verso Sud. Ci troviamo nel Sagittario, costellazione che occupa la zona della volta celeste nella quale è situato il centro della nostra galassia, la Via Lattea.
Se già ad occhio nudo possiamo apprezzare e intuire l’immensità del disco di stelle, oltre 100 miliardi, in cui siamo immersi, già con un binocolo il numero di astri visibili è incalcolabile, e innumerevoli sono le nebulose e gli ammassi stellari che si possono scorgere. Con un telescopio possiamo poi trovare una vera miniera di oggetti del cielo, splendidi soggetti per gli appassionati di astrofotografia.
A Sud-Est troviamo invece il Capricorno e l’Acquario, costellazioni relativamente grandi ma prive di stelle brillanti e difficilmente riconoscibili senza l’ausilio di una carta del cielo.
A Nord-Ovest la brillante stella Arturo contende a Vega il primato di astro più luminoso: essa fa parte del Bootes, dall’inconfondibile forma ad aquilone. Alla sua sinistra, la piccola costellazione della Corona Boreale.
Nei pressi del Triangolo Estivo, formato da Vega Altair e Deneb, possiamo cimentarci nel riconoscimento delle costellazioni minori, come la Freccia (o Saetta) – tra il Cigno e l’Aquila – o il Delfino – facilmente individuabile per la sua forma a rombo – o la ancora più ostica Volpetta.
In direzione Nord, la stella polare è come sempre al centro della famiglia delle costellazioni circumpolari. L’Orsa Maggiore e l’Orsa Minore sono accompagnate, procedendo in senso orario, dal Dragone, da Cefeo e, con la caratteristica forma a “W”, da Cassiopea.
Infine a Est vedremo sorgere il grande quadrilatero di Pegaso, seguito da Andromeda (da non perdere l’omonima galassia catalogata da Messier come M31) e Perseo, che ritroveremo protagonisti dei cieli autunnali. Ricordiamo che nel Perseo si trova il radiante dello sciame di meteore detto appunto delle Perseidi.
di Stefano Simoni (maggiori informazioni su Astronomia,com)

2010 TK7: un asteroide “troiano” per la Terra

“Trojan” è una di quelle paroline che ci mettono sempre un po’ d’ansia, associata com’è a virus e altro malware in grado di mettere in pericolo il nostro computer. E anche “asteroide” non scherza, soprattutto se l’oggetto celeste in questione bazzica nei dintorni del nostro pianeta. Che dire, allora, d’un trojan asteroid, un asteroide troiano? Qualunque cosa sia, più ne stiamo alla larga e meglio è, vien da pensare. Ebbene, gli asteroidi troiani esistono: sono chiamati così quando condividono l’orbita di un pianeta, e gli astronomi li conoscono da tempo. Fino a ieri, però, i soli pianeti del Sistema solare che potessero vantare tali amabili compagni erano Giove, Marte e Nettuno. Ora invece, come annuncia con enfasi l’ultima copertina di Nature, al trio dotato di troiani s’è ufficialmente aggiunto un quarto pianeta: la Terra.
Già, proprio il nostro pianeta. A condividerne l’orbita attorno al Sole, e per l’esattezza a precederci di circa due mesi (60 gradi), c’è 2010 TK7, questo il nome del nostro nuovo compagno di viaggio: un asteroide dalle dimensioni di tutto rispetto – circa 300 metri – che oscilla attorno al cosiddetto L4, uno dei punti lagrangiani. Un po’ come fanno i satelliti PlancK e Herschel dell’ESA, che ci seguono fedelmente orbitando attorno a un altro punto lagrangiano, L2. A scovarlo fra i dati di WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), il satellite infrarosso lanciato dalla NASA nel 2009, un trio di astronomi guidati da Martin Connors, dell’Athabasca University (Canada). Scoperta poi confermata da successive osservazioni ottiche da telescopi terrestri.
Dunque, è confermato? Anche la Terra ha il suo compagno troiano? «Sì, ma è un troiano solo temporaneo», precisa Giovanni Valsecchi, astronomo dell’INAF-IASF di Roma ed esperto di asteroidi, «a differenza, per esempio, dei troiani di Giove. Questi ultimi, infatti, sono in buona parte su orbite sostanzialmente stabili, parliamo di tempi scala nell’ordine della vita del Sistema solare. L’oggetto appena scoperto, invece, è su un’orbita attualmente di tipo troiano, ma instabile».
Insomma, compagno sì, ma non per sempre. Gli autori, comunque, hanno calcolato che la sua orbita è rimasta stabile per almeno 10mila anni, e continuerà a rimanerlo a lungo, anche se le previsioni, al momento, non possono andare oltre i prossimi 7mila anni. In ogni caso, c’è tutto il tempo per conoscersi meglio. Magari, non troppo da vicino: con certi compagni di viaggio, preferiamo mantenere le distanze. E quelle che separano TK7 dalla la Terra non destano alcuna preoccupazione: attualmente, da quanto riporta la NASA, parliamo di 80 milioni di chilometri, destinati a non scendere mai, almeno per i prossimi 100 anni, al di sotto dei 24 milioni.
di Marco Malaspina (per saperne di più visita il sito INAF)

Ecco la Nebulosa planetaria Kn 61

A furia d’inseguire gli eventi astronomici più violenti e mediatici, può capitare di dare per scontato che la morte d’una stella finisca sempre con quel botto spettacolare che va sotto il nome di supernova. Ma non è così, anzi: nella maggior parte dei casi, il funerale d’una stella è una cerimonia all’insegna della riservatezza. Non per questo, però, l’esito è meno interessante. E anche dal punto di vista strettamente estetico, la fine d’una stella di dimensioni ordinarie, come può essere il nostro Sole, non ha nulla da invidiare al fuoco d’artificio che segna la dipartita delle sue sorelle maggiori. Ciò che le stelle medio-grandi si lasciano alle spalle nelle ultime fasi della loro vita, infatti, sono oggetti che, oltre a dare – con tutti gli elementi pesanti che contengono – un contributo cruciale alla “biodiversità” del cosmo, hanno sovente un aspetto incantevole: le nebulose planetarie. Oggetti come quello presentato lunedì scorso a Puerto de la Cruz, sull’isola di Tenerife, durante la giornata inaugurale del convegno “Planetary Nebulae: an Eye to the Future”
La scoperta è di un astrofilo austriaco
In onore del suo scopritore, la nebulosa è stata battezzata Kronberger 61 (o Kn 61). A scorgerne le tracce, nascoste fra i dati raccolti nella Digital Sky Survey (DSS), è stato infatti l’astrofilo austriaco Matthias Kronberger. Di giorno fisico delle alte energie al CERN di Ginevra, al calar del sole Matthias smette il camice da laboratorio per indossare le vesti di “cacciatore del cielo profondo”: è infatti membro d’un club d’appassionati chiamato Deep Sky Hunters. E poiché, almeno nel campo delle nebulose, non c’è praticamente differenza fra le tecniche di rilevazione utilizzate da chi il cielo lo studia per diletto rispetto a chi ne ha fatto una professione, il lavoro di squadra fra i due si è rivelato estremamente proficuo.
«Un vero e proprio match made in heaven, come si dice in inglese, un matrimonio divino, quello fra noi e il gruppo di Deep Sky Hunters», dice Orsola De Marco, l’astrofisica della Macquarie University di Sydney che, insieme a George Jacoby del Giant Magellan Telescope e a Steve Howell, deputy project scientist del telescopio spaziale Kepler, sta studiando le nebulose planetarie all’interno del campo di vista di Kepler. «Hanno lavorato su fotografie del cielo ottenute molti anni fa dall’osservatorio di Palomar, e in seguito scannerizzate e messe su Internet, a disposizione di tutti. Grazie ai metodi d’analisi che hanno sviluppato, molto sofisticati, riescono a individuare in queste fotografie anche le più piccole imperfezioni. Oggetti minuscoli, che a volte possono essere semplicemente difetti dell’immagine. Però, ogni tanto, a una successiva verifica con un telescopio professionale, possono rivelarsi oggetti reali. Così, quando io, George Jacoby e Steve Howell abbiamo cominciato il nostro progetto di ricerca sul campo di Kepler, il gruppo dei Deep Sky Hunters ci ha aiutato, intensificando le osservazioni proprio in quella porzione di cielo. Risultato: da una o due nebulose la cui presenza in quel campo era già nota, siamo già passati a sei, e forse cresceranno ancora».
A caccia di un compagno
Il campo di cui parla De Marco è una piccola porzione di cielo, circa 105 gradi quadrati (grosso modo, l’area occupata da una mano quando si tiene il braccio teso), situata nei pressi della costellazione del Cigno. È la “finestra sull’universo” di Kepler, l’osservatorio spaziale della NASA messo in orbita nel 2009 per cercare pianeti extrasolari. Vero e proprio cacciatore d’altri mondi, Kepler ha un occhio sensibilissimo alle più impercettibili variazioni di luminosità. Ma con le nebulose planetarie, che c’entra?
«Un aspetto interessante delle nebulose planetarie», spiega De Marco, «è che, nella maggior parte dei casi, non sono rotonde: è molto più facile che siano ellittiche, o bipolari, come delle clessidre. E presentano dei jet, delle bolle. Ora, queste strutture sarebbero difficili da spiegare attraverso il processo d’evoluzione d’una stella singola. Al momento, la spiegazione più plausibile è che le stelline che le originano, quando stanno per morire, vengano influenzate da un “compagno”: un’altra stella che orbita lì attorno, o addirittura dal sistema planetario della stella stessa. Dunque, grazie agli “occhi” estremamente sensibili di Kepler, in grado di percepire cambiamenti luminosi minimi, potremo verificare se, in effetti, le nebulose presenti nel suo campo di vista, come appunto Kronberger 61, hanno un compagno».
di Marco Malaspina (INAF)

Lampi e fulmini per AGILE

Quando si tratta di sprigionare energia, la nostra atmosfera non scherza affatto. Se ne è accorto anche AGILE, satellite tutto italiano dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Progettato per rilevare i lampi gamma di origine cosmica come, ad esempio, quelli provenienti dalla nebulosa del Granchio, AGILE si è ritrovato a dover rivolgere le proprie attenzioni anche in direzione praticamente opposta, non al di là della propria orbita, ma al di sotto. I lampi di raggi gamma, le emissioni più energetiche finora osservate nell’Universo, sono infatti fenomeni che interessano anche la nostra atmosfera. Non vanno confusi con i fulmini, quelli che vediamo durante i temporali, ma secondo i nuovi risultati ottenuti grazie a AGILE e presentati in articolo pubblicato su Geophysical Research Letters, fra lampi e fulmini (gamma i primi, visibili nell’ottico i secondi), c’è un legame.
“Abbiamo dimostrato che esiste una stretta connessione fra i lampi gamma “terrestri” e i fulmini ottici rilevati a terra” spiega Fabio Fuschino, dell’INAF – IASF di Bologna, prima firma dell’articolo. Di tentativi per individuare questa relazione ne erano già stati fatti in passato, usando metodi diversi, arrivando a dimostrarla però solo nel 10% dei casi. “Quello che abbiamo fatto noi, con un approccio diverso, permette di estendere questo risultato sulla zona coperta dal satellite AGILE, ovvero la fascia equatoriale. Abbiamo scoperto che c’è una corrispondenza molto stretta, soprattutto nel Sud Est Asiatico, tra l’emissione di lampi gamma e la generazione di fulmini ottici. È un risultato che fino a questo momento non era stato possibile dimostrare.”
I lampi gamma di origine atmosferica sono una scoperta relativamente recente, che risale al 1994. È da allora che si cerca di stabilire se fra essi e i comuni fulmini ci sia una relazione e grazie ad AGILE adesso sappiamo che è così. Di conseguenza, le zone della Terra con una più alta presenza di fulmini sono anche quelle interessate a una maggiore frequenza di lampi gamma. “I fulmini sono maggiormente concentrati sulle zone continentali, se ne osservano pochi sugli oceani” precisa Fuschino “ e di fatto anche le emissioni gamma seguono questa distribuzione”. L’emissione gamma atmosferica è una conseguenza degli intensi campi elettrici che si creano durante i temporali: all’interno di essi le cariche libere come gli elettroni subiscono accelerazioni estremamente elevate e, nel momento in cui interagiscono con altre particelle presenti in atmosfera, emettono fotoni altamente energetici, lampi gamma. Ma sono pericolosi per chi viaggia in aereo? “L’emissione gamma misurata da AGILE è potenzialmente dannosa. Quello che si pensa è che la quota alla quale vengono generati questi lampi sia confrontabile con quella caratteristica delle tratte aeree. Bisogna però considerare la probabilità che un fenomeno di questo tipo possa colpire direttamente un aereo: valutando anche questo aspetto il rischio potenziale è notevolmente ridotto”.
di Elena Lazzaretto (INAF)

Ecco come misurare la costante di Hubble

A leggerle distrattamente, le conclusioni di un articolo appena pubblicato su MNRAS da un gruppo di ricercatori guidato da Florian Beutler – dottorando dell’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), un istituto della University of Western Australia, a Perth – potrebbero far pensare che l’Universo stia scalando le marce, seppur di pochissimo. Non è così, il nuovo calcolo che gli astronomi australiani propongono per la costante di Hubble considerando i margini d’errore, porta a un risultato comunque sovrapponibile a quelli già ipotizzati: 67±3.2 km/s per megaparsec, rispetto ai 70 km/s per megaparsec abbondanti misurati negli ultimi anni dallo Hubble Space Telescope e dal satellite WMAP.
Ben più interessante del risultato in sé, però, è il metodo ideato da Beutler e colleghi per giungere alle loro conclusioni. Per capire in cosa consista, partiamo da alcune nozione di base di cosmolgia. Espandendosi, l’Universo fa si che le galassie siano sempre più lontane fra loro. La costante di Hubble è il numero che mette in relazione la distanza fra le galassie con velocità alla quale si allontanano l’una dall’altra. Più sono lontane, più vanno veloci.
Per misurare la costante di Hubble – un numeretto d’importanza cruciale per la stima della dimensione e dell’età dell’Universo – si cerca dunque di calcolare la velocità alla quale le galassie si allontanano da noi e la distanza che ci separa da loro. Solo che, mentre non è difficile stabilire la velocità e la direzione d’allontanamento d’una galassia da noi, il problema è determinarne con altrettanta precisione la distanza. Per farlo, di solito si osserva la luminosità di singole sorgenti all’interno delle galassie stesse. Poi, conoscendo le proprietà di quel tipo di sorgenti, se ne ipotizza la distanza da noi. Dunque, un approccio che si basa su alcuni presupposti ben consolidati, ma soggetto a errori sistematici.
Florian Beutler ha provato ad affrontare il problema affidandosi a un metodo radicalmente diverso: il suo sistema parte da una survey di su 125mila galassie, la 6dF Galaxy Survey. Realizzata grazie allo UK Schmidt Telescope (UKST), nell’Australia orientale, il catalogo copre quasi metà del cielo, ed è a oggi il più completo per quanto riguarda le galassie relativamente vicine. Ora, le galassie non sono distribuite uniformemente nello spazio: di solito, sono raggruppate in ammassi (cluster). Ed è proprio misurando questa non uniformità, dunque il raggruppamento delle galassie osservate, e integrando quest’informazione con altre osservazioni relative all’Universo primordiale, che il gruppo guidato da Beutler è riuscito a dare una stima del tutto indipendente della costante di Hubble, e con una incertezza inferiore al 5%.
«Il loro studio», spiega Fabio Finelli, ricercatore dell’INAF IASF Bologna ed esperto di cosmologia, «offre una stima delle oscillazioni acustiche dei barioni nella 6dF Galaxy Survey: un risultato indipendente e complementare rispetto alle precedenti analisi di altri cataloghi di galassie. Tali oscillazioni acustiche sono una traccia fossile dell’età dell’Universo, in cui barioni e fotoni erano un plasma unico, e sono visibili anche nello spettro angolare delle anisotropie di fondo a microonde. Il lavoro del gruppo di Beutler mostra come questa nuova stima dalla survey 6dF – a redshift minori rispetto alle precedenti – sia efficace nel vincolare le proprietà dell’energia oscura in combinazione con i dati precedenti e con quelli delle anisotropie di fondo a microonde».
«Un modo di determinare la costante di Hubble diretto e preciso quanto gli altri», sottolinea Matthew Colless, co-autore del paper e direttore dell’Australian Astronomical Observatory, «e in grado di fornire una verifica indipendente. La nuova misura, ben accordandosi con i risultati precedenti, rappresenta un test molto affidabile del lavoro fatto finora».
di Marco Malaspina (INAF)

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