Dalla notte artica alla prima luce del Big Bang

Non proprio nello spazio, ma quasi. Per spingere i loro strumenti il più possibile al di sopra dell’atmosfera terrestre, senza far ricorso a costosi satelliti, nelle scorse settimane un gruppo di ricercatori italiani si è affidato ai palloni stratosferici. Enormi mongolfiere in grado di salire fino a 40 km d’altezza. E come piattaforma di lancio hanno scelto la base “Dirigibile Italia” del CNR , a Ny-Alesund, sulle Isole Svalbard, a 79 gradi di latitudine, oltre il Circolo polare artico. Fra loro un team di astrofisici, guidato da Paolo De Bernardis del Dipartimento di Fisica dell’Università “La Sapienza”. Paolo De Bernardis è un veterano dei lanci di palloni per la cosmologia, a partire da quelli famosissimi, avvenuti nel 1998 e nel 2003, dell’esperimento Boomerang. Lo abbiamo raggiunto al suo ritorno in Italia per farci raccontare com’è andata la campagna di lancio.
Paolo De Bernardis, nel caso di Boomerang era il Polo sud, questa volta il Polo nord. Come mai questo cambio d’emisfero?
Vogliamo tentare di fare voli durante la notte polare. Alle Isole Svalbard, che sono vicino al Polo nord, ci si arriva con aerei di linea durante tutto l’anno. Dunque sono un sito ideale per lanciare i nostri palloni durante la notte artica. Noi siamo astrofisici, quindi è facile comprendere perché siamo interessati ai voli notturni. Lì la notte dura diversi mesi, e questo ci permette di fare lunghe campagne di misura nella stratosfera polare, indisturbati dal Sole.
Misure nella notte polare, dunque, ma cosa andate a misurare? Il vostro è un esperimento di tipo cosmologico, no?
A lungo termine sì, mira alla cosmologia. È un grande esperimento che continuerà le misure che sta tutt’ora raccogliendo il satellite Planck, quindi misure del fondo cosmico a microonde. Ma si tratta d’un esperimento a lungo termine, che prevede il lancio su pallone, tra qualche anno, di un grande polarimetro per la radiazione cosmica a microonde in stratosfera. Per verificare che questo sia possibile, abbiamo preparato dei piccoli esperimenti che noi chiamiamo “pathfinder”, cioè che trovano la strada. In questo caso sono piccoli esperimenti in cui, sotto al pallone, noi appendiamo semplicemente un sistema di comunicazione, un localizzatore e dei sensori di temperatura e pressione. In questo modo vogliamo dimostrare che è possibile far funzionare strumentazione delicata in condizioni ambientali terribili, perché le condizioni della stratosfera artica durante l’inverno sono di bassa pressione e bassissima temperatura: 80 gradi sotto zero. In queste condizioni non è ovvio far funzionare strumentazione delicata, come quella che poi useremo per le misure di cosmologia. E quindi avevamo bisogno di questi lanci di prova per dimostrare, anzitutto, che si può lanciare il pallone e farlo funzionare per molto tempo nella stratosfera pur con queste bassissime temperature. Secondo, che la strumentazione delicata che ci servirà potrà anch’essa funzionare in queste condizioni.
E come sono andate, le vostre prove?
Direi abbastanza bene. Abbiamo lanciato due palloni, e in entrambi i casi la strumentazione ha funzionato. Nonostante le condizioni avverse, eravamo in grado di comunicare con l’esperimento anche a centinaia o migliaia di chilometri di distanza dal luogo dov’è stato lanciato. E comunicare in modo bidirezionale: inviavamo telecomandi e ricevevamo i dati di temperatura, di pressione e di diagnostica interna.
Esito positivo, dunque. Ma come sono fatti, questi palloni stratosferici? E quanto pesava il vostro carico, quello che voi scienziati chiamate payload?
Il payload era molto piccolo: pesava quattro chili, sostanzialmente tutti di batterie. La parte di comunicazione e di esperimento pesava in tutto meno d’un chilo. In questo modo abbiamo potuto usare palloni relativamente piccoli ed economici. Intendiamoci, parliamo sempre di volumi attorno ai 4mila metri cubi, non certo un palloncino da bambini: un attrezzo che va maneggiato da un team che sa fare questo lavoro. I palloni sono stati lanciati uno il 16 e uno il 19 di gennaio, e i voli sono durati un giorno, un giorno e mezzo. Se avessimo lanciato qualche settimana prima, avremmo potuto tenerli in quota anche più a lungo. Ma a noi interessava soprattutto dimostrare il funzionamento dei payload. L’intenzione, ora, è quella di costruirne un certo numero, per poi andare a fare una vera e propria campagna: ogni settimana ne lanceremo uno, e questo ci permetterà di capire qual è il momento migliore per lanciare il payload grande e costoso.
Quello grande e costoso che sarebbe poi LSPE, il Large Scale Polarization Explorer. Di cosa si tratta?
È un esperimento pensato per misurare una caratteristica della radiazione cosmica a microonde che dovrebbe permetterci di capire se nell’universo primordiale c’è stata una fase d’inflazione, cioè un’espansione rapidissima, avvenuta un attimo dopo il big bang, in cui l’universo s’è espanso moltissimo. Durante questa fase devono essere state prodotte delle onde gravitazionali, e queste interagiscono con la luce delle microonde cosmiche generando un piccolo effetto di polarizzazione: ecco, è questo che stiamo cercando d’osservare. Sia con Planck, per le scale più piccole, sia con questo pallone che seguirà Planck, per le scale più grandi.
Un’ultima curiosità: qui in Italia s’annuncia l’arrivo d’una settimana di freddo siberiano, ma a voi parrà roba da ridere, dopo quel che avete passato lassù. Come si vive, d’inverno, al circolo polare artico? Dove si dorme, che si mangia?
Eravamo tre ricercatori della Sapienza e tre del dipartimento Terra e Ambiente del CNR. Il CNR gestisce una base che si trova a Ny-Alesund, quindi nella comunità più a nord del globo, ed è aperta a vari programmi scientifici. In questo periodo, a Ny-Alesund, ci abitano in tutto una quarantina di persone, compresi noi sette. È sempre buio, quindi questo influisce un po’ sul morale, ma c’è una mensa, si mangia abbastanza bene e il freddo, grazie alla Corrente del Golfo, non era tremendo: abbiamo avuto temperature attorno ai 15 gradi sotto zero, non tanto diverse da quelle che ci si aspetta qui in Italia nei prossimi giorni.
di Marco Malaspina (INAF)

La Garradd

Questa interessante cometa (C/2009 P1) sta continuando la sua corsa verso nord, spostandosi nel corso di febbraio dall’Ercole al Draco e divenendo circumpolare a partire dal giorno 4. Almeno fino al 15 converrà tuttavia cercarla poco prima dell’alba, quando sarà molto alta in cielo. A meno di ulteriori outburst, come quello avvenuto nei primi giorni di gennaio, la sua luminosità non dovrebbe mutare, mantenendosi attorno alla magnitudo 7 e presentando al contempo un buon grado di condensazione. Sotto un cielo buio e trasparente risulta quindi visibile anche in un piccolo cercatore da telescopio; da cieli suburbani è meglio comunque munirsi di un 10×50. Il prossimo 3 Febbraio avrà luogo il massimo avvicinamento — è previsto circa mezzo grado — all’ammasso globulare M92, il fratello minore di M13 in Ercole; le previsioni per il nord Italia, al momento, sembrano buone, ma lo spettacolo potrebbe essere in parte vanificato dalla presenza della Luna (che sarà piena il giorno 7).
Da: Il Galassiere

Il cielo di febbraio 2012: pianeti in coppia con la Luna

Il Sole si trova nella costellazione del Capricorno fino al giorno 16, quando entra nella costellazione dell’Acquario. La durata del giorno aumenta di circa 1 ora e 10 minuti dall’inizio del mese.
Pianeti in coppia con la Luna
La Luna ci dà due appuntamenti speciali, uno all’inizio e uno alla fine di febbraio. Il primo del mese, quando avrà da poco superato il primo quarto, la vedremo vicina alle Pleiadi, fra il luminoso Giove e la stella Aldebaran. Uno spettacolo molto simile, si ripeterà nella notte fra il 28 e il 29.
La Luna ci accompagnerà anche nel corso del mese, facendoci da guida nell’osservazione dei pianeti. Fra il 9 e il 10 sarà vicina a Marte, pianeta il cui intervallo di osservabilità aumenta progressivamente. Alla fine del mese il pianeta rosso sarà visibile per quasi tutta la notte: lo si potrà distinguere, a est, già al calare della sera.
Anche Saturno va anticipando la sua entrata in scena: sarà osservabile nella prima metà della notte, in direzione est. Nelle ore a cavallo fra il 12 e il 13 febbraio, lo vedremo formare un suggestivo triangolo con la Luna e la stella Spica.
Questo è il periodo ideale per osservare il luminosissimo Venere, in direzione ovest: insegue il Sole sempre più lentamente fino a concedersi quasi quattro ore di permanenza in cielo dopo il tramonto, prima di scendere a sua volta sotto l’orizzonte. La data da segnare per vedere Venere in coppia con la Luna è la sera del 25, dopo il tramonto del Sole. Anche Giove non poteva perdersi un appuntamento con la Luna, che si svolgerà nelle prime ore della notte del 26, quando saranno osservabili, apparentemente vicini in cielo, nelle prime ora della sera, in direzione ovest. Mercurio invece non avrà incontri speciali, ma sarà osservabile a fine mese poco dopo il tramonto del Sole.
Le costellazioni
Il cielo è ancora dominato dalle grandi costellazioni invernali. Protagonista del cielo in direzione meridionale è sempre Orione, con le tre stelle allineate della cintura (da sinistra: Alnitak, Alnilam e Mintaka) ed i luminosi astri Betelgeuse (rossa) e Rigel (azzurra). Più in alto troviamo ancora le costellazioni del Toro con la rossa Aldebaran, la costellazione dell’Auriga con la brillante stella Capella, i Gemelli con le stelle principali Castore e Polluce. A sinistra in basso rispetto ad Orione, il grande cacciatore, nella costellazione del Cane Maggiore, brilla la notissima Sirio, la stella più luminosa del cielo. Più in alto, a sinistra, la raffigurazione della caccia è completata dal Cane Minore, dove risplende Procione. Verso Ovest, nelle prime ore della sera, c’è ancora tempo per veder tramontare le costellazioni autunnali di Andromeda, del Triangolo, dei Pesci e dell’Ariete. Restando tra le costellazioni zodiacali, un po’ più impegnativo è invece il riconoscimento della piccola e debole costellazione del Cancro visibile tra i Gemelli e il Leone, che vedremo sorgere ad Est, seguito dalla Vergine.
Prendendo a riferimento la stella Polare, possiamo riconoscere alcune note costellazioni del cielo settentrionale. A Nord-Ovest riconosciamo Cassiopea con la sua inconfondibile forma a “W”; tra Cassiopea e il Toro è facile individuare la costellazione del Perseo. Più spostata a Nord-Est si trova l’inconfondibile Orsa Maggiore, vicino alla quale possiamo riconoscere la piccola costellazione dei Cani da Caccia.
Per ulteriori informazioni Stefano Simoni (Astronomia.com) e Elena Lazzaretto (INAF)

 

 

 

Arriva Eros … asteroide di tipo S

Domani, martedì 31 gennai, l’asteroide 433 Eros si avvicinerà alla Terra come non accadeva da 37 anni, attraversando le costellazioni del Leone, del Sestante e dell’Idra. Nel momento di perigeo passerà a 26.7 milioni di chilometri, il che renderà l’asteroide di 34 chilometri visibile anche in telescopi modesti, raggiungendo la magnitudine ottava e probabilmente la settima. Era dal 1975 che questo oggetto non si avvicinava così tanto, il che capiterà di nuovo nel 2056! 433 Eros è un asteroide di tipo S, il che significa che è composto da silicati e ferro. Questi asteroidi sono circa il 17% di quelli conosciuti e sono in genere i più brillanti, con albedo compresa nel range tra 0.10 e 0.22. Gli asteroidi di tipo S sono i più comuni nella fascia degli asteroidi e possono passare all’interno dell’orbita di Marte. Occasionalmente l’orbita porta Eros abbastanza vicino alla Terra tanto da poter essere scorto in telescopi amatoriali, ed il 2012 è proprio una di quelle volte. Eros è stato scoperto il 13 agosto del 1898 da Carl Gustav Witt a Berlino e da Auguste Charlois a Nizza. La sua orbita è subito sembrata molto allungata e sono seguite ottime osservazioni e stime delle distanze dalla Terra e dal Sole. Nel febbraio del 2000 la sonda NEAR della NASA si è avvicinata ad Eros, stabilendo la corretta orbita e compiendo un atterraggio morbido sulla superficie dell’asteroide: si è trattato del primo esperimento in tal senso. Sono state scattate 160.000 immagini della superficie di Eros, identificando più di 100.000 crateri. Studiare oggetti simili vuol dire gettare uno sguardo al primordiale sistema solare e consente di capire meglio, ovviamente, la composizione. Altrettanto ovviamente non ci sono problemi per pericoli di collisioni in questo passaggio visto che la distanza resta molto rispettabile, circa 0.178 UA che è 80 volte la distanza alla quale è passato l’8 novembre 2005 YU55. Le coordinate al 31 gennaio sono 10h 33m 19s in Ascensione Retta e -4° 48′ 23” in declinazione. Il pianetino resterà visibile fino al 10 febbraio.
Fonte: Universe Today

NGC 6752: una fonte di giovinezza

Un insieme di gemme che riempiono una collezione imperiale: NGC 6752 è un oggetto di profondo cielo davvero bellissimo. Un ammasso globulare dall’età di circa 10 miliardi di anni, uno dei più antichi fra quelli noti, tanto da avere il doppio dell’età del nostro Sistema Solare. NGC 6752 contiene un gran numero di blue straggler. Queste stelle appaiono più giovano delle loro vicine di casa a dispetto del modello cosmologico che invece le vuole appartenere alla stessa classe di età. Sembra proprio insomma che queste stelle siano state sottoposte ad un processo di ringiovanimento. Lo studio di NGC 6752 potrebbe far luce sulla soluzione: il 38% delle stelle del suo nucleo sembrano sistemi binari. Le collisioni tra stelle in questa area potrebbe produrre proprio questo tipo di ringiovanimento. Si trova a 13.000 anni luce da noi ma Hubble ce lo immortala in una maniera perfetta.
Fonte: Space Telescope (Skylive)

Koussi e Aorunga, così uguali e così diversi

Osservando le immagini degli altri pianeti, i planetologi devono essere in grado di distinguere, oltre alle strutture che osservano, anche i fenomeni fisici che le hanno causate. Ma non sempre questo compito risulta così semplice. Un esempio delle possibili difficoltà è ben evidente in questa immagine della Terra (vedi sito INAF), ripresa dagli astronauti della spedizione 30 della ISS, la Stazione Spaziale Internazionale, il 26 novembre 2011. L’immagine, scattata con una “normale” camera digitale, fa parte di uno dei progetti scientifici della ISS, per il quale gli astronauti fotografano il nostro pianeta realizzando immagini di interesse scientifico e mettendole  a disposizione della comunità scientifica. Nella fotografia sono ben visibili, fianco a fianco, due strutture circolari, chiamate entrambi crateri. A prima vista possono sembrare molto simili. Tuttavia, i due crateri sono generati da fenomeni geologici molto diversi. Sulla sinistra dell’immagine, è chiaramente riconoscibile il vulcano Emi Koussi, il “tetto del Sahara”, situato nel nord del Ciad, con i suoi oltre 3400 metri sul livello del mare è la cima più alta dell’intero Sahara. Koussi,  che è una delle numerose cime presenti nella catena del Tibesti, si erge per 2,3 km al di sopra della piana circostante ed ha una larghezza variabile tra i 60 e gli 80 km. Nell’immagine è ben visibile la struttura del vulcano, con le sue tre caldere formate da eruzioni successive di forte intensità. Le prime due caldere, più antiche e sovrapposte, formano la parte centrale più alta del cratere, con una dimensione di circa 12 x 15 Km.  All’interno, la più piccola e giovane caldera Era Kohor, formata da attività vulcanica avvenuta negli ultimi 2 milioni di anni. Sulla destra dell’immagine, a una distanza di circa 110 Km dal vulcano, è chiaramente visibile la seconda struttura della foto, il cratere Aorunga. In questo caso si potrebbe dire che il cratere è formato da forze che provengono dall’alto, invece che dal basso. Gli scienziati pensano infatti che Aorunga sia stato generato dell’impatto di un meteorite, avvenuto tra  345 e 370 millioni di anni fa. Il cratere, parzialmente ricoperto, ed è l’unico visibile delle tre strutture che gli scienziati pensano essersi formate in questo impatto. Le altre due, non sono visibili nell’immagine, essendo ricoperte dalla sabbia. A rendere la lettura dell’immagine ancora più difficile, le striature circolari delle rocce che circondano il vulcano Koussi e che in parte ricoprono Aorunga, dovute all’erosione del vento.
FONTE: INAF

Tutto cominciò con 12 Monocerotis …

Nella Costellazione dell’Unicorno si trovano magnifici oggetti deep-sky, uno per tutti la celebre nebulosa NGC 2237, conosciuta con il nome di Rosetta, un oggetto dalla duplice natura, stellare e gassosa.
NGC 2244, l’ammasso aperto situato al centro di questa che appunto conosciamo con il nome di Nebulosa Rosetta, si crede che sia stato scoperto nel 1690 da John Flamsteed (1646-1719), che sul muso dell’Unicorno presente nel suo Atlas Coelestis annotò la posizione della stella (la 12 Monocerotis) più luminosa dell’ammasso.
In ogni modo Flamsteed vide solo quella stella e non tutto l’insieme, così che lo scopritore ufficiale deve essere considerato William Herschel che il 24 gennaio 1784 riuscì a identificare con chiarezza il minuscolo gruppetto di stelle, senza però riportare alcunché sulla nebulosa.
Distante 5200 anni luce e con una dimensione angolare di circa 20’, l’ammasso è composto da un centinaio di stelle giovanissime (appena 2 milioni di anni la loro età) che brillano fra la sesta e la tredicesima magnitudine; ed è proprio la radiazione ultravioletta emessa da queste caldissime stelle di tipo O e B appena nato, ad ionizzare la nebulosità circostante e a creare la cavità attraverso la quale si rendono visibili, spazzando via i gas circostanti tramite l’azione dl vento stellare. Cavità che continuerà ad espandersi finché le stelle dell’ammasso non saranno completamente libere da ogni residuo.
Grazie ad una magnitudine integrata di +4,8, NGC 2244 risulta visibile abbastanza agevolmente anche ad occhio nudo, da località non inquinate da luci artificiali. E’ composto da stelle per la maggior parte bianche e azzurre disposte in una caratteristica forma rettangolare; la più brillante è la 12 Monocerotis, una gigante gialla di magnitudine +5.8, che tuttavia non appartiene all’ammasso essendo circa dieci volte più vicina delle vere componenti.
La nebulosa
Il New General Catalogue considera Rosetta come un insieme di parti indipendenti. La sigla NGC 2237, spesso utilizzata per identificare l’intera nebulosa, sta ad indicare in realtà soltanto l settore a nordovest dell’ammasso centrale. NGC 2238 è invece un piccolo addensamento appena più a sud e NGC 2239 non è altro che l’ammasso NGC 2244, indicato due volte con nomi diversi a causa di un errore di posizione fatto da John Herschel; ciò contribuisce a causare confusione dato che alcune mappe e atlanti celesti assegnano invece questa sigla all’intera nebulosa. La sigla NGC 2246 infine si riferisce alla sola parte di nordest.
Questa classificazione un po’ caotica rispecchia l’andamento delle osservazioni condotte nell’arco di diversi decenni dopo la scoperta di Herschel. Il primo a parlare di un accenno di nebulosità fu nel 1864 l’astronomo tedesco Albert Marth, seguito dall’americano Lewis Swift (1820-1913) che nel 1871 osservò gran parte della nebulosa e da Edward E. Barnard che all’insaputa degli studi precedenti nel 1884 individuò tutta la regione occidentale (NGC 2237). In seguito ancora Swift, nel 1886, condusse uno studio sistematico trovando vari settori nebulosi anche nel quadrante orientale (NGC 2246), finché negli anni Novanta, insieme a Barnard, non realizzò che tutte le singole nebulosità erano parte di un’unica complessa struttura.
NGC 2244 (A.R. 06 31 53 – Dec. +04 55 48) si trova a 5200 anni luce. La dimensioni angolari fisiche sono di 30 anni luce.
NGC 2237/39 (A.R. 06 31 30 – Dec. +04 58 50) si trova a 5200 anni luce. Le dimensioni angolari fisiche sono di 120 anni luce.
Da: Coelum 155/2012 La rosa d’inverno di Salvatore Albano pagine 54 – 56)

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