Robot per esplorare l’universo

Non smetteremo mai di chiederci se siamo soli nell’universo e se esistono altre forme di vita. E non smetteremo mai di chiederci cosa c’è dietro quel 96% dell’universo che ancora non conosciamo. John D. Mathews, professore di ingegneria elettrica presso l’Università Penn State, USA, pensa che dei robot potrebbero fare tutto il “lavoro sporco”, cercando forme di vita extraterrestri ed esplorando il cosmo al posto nostro. Lo studioso ritiene che degli exobot, robot auto replicanti e autonomi, potrebbero, oltre a captare segnali di altri esseri, anche pulire il cosmo dai detriti spaziali. Mathews afferma che con l’ausilio delle macchine l’esplorazione dello spazio, così come della cinta di asteroidi, sarebbe conveniente in termini di costi e di tempi e sicuramente non pericolosa per gli esseri umani. Viaggiare e fare ricerca nello spazio è sicuramente molto dispendioso e richiede vaste risorse economiche. Mathews ritiene i robot potrebbero arrivare in zone del cosmo che gli uomini non sono in grado di raggiungere. Per ammortizzare i costi, i primi exobot potrebbero essere costruiti sulla Luna per utilizzare le risorse lunari e l’assenza di gravità. I robot sarebbero in grado di riconoscersi tra loro e di identificare un loro simile ovunque si trovi nello spazio. Grazie al loro utilizzo sarebbe più semplice individuare detriti cosmici vicino l’orbita terrestre: potrebbero addirittura riciclarli. Gli exobot viaggerebbero nello spazio usando le risorse che, di volta in volta, troverebbero per continuare la loro missione. Insomma, se davvero esistono degli alieni, lì da qualche parte nell’Universo conosciuto e sconosciuto, questa potrebbe essere una soluzione per scovarli.
di Eleonora Ferroni (INAF)

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Stelle e “pianeti orfani”

Potrebbe essere stato il triste destino di molti, anzi moltissimi pianeti nella nostra galassia. Formatisi dal disco di gas e polveri attorno alla loro stella madre e poi da esse allontanate per effetti di interazioni gravitazionali con altri corpi celesti. Ma anche in queste storie può esserci anche un lieto fine.
Alcuni di questi pianeti “orfani” alla fine trovano una nuova casa, catturati da un’altra stella trovata sul loro cammino. A ricostruire questo scenario di scambi planetari tra differenti sistemi stellari sono stati Perets Hagai dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e Thijs Kouwenhoven dell’Università di Pechino in un lavoro che verrà pubblicato nel prossimo numero della rivista The Astrophysical Journal.
Gli scienziati hanno simulalto al calcolatore il comportamnento di ammassi stellari di recente formazione in cui siano presenti pianeti non legati gravitazionalmente ad alcuna stella. Seguendo i loro movimenti nel corso del tempo, hanno riscontrato che se il numero dei pianeti ‘orfani’ è lo stesso delle stelle, allora possono esserci fino a sei stelle ogni cento che riescono a catturare un pianeta nel loro sistema.
Questa scoperta potrebbe spiegare l’esistenza di alcuni pianeti che si trovano ad orbitare attorno al loro sole a distanze sorprendentemente elevate o che addirittura formano un sistema “doppio” con un altro pianeta.
Gli astronomi non hanno ancora scoperto in modo certo casi di pianeti vaganti catturati dalle stelle. La migliore prova che abbiamo finora di questo fenomeno ci arriva dai telecopi dell’Esa o in Cile,che nel 2006 hanno scoperto la presenza di due pianeti della massa di 7 volte e 14 volte quella di Giove che orbitano uno attorno all’altro senza avere una stella ospite. “Questo è quanto di meglio oggi conosciamo dalle osservazioni. Per avere informazioni più convincenti dovremo avere delle statistiche più affidabili utilizzando i dati raccolti su una grande quantità di sistemi planetari” commenta Perets.
Fonte INAF

Materia oscura nelle vicinanze del Sole?

Materia oscura sì , materia oscura no. È acceso e vivo più che mai il dibattito tra gli astrofisici di tutto il mondo sul fatto che questa enigmatica sostanza sia effettivamente presente o meno nell’universo. E come nelle migliori contese scientifiche, il match si gioca a colpi di teorie, simulazioni, e ovviamente, verifiche osservative.
L’ultima in ordine di tempo arriva dall’ESO, lo European SOuthern Observatory e solleva dubbi che, almeno  nel nostro vicinato cosmico, ci sia materia oscura. Un gruppo  di astronomi è giunto a queste conclusioni utilizzando il telescopio da 2,2 metri dell’MPG/ESO all’Osservatorio di La Silla dell’ESO, insieme ad altri telescopi, e studiando il moto di più di 400 stelle fino a circa 13000 anni luce dal Sole. Da questi nuovi dati è stata poi calcolata la massa della materia nelle vicinanza del Sole, in un volume quattro volte più grande di quanto mai considerato prima.
“La quantità di massa che deriviamo si accorda bene con quello che vediamo – stelle, polvere e gas – nella regione intorno al Sole”, dice il capo dell’equipe Christian Moni Bidin (Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Cile). “Ma questo non lascia spazio per l’altro materiale – la materia oscura – che ci aspettavamo. I nostri calcoli mostrano che avrebbe dovuto apparire in modo molto chiaro nelle nostre misure. Ma non c’era proprio!”.
La materia oscura è una sostanza misteriosa che non si vede, ma si mostra solo a causa della sua attrazione gravitazionale nei confronti della materia che la circonda. Questo ingrediente extra nel cosmo era stato originariamente proposto per spiegare il perché le regioni più esterne delle galassie, compresa la Via Lattea, ruotano così velocemente. Ma oggi la materia oscura è un componente essenziale delle teorie di formazione ed evoluzione delle galassie, tanto che si ritiene costituisca l’80 per cento della massa di tutto l’universo, anche se la sua identità è ancora assolutamente sconosciuta.
Misurando accuratamente il moto di molte stelle, in particolare quelle lontane dal piano della Via Lattea, l’equipe ha potuto procedere a ritroso per calcolare quanta materia sia presente. I moti sono il risultato dell’attrazione gravitazionale reciproca di tutta la materia, che sia materia “normale”, come le stelle, o materia oscura. Gli attuali modelli astronomici che spiegano come le galassie si formano e come ruotano indicano che la Via Lattea è circondata da un alone di materia oscura. Essi non sono in grado di prevedere con esattezza la forma dell’alone, ma predicono l’esistenza di una quantità significativa di materia oscura nella regione attorno al Sole. Invece, solo una forma molto improbabile per l’alone di materia oscura — per esempio molto allungata — può spiegare la mancanza di materia oscura scoperta in questo nuovo studio
“Nonostante i nuovi risultati, la Via Lattea di sicuro ruota molto più velocemente di quanto la materia visibile possa spiegare da sola. Così, se la materia oscura non è presente dove ce l’aspettavamo, si deve trovare una nuova soluzione per il problema della massa mancante. I nostri risultati sono in contraddizione con i modelli correntemente accettati. Il mistero della materia oscura è appena divenuto ancora più misterioso. Future indagini, come la survey prevista dalla missione Gaia dell’ESA, saranno fondamentali per superare questo ostacolo.”, conclude Christian Moni Bidin.
Fonte INAF

Il grande rebus della vita su Marte

Tracce di vita su Marte: nuove conferme dell’impronta rilevata negli anni ’70 dalle sonde Viking arrivano da nuove analisi in collaborazione con matematici italiani. E’ quanto emerge da un nuovo studio sui campioni di terreno marziano che riapre la polemica sull’attendibilità di quelle misurazioni.
Il nuovo studio, pubblicato sull’International Journal of Aeronautical and Space Sciences, è stato realizzato dall’università di Siena in collaborazione con la statunitense Keck School of Medicine della University of Southern California (Usc), e con Gilbert V. Levin, Principal Investigator dell’esperimento LR avvenuto su Marte.
“Tutto fa pensare che nei campioni marziani analizzati ci fossero tracce biologiche”, ha spiegato il coordinatore dello studio, Giorgio Bianciardi, esperto di sistemi dinamici caotici applicati alla biologia e docente di Astrobiologia all’Università di Siena. Alle missioni Viking è legata una lunga polemica sulla vita su Marte. Tutto è cominciato quando a bordo dei due rover delle Viking sono stati eseguiti quattro esperimenti pensati per identificare presenza di attività biologica. Tre dei quattro esperimenti hanno dato esito negativo, ma i dati del quarto, chiamato Labeled Release (Lr), erano a favore dell’esistenza di forme di vita su Marte: una contraddizione che spinse a considerare erroneo quest’ultimo e ad abbandonare la realizzazione di nuovi esperimenti.
“La recente dimostrazione che gli altri esperimenti fossero in realtà troppo poco sensibili ha riaperto la questione”, ha spiegato Bianciardi. Molti ritengono che i dati dell’esperimento Lr siano stati falsati dalla presenza del terreno di particolari elementi che avrebbero ‘simulato’ i dati chimici attesi in presenza di forme di vita. Dopo aver lavorato duramente per il recupero dei dati ormai ‘antiquati’ e semi-abbandonati, il nuovo studio ha invece “analizzato le variazioni di temperatura misurate all’epoca sui campioni”, ha proseguito Bianciardi.
“Confrontando matematicamente le oscillazione caotiche del terreno marziano con quello terrestre, sia popolato da forme di vita che sterilizzato, possiamo concludere che ci fossero attività biologiche”. I controversi risultati degli esperimenti effettuati dalle Viking hanno portato ad abbandonare ulteriori di nuove ricerche per identificare tracce di vita sul pianeta rosso. Ora il nuovo studio, a cui ha collaborato anche Levin, il responsabile scientifico negli anni ’70 alla Nasa per gli esperimenti biologici marziani e del contestato Lr, apre nuovamente il dibattito. I ricercatori hanno identificando modelli matematici caotici che hanno permesso di studiare la variazione del rilascio dell’anidride carbonica una volta che al suolo marziano è stata aggiunta una pappa nutritiva. I risultati sono apparsi del tutto coerenti con i corrispettivi campioni ‘viventi’ terrestri ed i ricercatori hanno concluso che “la sonda Viking identificò effettivamente tracce di vita su Marte”.
A mettere la parola fine, in verso o nell’altro, alla lunga ricerca della vita su Marte saranno probabilmente la prossime missioni in programma per Marte: con la sonda Curiosity (arrivo programmato il 5 agosto), che però non possiede a bordo strumenti specifici per ricercare tracce di vita, e in particolare ExoMars, una missione ideata dall’Agenzia Spaziale Europea (Esa), attrezzato per la ricerca di forme di vita e in grado di esplorare il sottosuolo marziano.
FONTE: ANSA (Skylive)

Messier 70, globulare nel Sagittario

Nell’immagine NASA/ESA ottenuta da Hubble è visibile l’ammasso globulare M 70, nel quale la mutua gravità tiene legate centinaia di migliaia di stelle in una piccola regione di spazio.
Messier 70 offre una visione speciale visto che ha un cuore collassato, nel senso che ci sono più stelle, in media, nel nucleo che nelle regioni esterne quindi anche la brillantezza dell’ammasso cresce man mano che si arriva al nucleo.
Alcune stelle mantengono orbite circolari mentre altre ruotano in modo meno semplice. Quando le stelle interagiscono tra loro nel tempo, quelle più leggere tendono ad aumentare la propria velocità e a migrare via verso le zone più esterne mentre le più pesanti tendono al centro. QUesto produce la caratteristica del cuore collassato. Circa un quinto dei più di 150 globulari noti nella nostra galassia ha sperimentato questo collasso del nucleo.
M 70 è abbastanza vicino al centro galattico, a circa 30.000 anni luce dal nostro sistema solare. Il suo diametro è di soli 68 anni luce e può essere scorto anche con un binocolo nel Sagittario.
L’immagine è stata ottenuta con la WFC di Hubble ed ha un campo di circa 3.3 arcominuti quadrati.
FONTE: NASA

Stelle super giganti nel nucleo di NGC 2070

Nella Via Lattea non vi è niente di paragonabile, altrettanto grande e prolifica.  Si tratta di 30 Doradus, una regione di stelle in formazione, che il telescopio Hubble ha immortalato, cogliendo i milioni di stelle che la popolano in “lizza” per farsi catturare dallo sguardo del telescopio. Un’immagine che è stata resa pubblica per celebrare il suo 22° anniversario di attività.
A 170 mila anni luce dalla Terra, nella Grande Nube di Magellano, una piccola galassia satellite della Via Lattea, 30 Doradus è una delle zone più brillanti del nostro vicinato galattico e casa di alcune tra le più massicce stelle che siano mai state osservate.
Le stelle raccolte in questa immagine raggiungono globalmente una massa milioni di volte maggiore del nostro Sole e colpiscono per l’enorme varietà di situazioni che rappresentano: da stelle “trottola” rapidissime a “velociste” da record.
La nebulosa è abbastanza vicina alla Terra da permettere a Hubble di poterla osservare nel dettaglio, cogliendo le singole stelle in formazione, dando così agli astronomi la possibilità di comprendere meglio il meccanismo che sta alla base della nascita e dell’evoluzione di una stella.
L’immagine coglie i diversi stadi di formazione delle stelle: da quelle in embrione, ancora racchiuse nel loro bozzolo di gas e polveri, alle giovani stelle giganti che esplodono come supernova. 30 Doradus è una fabbrica che, ad un ritmo intensissimo, sforna milioni di nuove stelle.
Al centro di questa regione un giovane ammasso stellare, di soli due o tre milioni di anni, chiamato NGC 2070. Nel suo denso nucleo, RMC 136, si trovano alcuni “esemplari” di stelle tra le più massicce mai rivelate, fino a cento volte la massa del Sole.
Le radiazioni emesse da questi colossi affondano nel materiale circostante, generando fiumi di luce ultravioletta, che contribuiscono a creare le forme di questa spettacolare immagine.
Redazione Media Inaf

Terrestrial Gamma-ray Flashes

Sono lampi, ma non sono esattamente uguali ai fulmini che noi tutti conosciamo. Si tratta dei Terrestrial Gamma-ray Flashes, TGF, lampi gamma terrestri che hanno però un energia assai superiore a quella dei “normali fulmini”. A conferma del ruolo dei sistemi temporaleschi quali acceleratori di particelle le misure realizzate con la missione AGILE, che hanno anche aggiunto nuovi interrogativi riguardo la frequenza, le modalità di innesco del fenomeno e le energie in gioco.
Per cercare di rispondere a tali interrogativi la comunità scientifica internazionale si incontra nel workshop Lightning, Terrestrial Gamma-Ray Flashes, and Meteorology  il 18 aprile presso ESA-ESRIN (Frascati) per fare il punto sull’argomento e per definire nuovi studi cooperativi e strategie osservative multidisciplinari.
Fulmini e sistemi temporaleschi sono stati riconosciuti recentemente come potenti acceleratori di particelle, capaci di produrre elettroni, positroni, raggi gamma e neutroni con energie elevate fino a diverse decine di mega-elettronvolt. Nonostante questi sistemi siano gli acceleratori di particelle naturali di maggior potenza e più alta energia sulla Terra, sono ancora poco studiati e compresi.
I lampi gamma terrestri (Terrestrial Gamma-ray Flashes, TGF) sono intense emissioni di raggi gamma di durata inferiore a un millisecondo, attualmente osservati dallo spazio da rivelatori per raggi gamma progettati per l’osservazione di sorgenti cosmiche. Emissioni di lunga durata, fino a diverse decine di secondi, di raggi gamma e particelle sono state osservate da rivelatori al suolo progettati per lo studio dei raggi cosmici o il monitoraggio ambientale. Nonostante si ritenga che queste diverse forme di emissione condividano lo stesso meccanismo fisico di base, molti punti sono ancora oscuri, ad esempio: la più alta energia raggiungibile, verosimilmente legata alla struttura ed intensità del campo elettrico, la relazione con i fulmini, il ruolo delle particelle di innesco e dei raggi cosmici e la relazione con la chimica e la microfisica delle nubi.
Il carattere fortemente multi-disciplinare della ricerca rende fondamentale il dialogo tra i settori delle scienze della Terra e dell’astrofisica delle alte energie.  In quest’ottica, l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), l’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (Isac) del Cnr, l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) hanno promosso l’incontro.
di Francesco Rea (INAF)

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