Superbolla superbrillante

Si trova lassù, nella Grande Nube di Magellano (una piccola galassia satellite a circa 160 mila anni luce di distanza da noi), una fra le regioni più inquiete dell’universo locale. Avvolto dalla nebulosa N44, l’ammasso stellare noto come NGC 1929 sforna stelle massicce senza tregua. E queste, a loro volta, emettono radiazioni a gogò e fiotti di materia ad alta velocità, per poi esplodere come supernove. Sembra paradossale, ma proprio nel bel mezzo di quest’inferno di luce e gas si trovano anche immense zone vuote, seppur tutt’altro che quiete. A produrle sono le stesse supernove: le tremende onde d’urto delle loro emissioni creano infatti nel gas circostante enormi cavità che gli astronomi chiamano “bolle”.
Ebbene, è proprio osservando le  bolle presenti all’interno di NGC 1929 che il telescopio spaziale Chandra della NASA ha messo fine a uno fra gli enigmi dell’astrofisica delle alte energie: l’abbondanza anomala, rispetto a quanto suggerivano i modelli, di radiazione X proveniente da alcune fra le bolle più grandi, o “superbolle”. Un eccesso non giustificato dai processi già noti, come l’emissione dovuta ai gas caldi prodotti dal vento stellare e dai resti di supernove. Ciò che Chandra ha scoperto è che a questi processi si aggiungono altri due meccanismi alla base della produzione di radiazione ad alte energie. Ed entrambi hanno a che fare, appunto, con le superbolle. O meglio, con le loro pareti. Quest’ultime, infatti, emettono a loro volta raggi X sia a seguito della sollecitazione dovuta alle onde d’urto delle supernove, sia per l’evaporazione della materia calda che le forma.
Una di queste superbolle è ora stata immortalata in tre diverse bande dello spettro elettromagnetico – infrarossa, ottica e X – grazie, rispettivamente, al satellite Spitzer della NASA, al telescopio MPG da 2.2 metri (a La Silla, in Cile) dell’ESO e, appunto, a Chandra. A ognuno dei tre è stato assegnato un colore per dipingere, su di un’unica tela, ciò che aveva osservato. L’opera a sei mani che ne è risultata, resa pubblica oggi, è un meraviglioso affresco multibanda denso d’informazioni scientifiche. Il bagliore della nebulosa, prodotto dall’incontro fra il gas e la radiazione ultravioletta emessa delle stelle più giovani, è ritratto nei toni gialli dell’MPG. Le pennellate blu di Chandra evidenziano le regioni più calde, quelle sottoposte allo stress del vento stellare e delle onde d’urto. Infine, esaltati dal tocco rosso di Spitzer, gli addensamenti di gas e di polveri.
di Marco Malaspina (INAF)

Un lampo nel buio

Come una torcia accesa improvvisamente in una stanza buia. Così Edo Berger dell’Università di Harvard ha descritto la stella morente scoperta dal suo gruppo di ricerca in una galassia lontanissima, a 9,5 miliardi di anni luce da noi. É la più lontana esplosione stellare di questo tipo mai osservata (si tratta di una supernova del tipo chiamato ultra-luminous core-collapse supernova) e dà ai ricercatori una straordinaria opportunità di studiare la composizione di una galassia molto antica.
La stella in questione è stata scoperta studiando le immagini del telescopio Pan-STARRS1 di Haleakala a Maui, nelle isole Hawaii, seguite poi dalle analisi spettroscopiche esegite usando il Multiple Mirror Telescope in Arizona and il Gemini North telescope di Mauna Kea. Gli spettri della radiazione emessa dalla stella hanno rivelato i tipici tratti di una supernova ultraliminosa, assieme alle caratteristiche linee di emissione di ferro e magnesio, evidentemente presenti nei dintorni dell’esplosione. La luce prodotta dalla stella ha consentito ai ricercatori di studiare i suoi dintorni, raccontando i risultati in uno studio pubblicato su Astrophysical Journal. La galassia contiente stelle molto giovani (dai 15 ai 45 milioni di anni) per una massa totale di circa 2 miliardi di volte quella del Sole.
La supernova appartiene a un famiglia particolare, scoperta da poco, che produce esplosioni dalle 10 alle 100 volte più luminose delle altre, e caratterizzata da un’emissione di luce blu. Non ci sono ancora certezze, ma il processo che porta a questo tipo di supernova è probabilmente il collasso del nucleo di una stella di massa pari ad almeno cento volte quella solare. L’esplosione “spara” nello spazio grandi quantità di elementi pesanti.
Berger spiega che lo spazio interstellare in questa galassia lontanissima appare “normale in modo rassicurante”, se paragonato alle condizioni che si trovano in galassie molto più vicine a noi. “Questo ci mostra il grande potenziale dell’uso delle supernove più luminose per studiare l’Universo primordiale” spiega, “che a sua volta ci aiuterà a capire coem si sono formate galassie come la nostra Via Lattea”.
“La bellezza di questo metodo è che non richiede l’uso di satelliti e che ci dà molto tempo, perché una supernova ultraluminosa rimane visibile per molte settimane” spiega Alicia Soderberg, altra ricercatrice di Harvard e coautrice dello studio.
di Nicola Nosengo (INAF)

Il cielo di settembre: pianeti, congiunzioni e costellazioni

Il Sole si trova nella costellazione del Cancro, dove permane fino al giorno 10 settembre, quando passa nella costellazione del Leone.
Alle ore 22:14 del giorno 22 termina l’estate astronomica e si entra ufficialmente in autunno. Tecnicamente, il Sole si trova in corrispondenza dell’equatore celeste nel punto della Bilancia (nodo discendente), e inizia la sua “discesa” nell’emisfero australe.
Il 7 alle ore 05:51 la Luna raggiunge l’apogeo (404.296 Km di distanza), mentre il giorno 19 alle ore 03:18 si troverà nel punto più vicino alla Terra nel corso della sua orbita, il perigeo (365.753 km).

I pianeti

Mese sfavorevole all’osservazione di Mercurioo. Il 10 settembre il pianeta si trova in congiunzione con il Sole. In seguito ricompare alla sera, dopo il tramonto, ma rimane talmente baso sull’orizzonte da essere praticamente inosservabile. Alla fine del mese tramonta appena mezz’ora dopo il Sole. E’ quindi quasi impossibile distinguerlo tra le luci del crepuscolo.

Prosegue il periodo di migliore osservabilità mattutina del pianeta Venere. Il giorno 2 raggiunge il massimo anticipo nell’orario in cui sorge: 3 ore e 43 minuti prima del Sole. Per alcune ore prima dell’alba Venere brilla incontrastato nel cielo orientale. Il 4 settembre il pianeta lascia i Gemelli ed entra nella costellazione del Cancro, che attraversa completamente in breve tempo. Il giorno 23 Venere è già nel Leone e si avvicina alla stella Regolo

Nei prossimi mesi Marte sarà quasi inosservabile, ma continuerà a rimanere a lungo appena sopra l’orizzonte occidentale ad una altezza di una decina di gradi al calare della sera. Si verifica una sorta di inseguimento tra Marte e il Sole. Quest’ultimo si sposta tra le costellazioni zodiacali, ma Marte fa altrettanto nella stessa direzione, senza lasciarsi raggiungere dal Sole per diversi mesi. Marte resterà quindi a lungo molto basso in cielo, ad Ovest, osservabile per pochi minuti all’attenuarsi delle luci del crepuscolo serale. Il 5 settembre lascia la costellazione della Vergine ed entra nella Bilancia.

Giove è osservabile per tutta la seconda parte della notte. E’ l’astro più brillante della volta celeste prima del sorgere di Venere. Già prima della mezzanotte lo si può scorgere sull’orizzonte orientale, dove sorge quasi in contemporanea con la brillante stella Aldebaran, nella costellazione del Toro, dove rimane per tutto il mese. Sempre degni di nota i 4 satelliti galileiani (Io, Europa, Ganimede e Callisto), che si mostrano come piccoli puntini bianchi che danzano da un lato all’altro del pianeta sulla linea dell’equatore creando spettacolari configurazioni.

All’inizio del mese si può ancora tentare di scorgere Saturno  appena sopra l’orizzonte occidentale, più a destra e più basso rispetto a Marte. Il lungo periodo di osservabilità serale è comunque ormai al termine. Il prossimo mese si verifica la congiunzione con il Sole. Saturno ormai si confonde con la luce del tramonto e tornerà visibile tra alcune settimane, ma solo prima dell’alba. Il pianeta si trova ancora nella Vergine, costellazione che lo ha ospitato tutto l’anno.

Si avvicina il periodo di migliore osservabilità di Urano per quest’anno. Il 29 settembre infatti il pianeta si trova all’opposizione, pertanto è osservabile per l’intera notte. Il giorno 16 termina la sua escursione nella costellazione della Balena (consultare in proposito l’approfondimento dedicato alle costellazioni zodiacali ) e con moto retrogrado torna nella costellazione dei Pesci. La luminosità di Urano è al limite della visibilità occhio nudo e per poterlo osservare è necessario l’uso di un telescopio

Dopo l’opposizione del mese scorso le condizioni di osservabilità di Nettuno permangono ideali. Abbiamo a disposizione quasi l’intera notte per osservarlo, in particolare nelle ore centrali della notte, quando culmina a sud. Tuttavia ricordiamo che Nettuno si avvicina appena alla soglia della percezione ad occhio nudo e per poterlo l’ausilio di un telescopio rimane indispensabile. Nettuno si trova ancora nella costellazione dell’Acquario, dove è destinato a rimanere molto a lungo, fino all’anno 2022.

Congiunzioni

Luna – Pleiadi

Nelle ore centrali della notte tra il 6 e il 7 è possibile ammirare il sorgere di un ricco insieme di astri raggruppati nella costellazione del Toro. La Luna, prossima all’Ultimo Quarto, si avvicina alle Pleiadi. Più in basso le Iadi (la “V” che rappresenta la testa del Toro) con la luminosa stella Aldebaran. Chiude il “corteo” di astri il pianeta Giove.

Luna – Giove

La Luna, ormai oltre l’Ultimo Quarto, prosegue il suo cammino nella costellazione del Toro. Oltrepassate le Pleiadi e Aldebaran, nella notte tra il 7 e l’8 settembre si avvicina alla congiunzione con Giove

Luna – Venere

Prima dell’alba del 12 settembre possiamo ammirare ad Est la congiunzione della falce di Luna calante con il luminosissimo Venere. I due astri si trovano nella costellazione del Cancro.

Luna – Saturno

Saturno è ormai individuabile con difficoltà tra le luci del crepuscolo serale, e la Luna è una sottile falce ad appena due giorni dalla Luna Nuova. E’ comunque l’ultima opportunità per quest’anno per osservare una congiunzione serale tra i due astri. La data è il 18 settembre e la Luna e Saturno sono nella costellazione della Vergine.

Luna – Marte

Le condizioni di osservabilità sono appena migliori rispetto alla congiunzione con Saturno. Il cielo sarà un po’ più buio, la Luna e Marte sono leggermente più alti sull’orizzonte occidentale e la distanza tra i due astri è davvero minima. Vale quindi la pena osservare questo incontro ravvicinato che si verifica la sera del 19 nella costellazione della Bilancia.

Costellazioni

Alla metà del mese il cielo della sera è completamente buio attorno alle 21.00 e la mattina comincia ad albeggiare solo dopo le ore 6.00. Il cielo di settembre, a causa delle giornate sempre più brevi, è sostanzialmente simile a quello di agosto, con la differenza che gli astri che eravamo abituati a vedere ben alti in cielo intorno alla mezzanotte, sono invece spostati verso occidente dove si accingono a tramontare.
Nelle prime ore della sera sarà possibile scorgere sull’orizzonte lo Scorpione, seguito dal Sagittario e, più in alto, dall’Ofiuco e da Ercole. Più a Nord – Ovest tramonta invece la costellazione del Bootes, caratterizzata dalla supergigante rossa Arturo, circa 500 volte più grande del nostro Sole: al suo fianco sinistro notiamo la piccola costellazione della Corona Boreale.
Qualche ora più tardi sarà il turno del Triangolo Estivo ad avviarsi verso l’orizzonte occidentale. Con l’aiuto delle mappe del cielo si potranno facilmente identificare anche le costellazioni minori, disposte tra l’Aquila e il Cigno; in particolare, sono riconoscibili la Volpetta, la Freccia e il Delfino.
Tornando alla fascia zodiacale, le costellazioni visibili verso Sud in questo periodo sono meno spettacolari e di più difficile identificazione rispetto a quelle osservate nei mesi precedenti. Capricorno, Acquario e Pesci sono piuttosto estese, ma prive di stelle brillanti. Più facile da trovare la minuscola costellazione dell’Ariete, che vedremo sorgere a Est. Per riconoscere queste costellazioni possiamo sfruttare gli allineamenti delle stelle più brillanti delle costellazioni che troviamo nelle vicinanze: Acquario e Pesci ad esempio si trovano proprio sotto il grande quadrilatero di Pegaso, il cavallo alato, che dopo il tramonto domina il cielo di Sud-Est.
Partendo da Pegaso, verso Nord-Est, troviamo la costellazione di Andromeda, dove anche con un semplice binocolo (ma in cieli molto oscuri la si intravede già ad occhio nudo) è possibile osservare l’omonima galassia. Andromeda è seguita da Perseo, con una forma che ricorda una “Y” rovesciata.
Più in alto rispetto ad Andromeda e Perseo, spostandoci a Nord verso la stella polare (non riesci a trovarla?), troviamo Cassiopea, con la sua caratteristica forma a “W”, e la meno appariscente costellazione di Cefeo, dalla forma di una casetta stilizzata.
Tra Perseo e Cassiopea c’è un altro noto oggetto del profondo cielo che merita di essere osservato: si tratta del cosiddetto Doppio Ammasso del Perseo. I due ammassi contengono complessivamente circa 400 stelle e distano da noi oltre 7.000 anni luce, separati da circa un migliaio di anni luce l’uno dall’altro. Il “Doppio Ammasso” è un oggetto molto esteso: la visione migliore la si può avere con un binocolo, che permette di ammirare entrambe le concentrazioni di stelle, che di norma non entrano nel ristretto campo inquadrato da un telescopio.
Completiamo la descrizione della volta celeste con l’Orsa Maggiore, che troviamo a Nord – Ovest, accompagnata dal Dragone, una vasta costellazione che si snoda come un serpente fra le due Orse.

di Stefano Simoni (tratto da Astronomia.com dove troverete ulteriori e più approfondite informazioni))

A caccia di “increspature” nello spazio tempo

Il bosone di Higgs lo abbiamo trovato. La materia oscura non ancora, ma ci stiamo avvicinando. Resta almeno un altro grande oggetto del desiderio della fisica moderna: le onde gravitazionali. Previste dalla teoria della relatività di Einstein, sono “increspature” nello spazio tempo causate dal movimento di oggetti dotati di massa, che si propagano con andamento ondulatorie. Nonostante gli sforzi di osservatori terrestri (come l’esperimento VIRGO dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che si trova vicino a Pisa), finora sono state osservate solo indirettamente: Russel Hulse e Joseph Taylor si sono aggiudicati il Nobel per la fisica nel 1993 per la scoperta di una pulsar la cui emissione radio era coerente con l’ipotesi che perdesse una parte di energia sotto forma di onde gravitazionali.
Ora, un gruppo di astronomi ha rilevato lo stesso fenomeno nella luce visibile emessa da una coppia di nane bianche. “Questo risultato è una delle più chiare e forti rilevazioni dell’effetto delle onde gravitazionali” ha commentato Warren Brown dello Smithsonian Astrophysical Observatory, tra gli autori dello studio appena pubblicato su The Astrophysical Journal Letters.
La coppia di nane bianche (ovvero ciò che resta di stelle come il nostro Sole alla fine della loro evoluzione) era stata scoperta lo scorso anno, e battezzata SDSS J065133.338+284423.37 (J0651 per gli amici). Le due stelle, a 3000 anni luce da noi, sono così vicine tra loro (un terzo della distanza tra Luna e Terra) che completano un’orbita una attorno all’altra in meno di 13 minuti. Ogni sei minuti, si eclissano l’un l’altra (viste dalla Terra), andando a costituire un orologio di altissima precisione. Bene, rispetto all’aprile del 2011, quando furono scoperte, le eclissi ora si verificano sei secondi prima, un anticipo che i ricercatori attribuiscono alla perdita di energia del sistema sotto forma di onde gravitazionali. Sul lungo periodo, le due stelle finiranno per fondersi tra circa due milioni di anni. Per il momento, se l’ipotesi è giusta, l’anticipo delle eclissi dovrebbe arrivare a 20 secondi entro il maggio 2013, man mano che l’orbita delle due stelle si contrare. “E’ un raro caso in cui un effetto relativistico si può misurare con un orologio da polso” spiega Brown.
di Nicola Nosengo (INAF)

Ottimi “Hot dog” con polvere incandescente e buchi neri da capogiro

Le chiamano proprio così, hot dog. E calde lo sono sul serio. Ma non si tratta né di cani reduci da una sauna né di panini col würstel: sono le hot dog – obscured galaxies, una nuova classe di galassie cosparse di polvere incandescente e farcite con buchi neri supermassicci. Non è solo l’ennesima conferma che, a scegliere gli acronimi, alla NASA ci sanno fare. Le galassie hot DOG, nome a parte, sono oggetti dannatamente interessanti. Rarissime, al punto che nel corso di una perlustrazione dell’intero cielo ne sono stati individuati appena un migliaio di candidati. Oggetti estremi, in grado di emettere una luce equivalente a centomila miliardi di volte – sì, un 1 con 14 zeri alle spalle – quella prodotta dal Sole: una cascata di radiazione elettromagnetica tale da renderle fra le galassie più brillanti che si conoscano.
Ma se sono così brillanti, perché è tanto difficile vederle? È che per apprezzarne il bagliore ci vogliono gli occhi giusti. Non certo la nostra vista da umani, per la quale la polvere che avvolge questi oggetti è impenetrabile al punto da renderli invisibili. Occorre una vista sensibile ai raggi infrarossi: la banda dello spettro nella quale la polvere calda, da velo, si trasforma in faro. Una vista come quella di WISE, il Wide-field Infrared Survey Explorerdella NASA, il telescopio spaziale artefice della scoperta appena messa online sul sito Arxiv.
Lanciato nel dicembre del 2009, WISE ha scandagliato per oltre un anno il cielo infrarosso raccogliendo una messe di dati straordinari, resi pubblici nel marzo scorso. E le galassie hot DOG non sono l’unica rarità del suo prezioso bottino. Già l’anno scorso lo sguardo implacabile del satellite NASA aveva conquistato le prime pagine dei giornali grazie all’individuazione di 2010 TKT , il primo asteroide “troiano” mai scoperto per il nostro pianeta. Ma dall’abbondante paniere di WISE sono usciti anche 2.5 milioni di buchi neri supermassicci, distanti fino a 10 miliardi di anni luce dalla Terra, due terzi dei quali mai osservati prima, sempre a causa del bozzolo di polvere che li circonda.
Rarità e potenza a parte, le hot DOG stanno suscitando l’interesse degli scienziati anche per il contributo che stanno offrendo alla comprensione dei meccanismi di formazione delle galassie. «I buchi neri supermassicci osservati nel cuore di questa galassie da record», dice Peter Eisenhardt del JPL, primo autore di uno dei tre lavori sulle scoperte di WISE, tutti in corso di pubblicazione su The Astrophysical Journal, «sembrano essersi formati prima del guscio di stelle che li circonda. Insomma, l’uovo sarebbe arrivato prima della gallina».
di Marco Malaspina (INAF)

Venere, Giove e Betelgeuse, un triangolo che non ti aspetti

Qualche giorno fa ero nella mia terrazza verso le 04.30 del mattino a godermi un po’ di fresco. In questo mese di agosto il caldo in città è stato veramente insopportabile tanto da abituarmi a numerose veglie notturne che si sono rivelate veramente piacevoli dal punto di vista dell’osservazione diretta del cielo (non tutto il male vien per nuocere …). Insomma, ho guardato il cielo e mi sono imbattuta in un triangolo isoscele veramente molto particolare. I tre punti che uniti formavano il triangolo erano certamente due pianeti e una stella. Si trattava di Venere, Giove e Betelgeuse (alfa Orionis). Non essendo però del tutto certa della mia deduzione ho scritto subito al Galassiere il quale mi ha confermato di aver visto giusto! Sono rimasta veramente soddisfatta ed ho riflettuto che anche noi “apprendisti” che, per mancanza di esperienza e di strumenti, spesso cerchiamo di studiare e ammirare il cielo sui libri o si Internet, abbiamo le nostre soddisfazioni. Io un triangolo così non me lo sarei mai aspettato e vi assicuro che era veramente straordinario: due punti luminosissimi (i pianeti) e la rossa Betelgeuse, un terzetto di tutto rispetto.
Una Stella per Amica

Una dolce stella

Per la prima volta nella storia dell’astronomia, un gruppo di ricercatori ha individuato con l’ausilio di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimiter Array) delle molecole di glicolaldeide – una forma semplice di zucchero – nel gas che circonda una giovane stella simile al Sole. Questa scoperta potrebbe essere molto importante perché sarebbe la testimonianza che in un altro sistema stellare sono presenti alcuni dei composti chimici necessari per la vita: “Nel disco di gas e polvere che circonda la stella appena formata abbiamo trovato la glicolaldeide, una semplice forma di zucchero, non molto diversa dallo zucchero che mettiamo nel caffè,” spiega Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute, Danimarca), l’autore principale dell’articolo, che verrà pubblicato sull’Astrophysical Journal Letters. “Questa molecola è uno degli ingredienti per la formazione del RNA, che – come il DNA a cui è legato – è uno degli elementi costitutivi della vita.”
La giovane stella, nota come IRAS 16293-2422, è relativamente vicina alla Terra, infatti si trova ad una distanza di 400 anni luce. Per questo motivo è un eccellente bersaglio per gli astronomi che studiano la chimica e le molecole intorno alle stelle giovani: “Il risultato veramente emozionante dei nostri studi è che le osservazioni di ALMA rivelano che le molecole di zucchero stanno cadendo verso una delle stelle del sistema”, dice Cécile Favre dell’Università di Aarhus, in Danimarca. “Le molecole di zucchero non solo sono al posto giusto per trovare la loro strada verso un pianeta, ma si stanno anche muovendo nella direzione giusta”.
Le nubi di gas e polvere che collassano per formare nuove stelle sono molto fredde e molti gas si solidificano come ghiaccio sulle particelle di polvere, dove si legano a formare molecole più complesse. Ma la stella, una volta che si è formata nel mezzo di una nube di gas e polvere in rotazione, riscalda le zone interne della nube circa a temperatura ambiente, facendo evaporare le molecole chimicamente complesse che formano un gas. Questo gas emette una radiazione caratteristica sotto forma di onde radio che possono essere ricostruite e rappresentate utilizzando il potente radiotelescopio ALMA.
“Una domanda cruciale è: quanto possono diventare complesse queste molecole prima di essere incorporate in nuovi pianeti? Questo potrebbe darci qualche informazione su come la vita possa iniziare altrove; le osservazioni di ALMA saranno fondamentali per sciogliere questo enigma”, conclude Jes Jørgensen.
di Silvia Dragone (INAF)

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