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

Fomalhaut una stella dietro l’angolo

Fomalhaut è una stella che si trova a 25 anni luce di distanza dalla Terra, come dire dietro l’angolo. Forse anche per questo è un oggetto celeste a cui dedicare molta attenzione. Lo dimostrano due recenti risultati scientifici che hanno proprio per oggetto questa stella e il suo sistema. Fomalhaut è la stella più brillante della costellazione del Pesce Australe ed è circondata da un gigantesco cerchio di polveri all’interno del quale vi sono almeno due pianeti.
Fa riferimento a questi due pianeti il primo risultato scientifico che vi raccontiamo e che è stato annunciato dall’ESO, lo European Southerne Observatory, mettendo in risalto che è anche il primo ottenuto con il telescopio ALMA, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un nuovo osservatorio ancora in fase di costruzione. Secondo gli astronomi che hanno utilizzato i dati di questo telescopio i pianeti in orbita intorno alla stella Fomalhaut devono essere molto più piccoli di quanto si pensasse inizialmente.
La scoperta – dice ESO – è stata resa possibile dalle immagini eccezionalmente nitide ottenute con ALMA dell’anello di polvere in orbita intorno a Fomalhaut che mostrano come sia il bordo interno che quello esterno di questo sottile disco siano netti, ben delineati. Questo fatto, insieme con simulazioni al computer, ha portato gli scienziati a concludere che le particelle di polvere nel disco vi sono trattenute dall’effetto gravitazionale di due pianeti – uno interno e uno esterno all’anello.
I loro calcoli indicano anche la probabile dimensione dei pianeti, non più grandi di qualche volta le dimensioni della Terra. Queste dimensioni sono molto più piccole di quelle che gli astronomi avevano finora ipotizzato. Non solo, ma l’enorme distanza dalla loro stella madre (l’anello dista dalla stella circa 140 volte la distanza Terra-Sole) li rende “i pianeti più freddi mai trovati in orbita intorno ad una stella normale”, secondo Aaron Boley dell’Università della Florida.
Questa giovane stella, ancora nella fase di formazione del suo sistema, è finita sotto osservazione anche del satellite dell’ESA Herschel. In particolare il disco di polvere che si trova al limite del suo sistema, una sorta di Cintura di Kuiper, quella che si trova oltre Plutone, al confine del nostro Sistema solare.
L’anomalia, se tale si può definire, è che Herschel nel rilevare le dimensioni dei grani di questa cintura di polvere, ne ha riscontrato l’estrema piccolezza e che per questo non dovrebbero esserci. Dovrebbero infatti essere dispersi nel cosmo per effetto dell’intensità della luce emessa dalla stella Fomalhaut. Eppure ci sono e questo è possibile, secondo gli scienziati che hanno elaborato le informazioni raccolte con il telescopio spaziale dell’ESA, solo se tale “bacino” di polvere è continuamente reintegrato da nuovi grani, frutto di continue collisioni e relative disintegrazioni di asteroidi e comete. Duemila collisioni al giorno di oggetti della dimensione di un chilometro di diametro.
di Francesco Rea (INAF)

Musket Ball Cluster e la materia oscura

L’ammasso galattico di recente scoperta chiamato DLSCL J0916.2+2951 è molto simile al famoso Bullet Cluster, il primo sistema nel quale è stata osservata la separazione tra materia barionica e materia oscura, ma presenta alcune differenze importanti. Il nuovo sistema è stato battezzato proprio Musket Ball Cluster dovutamente al fatto che risulta più antico e lento.
Trovare un altro sistema più evoluto del Bullet fornisce agli scienziati la possibilità di osservare una fase successiva dell’evoluzione degli ammassi, gli oggetti più grandi legati gravitazionalmente. I dati di Chandra, di HST e del Keck hanno fornito immagini a diverse lunghezze d’onda del nuovo ammasso, riuscendo a separare chiaramente le galassie dalla materia oscura.
Il gas caldo osservato da Chandra è colorato di rosso mentre le galassie ottenute nell’ottico da Hubble appaiono bianche e gialle. La posizione della gran parte della materia dell’ammasso, dominato dalla materia oscura, è in blu. Quando rosso e blu si sovrappongono, ne risulta un colore porpora. La distribuzione della materia è determinata tramite i dati di Subaru, Hublle e Mayall, in grado di rilevare gli effetti di lente gravitazionale che distorcono la luce quando grandi masse si interpongono tra gli oggetti distanti e noi osservatori.
Il sistema è osservato ad una età di circa 700 milioni di anni dopo la collisione. Tenendo conto dell’incertezza di questa stima, la fusione che ha dato vita a questo ammasso è due volte più antica di quelle finora osservate in altri sistemi e la velocità dei due ammassi in collisione è più lenta rispetto agli altri campioni.
L’ambiente degli ammassi galattici, compresi gli effetti derivanti da collisioni, gioca un ruolo importantissimo nell’evoluzione dei membri galattici ma non è ancora chiaro il modo in cui la fusione innesca la formazione stellare, oppure se la sopprime del tutto oppure non ha addirittura effetto. La nuova scoperta può aiutare molto in questa diatriba.
L’ammasso si trova a 5,2 miliardi di anni luce.
Fonte: Chandra Harvard

La criniera del Leone

Gli arabi la chiamavano AL JABAH (la criniera), stiamo parlando di ALGIEBA (gamma Leonis) una splendida stella doppia. Ad occhio nudo appare come un’unica stella di magnitudine 1,98 (la seconda stella più brillante dell’intera costellazione del Leone), ma basta un modesto telescopio per risolvere le due componenti, una primaria di colore rosso/arancione e una secondaria gialla/verdina. Camille Flammarion nel suo libro “Le stelle e le curiosità del cielo” la descrive come una doppia magnifica “con Castore una delle più belle doppie dell’emisfero boreale”. Fu però W. Herschel a scoprire per primo la sua duplicità nel 1782 quando la separazione era di 1,4”. Negli anni successivi la coppia fu tenuta sotto controllo dall’astronomo tedesco F. Struve (1793-1864) che nel 1831 misurò una separazione di 2,5” d’arco; lo stesso astronomo fu anche il primo a dimostrare il legame fisico fra le due stelle. Il periodo orbitale invece non è ancora ben determinabile con precisione, tuttavia lo si stima di circa 600 anni. Attualmente la separazione fra le due componenti è da ritenersi vicino al massimo di 5” che probabilmente verrà raggiunto alla fine di questo secolo.
Telescopi da 100 mm sono già capaci di offrire una stupenda visione del sistema.
Algieba A è una gigante di classe K0 con una temperatura superficiale di circa 4400 K. Algieba B è di classe G7 e quindi di temperatura leggermente superiore (4900 K). Entrambe sono più grandi e più luminose del Sole. Tutto il sistema si sta avvicinando a noi all’incredibile velocità di oltre 35 Km/s.
Nel 2010 è stato scoperto un pianeta gassoso di grossa taglia in orbita attorno a Algieba A.
Tratto da: Algieba – La criniera del Leone di Stefano Schirinzi Coelum 158 – 2012

Fomalhaut riserva di comete?

Herschel, dell’ESA, ha studiato la cintura di polvere intorno alla stella Fomalhaut scoprendo che nasce probabilmente dalla collisione quotidiana di migliaia di comete.  Fomalhaut è una stella giovane, solo poche centinaia di milioni di anni, e due volte più massiva del Sole. La cintura fu scoperta negli anni Ottanta dal satellite IRAS, ma le nuove immagini di Herschel sono molto più dettagliate nel lontano infrarosso ed hanno consentito di trovare temperature comprese tra -230 e -170°C. Dal momento che Fomalhaut non si trova al centro perfetto della cintura, la zona più vicina nella parte meridionale è più calda e brillante della sua dirimpettaia.
Forma e asimmetria potrebbero essere dovute alla gravitò di un possibile pianeta in orbita intorno alla stella, peraltro già osservato nelle immagini di Hubble. I dati di Herschel mostrano che la polvere ha proprietà termiche di piccole particelle solide, con dimensioni di pochi milionesimi di metro di diametro il che porta ad un problema, visto che Hubble ha indicato grani dieci volte più grandi.
Le osservazioni collezionate sembrano dare ragione a Hubble ma questo va in contrasto proprio con le temperatura misurate da Herschel nell’infrarosso. Per risolvere la faccenda si è ipotizzato che questi grani siano simili a quelli rilasciati dalle comete del nostro sistema solare.
Questo sembra risolvere la faccenda ma porta ad un altro problema: la radiazione brillante di Fomalhaut dovrebbe spingere questi grani lontano in maniera molto rapida, e invece restano ancora nella cintura. Per spiegare questo problema si è ipotizzato allora che in realtà nella fascia siano presenti comete più grandi in continuo scontro, il che genera le parti più piccole osservate. Il tasso di collisione dovrebbe essere impressionante: ogni giorno l’equivalente di due comete del diametro di 10 km dovrebbero collidere, oppure 2000 comete da un chilometro ciascuna.
Fonte: ESA (Skylive)

Nella coda del Drago

Siamo nella parte sudovest della costellazione del Drago e per trovare il primo oggetto di questo mese basterà partire da Kappa Draconis una stella blu di magnitudine 3,9 che offre un bel contrasto di colori con le vicine 4 e 6 Draconis, e poi spostarsi di 1,5° verso ovest dove si trova NGC 4236, una grande spirale barrata (A.R. 12h16m42s; Dec. +69°28’10”). Scoperta da W. Herschel il 6 aprile 1793 si trova a 12 milioni di anni luce da noi. Una galassia molto vicina alla nostra dunque situata alla stessa distanza del gruppo di M 81 di cui sembra faccia parte. Nelle foto più dettagliate questa galassia mostra ampie regioni HII di formazione stellare.
NGC 4125 è una galassia ellittica (A.R. 18h08m06s; Dec. +55°10’27”) situata 4,4° a sud della precedente. Molto più piccola della NGC 4236 ma anche molto più vistosa per merito della notevole brillantezza superficiale. Sfuggita stranamente ad Herschel, fu individuata nel 1850 dall’astronomo inglese John Russell Hind. Si trova a 80 milioni di anni luce. A circa 3,5° verso sud è possibile scorgere la piccola galassia NGC 4121 (A.R .12h07m57s; Dec. +65°06’50”) anch’essa ellittica.
Da: Due fuggevoli incontri al buio nella coda del Drago di Salvatore Albano Coelum 158 pagina 47

5-6 giugno transito di Venere sul disco del Sole: l’ultimo della nostra vita

L’appuntamento è per il prossimo 5-6 giugno 2012 quando si verificherà il transito di Venere sul disco del Sole. Ai ricercatori sono offerte due opportunità: utilizzare Venere come un pianeta extrasolare in transito per testare le tecniche, la struttura e la dinamica delle atmosfere dei pianeti extrasolari. Se Venere fosse un esopianeta riusciremmo a tracciare la classe spettrale e testare i limiti di rilevazione dei gas nell’atmosfera. Infine gli scienziati saranno in grado di effettuare contemporaneamente delle osservazioni che garantiranno nuove prospettive per capire la climatologia del nostro pianeta gemello. L’evento sarà l’ultimo di questo genere della nostra vita in quanto il prossimo avverrà soltanto nel 2117, e permetterà di osservare un pianeta simile alla Terra davanti ad una stella come il Sole. Venere e la Terra hanno dimensioni simili, hanno entrambi atmosfera, ma i due pianeti si sono evoluti in modo differente. Il transito darà anche la semplice opportunità di testare l’atmosfera venusiana dalla Terra.
Si tratta dunque di un’occasione unica per osservare un evento più raro di un’eclissi di Sole e  più affascinante del passaggio di una cometa.

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