Il paradosso di Olbers risolto da Hubble

Veramente interessante la nuova rubrica inaugurata con il primo numero del 2013 della rivista Le Stelle, dedicata a domande di astronomia e astrofisica che a prima vista appaiono senza risposta e quindi “impossibili”. Questa la prima “domanda impossibile”: perché di notte il cielo è buio? a cui risponde Piero Galeotti, ordinario di Fisica Sperimentale all’Università di Torino e autore di alcuni libri e pubblicazioni scientifiche. Si tratta del celebre Paradosso di Olbers che nel 1826 cercò di dare risposta alla domanda: perchè di notte il cielo è buio nonostante sia popolato da un’infinità di stelle?
Dopo Keplero anche Edmond Halley nel 1720 cercò di risolvere il problema del buio della notte ipotizzando che le stelle non fossero distribuite in modo uniforme ma che, oltre una certa distanza dalla Terra, diventavano più rarefatte. Con questa spiegazione Halley conservava il modello di universo infinito (Newton) ma abbandonava l’idea che fosse omogeneo. Pochi anni dopo nel 1744, l’astronomo Jean Philippe Loys de Cheseaux diede un’altra spiegazione: egli ritenne che il cielo di notte è buio in quanto pur essendo l’Universo infinito e popolato in modo omogeneo di stelle la luce delle stelle più lontane non arriva a Terra perchè assorbita dalla materia interstellare. Su questa linea si mosse Olbers che nel 1826 propose che lo spazio non fosse vuoto e che enormi nubi di materia interstellare costituissero la causa del buio della notte. Ma assorbendo la luce delle stelle le nubi si sarebbero riscaldate fino a diventare esse stesse sorgenti luminose !
La spiegazione del paradosso di Olbers giunse nel 1929 quando Edwin Hubble scoprì che l’Universo è in espansione. Da questa scoperta ne consegue che l’Universo osservabile non è infinito ma ha avuto origine nel Big Bang e le sue dimensioni sono finite nello spazio e nel tempo., così come anche il numero di galassie non è infinito e il cielo notturno ci appare buio. Forse l’espansione dell’Universo – conclude Galeotti – avrebbe potuto essere ipotizzata almeno un secolo  prima ma i tempi non erano maturi. Tanto è vero che Einstein quasi un secolo dopo Olbers introdusse la costante cosmologica nella Teoria della Relatività Generale del 1916, proprio con lo scopo di mantenere l’Universo statico, in modo che le sue equazioni, che escludevano questa soluzione, fossero in accordo con il modello cosmologico del suo tempo.
Tratto da Le Stelle gennaio 2013 pagine 68 e 69

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NGC 1097 nella Fornace

Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha fornito una spettacolare immagine di un anello ad alta formazione stellare che circonda il cuore della galassia spirale barrata NGC 1097. Nell’immagine pubblicata sul sito Skylive, la struttura maggiore della galassia è ben visibile; relativamente deboli bracci di spirale che circondano il nucleo in un abbraccio fino a raggiungere il bordo dell’immagine stessa.
La galassia si trova a 45 milioni di anni luce dalla Terra nella Fornace ed è una grande attrazione per gli astronomi. E’ una galassia di Seyfert: al suo centro, un buco nero di massa pari a 100 milioni di masse solari sta gradualmente aspirando materia. L’area che circonda il buco nero brilla della radiazione proveniente dal materiale in caduta.
L’anello intorno al buco nero è una regione molto attiva di formazione stellare proprio grazie al materiale che si dirige verso la barra della galassia. Queste regioni brillano grazie all’emissione dalle nubi di idrogeno ionizzato. L’anello abbraccia un’area di 5000 anni luce, sebbene i bracci di spirale si estendano per decine di migliaia di anni luce oltre queste.
NGC 1097 è anche una galassia interessante per i cacciatori di supernovae visto che ce ne sono state ben tre dal 1992 al 2003.
Oltre a tutto questo, la galassia ha due piccole galassie satelliti note come NGC 1097A, una ellittica a 42.000 anni luce dal centro della galassia maggiore, e NGC 1097B, una piccola galassia nana. Entrambe sono nascoste in questa immagine.
Fonte NASA (Skylive)

Il cielo nel mese di gennaio: costellazioni, pianeti e congiunzioni

Terra al perielio

Il giorno 3, alle ore 09:16, la Terra si trova nel punto più vicino al Sole nel corso della sua orbita, il perielio (0.983 AU). In genere si è portati a pensare che la Terra sia più vicina al Sole durante il periodo estivo per via del caldo, ma non è così. Questo perchè l’alternarsi delle stagioni non è dovuto alla variazione di distanza dalla nostra stella, bensì alla variazione dell’angolo di incidenza dei raggi solari sulla superficie terrestre nel corso dell’orbita. Il fenomeno è causato dall’inclinazione dell’asse terrestre rispetto al piano orbitale.

Posizione dei pianeti

Per tutto il mese l’elusivo Mercurio è praticamente inosservabile. Nei primi giorni dell’anno sorge circa mezz’ora prima del Sole, quando il cielo sull’orizzonte orientale è già illuminato dalle luci dell’alba. Il pianeta si avvicina al Sole fino alla congiunzione del 18 gennaio. E’ necessario attendere qualche settimana per scorgerlo nuovamente nel cielo serale.

E’ ancora possibile osservare il luminosissimo pianeta prima dell’alba, ma per un intervallo di tempo che si riduce sempre più. A fine mese Venere sorge appena un’ora prima del Sole e ben presto la sua luce si perde tra i bagliori dell’alba quando è ancora basso sull’orizzonte a Sud-Est. Il 6 gennaio lascia la costellazione dell’Ofiuco ed entra nel Sagittario, che attraversa quasi per intero, avvicinandosi alla fine del mese al limite con il Capricorno.

Prosegue con estrema monotonia la situazione di semi-inosservabilità del pianeta rosso. Marte si trova, come già in tutta la seconda parte del 2012, molto basso sull’orizzonte occidentale. Quando comincia a calare l’oscurità si trova a poco più di 5° di altezza sull’orizzonte e in breve tempo tramonta. Nel corso del mese attraversa tutta la costellazione del Capricorno fino ad entrare negli ultimi giorni di gennaio nell’Acquario.

Dopo l’opposizione avvenuta il mese scorso l’osservabilità di Giove è ancora ottima. Per gran parte della notte lo si può pertanto osservare nella costellazione del Toro, dove si muove molto lentamente con moto retrogrado. Il giorno 30 inverte la marcia e ritorna al moto diretto. Al calare dell’oscurità Giove è già alto in cielo a Sud-Est e nel corso della prima parte della notte culmina a Sud. 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.

Il “Signore degli Anelli”, Saturno, anticipa sempre più il suo sorgere tanto che a fine mese è osservabile praticamente per tutta la seconda parte della notte e all’inizio dell’alba si trova già alla culminazione a Sud. Saturno si trova nella costellazione della Bilancia.

Nel corso del mese l’intervallo di osservabilità si riduce sensibilmente e a fine gennaio poco dopo il tramonto il pianeta si trova già a Sud-Ovest a poco più di 30° sull’orizzonte. Urano quindi già nel corso delle prime ore della notte si abbassa sull’orizzonte occidentale e anticipa sempre più il proprio tramonto. Urano si trova nella costellazione dei Pesci dove era entrato nel 2009. La luminosità di Urano è al limite della visibilità occhio nudo e per poterlo osservare è necessario l’uso di un telescopio.

Il pianeta ormai tramonta poco dopo il Sole e a fine mese rimane ben poco tempo per tentare di individuarlo sull’orizzonte occidentale. Nettuno si trova poco più in alto rispetto a Marte, difficilmente distinguibile tra le ultime luci del crepuscolo. Si avvicina appena alla soglia della percezione ad occhio nudo e per poterlo osservare 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-Saturno: prima dell’alba del 7 gennaio la Luna calante, ormai oltre la fase dell’Ultimo Quarto, incontra il pianeta Saturno nella costellazione della Bilancia.

Luna-Venere: il giorno 10, poco prima del sorgere del Sole sull’orizzonte orientale si può tentare di individuare un sottilissimo falcetto di Luna calante, ormai prossimo alla fase di Luna Nuova. La Luna al suo sorgere è seguita da Venere. I due astri si trovano nella costellazione del Sagittario.

Luna-Giove: il 20 gennaio, la Luna si trova in congiunzione con Giove, al centro di un campo stellare ricco degli astri luminosi e ben noti della costellazione del Toro: la rossa Aldebaran, le Iadi e le Pleiadi.

Sciami meteorici: Le Quadrantidi

Nei primi giorni di gennaio avremo la possibilità di assistere allo sciame delle Quadrantidi. L’attività dello sciame è in genere piuttosto basso, ma raggiunge un massimo breve e significativo nella giornata del 3 gennaio. Quest’anno il maggior numero di Quadrantidi è atteso verso le 13h-14h della data sopra citata, quando purtroppo da noi sarà giorno. Se consideriamo che in genere la frequenza oraria degli eventi si mantiene sopra le 100 meteore per almeno una decina di ore, si vede che sfortunatamente quest’anno non avremo neppure l’occasione di osservare né la fase ascendente né quella discendente della curva di attività, ma solamente le zone meno dense della corrente meteorica.

Costellazioni

Il cielo orientale di inizio anno si presenta, nelle prime ore della notte, con le costellazioni zodiacali del Cancro e, di seguito, del Leone. A occidente si avviano al tramonto la piccola costellazione dell’Ariete, e quella molto più grande ma non molto appariscente dei Pesci, che potremo individuare più facilmente prendendo a riferimento il grande quadrilatero di Pegaso. Sopra il suo vertice più alto sull’orizzonte è ancora ben visibile Andromeda con l’omonima galassia. Proseguendo oltre Andromeda troviamo altissimo in cielo, praticamente allo zenit, il Perseo, e appena più un basso, sopra i Gemelli, l’Auriga, facilmente riconoscibile per la sua forma a pentagono. La stella più luminosa dell’Auriga è Capella, termine che in latino significa “capretta”. La mitologia vi riconosce infatti Amaltea, la capra con il cui latte fu nutrito Zeus. Tornando al di sotto della fascia zodiacale, a Sud-Ovest le estese costellazioni – ma prive di stelle brillanti – della Balena e dell’Eridano precedono il Grande Cacciatore, ossia la protagonista incontrastata del cielo invernale: la costellazione di Orione. Di quest’ultima rammentiamo la nomenclatura delle stelle più brillanti: ai vertici del quadrilatero che ne disegna le spalle e le ginocchia, troviamo in alto Betelgeuse e Bellatrix, in basso Rigel e Saiph. Le tre stelle allineate che ne rappresentano la cintura sono, da sinistra a destra, Alnitak, Alnilam e Mintaka. Da non perdere un’osservazione con un telescopio, ma è sufficiente anche un binocolo, per ammirare nella spada, poco sotto la cintura, la grande nebulosa M42.  Il cacciatore Orione è accompagnato in cielo dai suoi due cani, le costellazioni del Cane Maggiore, dove troviamo Sirio, la stella più brillante del cielo invernale, ed il Cane Minore, dove brilla un’altra stella facilmente identificabile: Procione. Chiudiamo il tour della volta celeste rivolgendo lo sguardo verso Nord: attorno alla stella polare (come trovarla?) nell’Orsa Minore, riconosciamo in senso antiorario Cassiopea, con l’inconfondibile forma a “W”, la più evanescente Cefeo, il serpeggiante Dragone, l’Orsa Maggiore e la Giraffa.

Stefano Simoni (Astronomia.com)

Anno nuovo, oroscopo vecchio

Solo qualche giorno fa abbiamo superato il rischio della fine del mondo. Vi ricordate? Il 21 Dicembre doveva finire il mondo, secondo una falsa interpretazione del calendario Maya. Non è successo niente. L’abbiamo scampata bella!
Saremo disarmati e senza speranza, invece, di fronte alla periodica invasione degli oroscopi di inizio anno. Un vero bombardamento meteorico: programmi televisivi dedicati, numeri speciali di riviste che riporteranno un’attenta analisi di quanto accadrà nel 2013, la solita grande abbuffata di oroscopi e astrologi che, dall’alto della loro saggezza, riescono a prevedere di tutto e di più. Per la gioia di tutti noi, riusciremo a conoscere in anticipo quali nuove guerre inizieranno e dove, chi vincerà le prossime elezioni italiane, e persino se ci sarà o meno una nuova fine del mondo prevista da qualche altro esotico calendario o da qualche straordinaria coincidenza astrale.
La creduloneria della popolazione italiana e, più in generale, dei popoli latini (gli anglosassoni sembrano meno inclini…) è un fenomeno da non trascurare. Secondo un recente studio della Doxa, quasi la metà degli italiani ripongono una qualche fiducia nell’astrologia e leggono o ascoltano l’oroscopo con sistematicità quasi ogni giorno. E la percentuale è in aumento. Una delle parole più cercate nel corso del 2011 su Google è appunto “oroscopo”, insieme a “Facebook” e “Meteo”. Il numero speciale della rivista Astra contenente gli oroscopi per tutto l’anno ha una tiratura di oltre 2 milioni di copie. Sempre secondo il rapporto Doxa, gli italiani che nel 2011 si sono rivolti a un astrologo per conoscere il proprio futuro a pagamento sono circa il 13% dell’intera popolazione, quasi 8 milioni, per un totale di giro d’affari di 6 miliardi di Euro. A questi vanno aggiunti tutti i compensi agli astrologi per la presenza su ogni organo d’informazione. La regione italiana più credulona è, secondo questa indagine, la laboriosa Lombardia.
Il CICAP (Comitato italiano per il controllo sulle affermazioni del paranormale) alla fine di ogni anno pubblica un rapporto molto dettagliato sulle mancate previsioni degli astrologi e verifica, se qualcuno avesse ancora dubbi, che non c’è nessuna correlazione tra le previsioni fatte dagli astrologi e i fatti realmente accaduti.
Dal rapporto Doxa si scopre che statisticamente tutte le fasce sociali si rivolgono ad un astrologo per farsi fare un ”oroscopo su misura”, indipendentemente dal reddito. Invece sembra che la creduloneria dipenda fortemente dal grado di istruzione: solo il 13% dei laureati, contro il 20% dei diplomati e il 64% di chi ha la semplice licenza elementare o media. Per la metà delle volte il motivo del consulto è di tipo sentimentale ma negli ultimi anni sembra siano in aumento i motivi economici; che sia  anche la crisi economica a far aumentare questo fenomeno?
La credenza nell’astrologia si può quindi imputare alla scarsa cultura generale, e forse in particolare alla cultura scientifica dei cittadini del nostro Paese che si fanno facilmente abbindolare da cartomanti, astrologi, maghi e imbonitori di ogni genere. Non a caso nei Paesi anglosassoni la percentuale dei creduloni non arriva al 25%.
L’unica arma che abbiamo per cercare di arginare questo fenomeno è una importante iniezione di cultura per l’intera popolazione italiana, a partire dalla scuola e dall’Università. Anche per questo motivo dobbiamo sperare che, di qualsiasi colore politico sarà il nuovo Governo eletto alle prossime elezioni, questo abbia la capacità di investire in ricerca, innovazione, istruzione, università e cultura più di quanto abbiano fatto i governi che si sono avvicendati negli ultimi anni.
di Emilio Sassone Corsi (INAF)

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Un fiume di metano

Sulla Terra è il Nilo con i suoi 6700 km il fiume più lungo. Su Titano bisogna accontentarsi e limitarsi a un percorso di 400 km. Tuttavia, l’immagine è fantastica e sembra quasi automatico cercare qualche piroga che si faccia trasportare dalla corrente. Sembra veramente di vedere un fiume terrestre. Ovviamente, non può contenere acqua, ma metano e/o altri idrocarburi. Tuttavia, tutto il resto segue regole molto simili: piene stagionali, secche, meandri, una sorgente e uno sbocco in una specie di “mare”. Marte o non Marte, Titano è l’unico oggetto del Sistema Solare che mostra liquidi stabili in superficie. Ed è l’unico in cui è attivo un ciclo idrologico con nuvole, piogge, ecc.  Invece di acqua, c’è l’etano, il metano e tanti altri fratelli ORGANICI. Beh… certamente non vi è problema energetico per i titaniani …
Un premio a chi riesce a vedere la prima barchetta da pesca…
di Vincenzo Zappalà (Astronomia.com)
Vedi anche l’ articolo Il Nilo di Titano dello scorso 13 dicembre

Il vuoto evolutivo giallo

In soli trent’anni una stella ipergigante ha mostrato un cambiamento spettacolare, superiore a quello che ci aspetteremmo in un essere umano. Stiamo parlando della stella super-luminosa HR 8752 che ha variato la sua temperatura di circa 3000 gradi. Un evento straordinario e sicuramente fortunato.
Esiste una zona del diagramma HR in cui gli oggetti sono estremamente rari. Prende il nome di YEV, Yellow Evolutionary Void (Vuoto Evoluzionario Giallo) e si riferisce a uno stato evolutivo tipico delle stelle più massicce.
E’ un momento di grande instabilità stellare che si sapeva dover durare molto poco, ma non così poco! La HR 8752 è stata osservata direttamente mentre cambiava la sua temperature da 5000 a 8000 gradi.  Stelle di questo tipo sono delle vere eccezioni, raggiungendo luminosità milioni di volte superiori a quella del Sole e diametri centinaia di volte più grandi. HR 8752 brilla “solo” come mezzo milione di soli. Basta un normale binocolo per osservarla nella costellazione di Cassiopea. In tutta la nostra galassia si conoscono solo una dozzina di questi mostri.
La fase di YEV è molto instabile in quanto vi è una perdita di massa tremenda, anche una massa solare all’anno. Fortunatamente dura molto poco. Sembra proprio che la stella sappia che sta passando un momento veramente critico e cerchi di superarlo il più velocemente possibile.
In particolare, HR 8752  nel 1980 era classificata una ipergigante di tipo F, mentre oggi deve essere classificata di tipo A. Una corsa spaventosa attraverso il diagramma HR. Si è calcolato che il raggio del “mostro” sia sceso da 750 a 400 volte quello del Sole.
Il futuro della ipergigante non è chiaro, ma facilmente concluderà la sua esistenza come supernova. Tuttavia, la fine potrebbe essere molto meno spettacolare. Potrebbe dissolversi dopo aver raggiunto un certo limite di luminosità. In altre parole, si sa ancora poco delle fasi terminali di questi rarissimi abitanti del Cosmo. Un’occasione da non perdere e da studiare a fondo.
di Vincenzo Zappalà (Astronomia.com)

Il bosone di Higgs è la scoperta del 2012

Quest’anno niente astronomia. Non proprio, per lo meno. Tanto nel 2010 quanto nel 2011 la tradizionale Top Ten di Science delle grandi scoperte scientifiche dell’anno aveva visto ben tre voci relative allo studio del cosmo. Per il 2012 invece niente da fare. Il titolo di breakthrough of the year è andato, manco a dirlo, alla scoperta del bosone di Higgs annunciata a luglio al CERN di Ginevra. La conclusione di una caccia durata venti anni e che ha visto impegnati due grandi esperimenti, ATLAS e CMS, peraltro con un grande e fondamentale contributo italiano. Una scoperta che appartiene al dominio della fisica delle particelle, ma che con il tempo rivelerà anche le sue implicazioni cosmologiche, come ricordava a Media Inaf Giovanni Bignami commentando l’annuncio del CERN. Accanto a scoperte di genomica, proteomica, nanotecnologie e protesi neurali, nella top ten va un altro importante risultato di fisica delle particelle: la misura, annunciata a marzo dall’esperimento cinese di Daya Bay, del cosiddetto “angolo teta 1-3” di oscillazione dei neutrini. Si tratta di uno dei tre modi fondamentali in cui i neutrini, le enigmatiche particelle senza carica elettrica e di piccolissima massa che a malapena interagiscono con il resto della materia, “oscillano” fra i tre tipi, o “flavor”, in cui possono presentarsi. La misura di quel tipo di oscillazione era un po’ il pezzo mancante nel puzzle dei neutrini, ed era l’obiettivo di diversi esperimenti presenti o futuri in molti paesi. I cinesi ci sono arrivati per primi, rivelando un “angolo” più ampio del previsto. Per i non addetti ai lavori, la conseguenza principale è che neutrini e antineutrini (le loro particelle corrispondenti nell’antimateria) oscillano in modo diverso gli uni dagli altri, e questo a sua volta può contribuire a spiegare perché nell’Universo c’è molta più materia che non antimateria, quando in teoria il Big Bang dovrebbe averne creato le stesse quantità. La fisica del neutrino (un campo che si è sviluppato a partire da studi astrofisici, come le misure dei neutrini solari o di quelli presenti nei raggi cosmici) potrebbe quindi rivelarsi nei prossimi anni una delle chiavi per rispondere alle grandi domande della cosmologia. Infine, nella Top Ten di Science si parla ancora di spazio con Curiosity, il rover della NASA atterrata in Agosto su Marte. Non per i risultati della missione, che a parte qualche annuncio sfuggito di mano alla NASA devono ancora arrivare. Ma per lo straordinario risultato ingegneristico che è stato il suo atterraggio, con il sistema dello Sky-Crane, il cui pieno successo è stata una importante prova di principio della possibilità di arrivare un giorno a un atterraggio con un equipaggio umano. Per finire, come da tradizione, lo speciale di fine anno di Science comprende anche indicazioni su quanto bolle in pentola per il prossimo anno: e tra le principali cose da tenere d’occhio per il 2013, la rivista statunitense indica i risultati della missione Planck, che nella prima parte dell’anno ci darà la più dettagliata mappa mai ottenuta della radiazione cosmica di fondo, e quindi della struttura dell’Universo primordiale.
di Nicola Nosengo (INAF)

L’età degli ammassi globulari

Capita un po’ a tutti di rimanere sorpresi quando veniamo a sapere l’età di una persona che ci appare assai più giovane – oppure più vecchia – di quanto ci dica la sua carta d’identità. Una situazione analoga l’hanno gli astrofisici che studiano le proprietà degli ammassi globulari, agglomerati di stelle piuttosto compatti che possono raggiungere anche il milione di astri, distribuiti in modo approssimativamente sferico. Pur essendosi formati tutti circa 13 miliardi di anni fa, all’alba dell’universo, alcuni presentano caratteristiche evolutive significativamente diverse dagli altri. Un dilemma che è stato risolto grazie allo studio di un gruppo italiano di astrofisici che hanno individuato un metodo per riconoscere lo stadio evolutivo degli ammassi globulari. Un’informazione fondamentale per comprendere come e quanto velocemente questi gruppi di stelle invecchiano.
“Sapevamo già quanti anni avessero gli ammassi globulari, ma non eravamo in grado di stabilire a che punto della loro evoluzione dinamica si trovassero. Non sapevamo cioè quanto si fossero trasformati dal punto di vista morfologico, fisico e spaziale dal momento della loro formazione ad oggi. Un po’ come succede per gli esseri umani, per i quali possiamo distinguere un’età anagrafica ed una biologica” spiega Francesco Ferraro del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna (Unibo), che ha guidato il team internazionale nell’ambito del progetto Cosmic-Lab, finanziato con quasi 2 milioni di euro dall’Unione Europea.
All’interno degli ammassi stellari, le stelle si muovono continuamente ed interagiscono le une con le altre per effetti di reciproche interazioni gravitazionali, cosicché le loro posizioni e le loro velocità cambiano continuamente. Era già noto che questi processi determinano progressivi cambiamenti strutturali negli ammassi (una sorta di ‘invecchiamento dinamico’), ma non era mai stato scoperto un metodo capace di stabilirne un’esatta sequenza temporale. I ricercatori italiani sono riusciti a trovare la soluzione concentrandosi su alcune particolari stelle che popolano questi ammassi: le cosiddette “vagabonde blu” (blue straggler). Si tratta di stelle particolarmente massicce, perché frutto della fusione di più stelle e per questo motivo più luminose e calde, a cui è associato il tipico colore blu. Le blue straggler, per la loro stazza ‘oversize’ tendono nel tempo a sprofondare verso il centro dell’ammasso globulare. La ricerca, che viene pubblicata oggi sulla rivista Nature, ha permesso di associare il grado di ‘sprofondamento’ delle vagabonde blu al grado di invecchiamento ‘dinamico’ degli ammassi. Nonostante questi sistemi stellari abbiano all’incirca la stessa età cronologica, quelli in cui le blue straggler sono quasi tutte concentrate nel centro risultano molto più evoluti rispetto a quelli in cui questo processo di sprofondamento è più lento e, dal punto di vista dinamico, si sono mantenuti giovani più a lungo.
“Le blue stragglers sono tra gli oggetti stellari più esotici e sono una prova dell’importanza della dinamica nell’evoluzione degli ammassi stellari. Infatti, le blue straggler nascono dalla fusione tra due stelle, fusione che potrebbe essere il risultato di interazioni dinamiche estreme quali, ad esempio, collisioni tra stelle” sottolinea Michela Mapelli, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, che ha partecipato all’indagine. “Questo articolo mostra che l’evoluzione delle blue straggler, e in particolare la velocità con cui esse percolano verso il centro dell’ammasso, ci aiuta a gettare luce sull’età dinamica dell’ammasso stellare che le ospita. Per età dinamica di un ammasso non intendiamo la sua epoca di formazione, bensì il livello di evoluzione strutturale e morfologica che esso ha raggiunto. Quindi, conoscere l’età dinamica di un ammasso stellare e combinarla con quella cronologica permette di ricostruirne l’intera storia evolutiva”.
Sfruttando questo metodo è così possibile risolvere alcune incongruenze che sembravano mostrare certi ammassi globulari, per i quali era difficile dare una collocazione evolutiva certa. “Sono almeno due le ragioni per cui è così importante studiarli” spiega Barbara Lanzoni, dell’Università di Bologna, co-autrice della ricerca. “Da un lato rappresentano fossili dell’universo primordiale, poiché contengono stelle che sono nate nelle fasi iniziali della vita della nostra Galassia e del resto del cosmo. Capire come sono fatti e come si sono trasformati da allora può aiutarci a gettare nuova luce su come la Galassia in cui viviamo si sia sviluppata”. “In secondo luogo – aggiunge Ferraro – “gli ammassi costituiscono l’habitat ideale per l’osservazione di comportamenti stellari sorprendenti. Il loro centro è così denso che le stelle interagiscono le une con le altre in modi assai rari nell’universo. È qui che hanno luogo fusioni, collisioni, cannibalismo tra astri diversi. All’interno degli ammassi possiamo capire come le stelle, in genere piuttosto solitarie, si relazionano le une con le altre. Sono il laboratorio ideale per gettare le basi di quella che possiamo definire una sociologia stellare”.
di Marco Galliani (INAF)

NGC 5189, la nebulosa a forma di fiocco

Hubble, il telescopio spaziale NASA/ESA, augura a tutti un Buon Natale scattando una straordinaria immagine della nebulosa planetaria NGC 5189. Dall’immagine pubblicata sul sito INAF si nota che la struttura della nebulosa ricorda un gigante e colorato fiocco, quasi una decorazione natalizia. Hubble, nel corso della sua carriera nello spazio, ha più e più volte fotografato le nebulose planetarie, che altro non sono che lo stadio finale di stelle di luminosità simile a quella del Sole. Al termine della loro vita, queste stelle si disgregano formando strutture intricate che gli astronomi stanno ancora in parte cercando di capire, come quella di NGC 5189.
Studiando questi oggetti celesti, soprattutto grazie a Hubble, i ricercatori possono prevedere il futuro del Sole, il quale si trasformerà in una nebulosa quando esaurirà la sua energia, ma questo solo fra circa 5 miliardi di anni.
La particolare forma a S della nebulosa presenta una serie di nodi, dense nuvole di gas caldo che fluttua attorno al centro creando delle onde a forma di fiocco. La stella al centro della nebulosa è una nana bianca, troppo piccola da analizzare nel dettaglio, e grande più o meno come la  Terra.
di Eleonora Ferroni (INAF)

La nana e la gigante

“Una volta escluso tutto l’impossibile ciò che resta, per quanto improbabile, deve essere la verità”. Nicola Masetti dell’INAF/IASF di Bologna cita Arthur Conan Doyle (che faceva dire più o meno queste parole a Sherlock Holmes) per spiegare il ragionamento che ha portato lui e i suoi coautori alla scoperta appena pubblicata su The Astrophysical Journal. Quella di un sistema binario in cui coabitano una nana bianca (una stella piccola, poco luminosa e molto densa, ultimo stadio dell’evoluzione di stelle di piccola massa) e una gigante blu (una stella di mezza età, molto luminosa e molto grande). Una combinazione molto rara, che sulla carta nemmeno dovrebbe esistere. E che, anche quando si verifica, si “traveste” facilmente da buco nero, oggetto per cui infatti i ricercatori avevano inizialmente scambiato anche questa sorgente.
Tutto inizia quando MAXI/GSC, un osservatorio per i raggi X installato sulla Stazione Spaziale Internazionale, rileva, nel Novembre del 2011, un potente “lampo” di raggi X (identificato come XRF11111). Usando telescopi ottici in Sudafrica e in Cile (LBT dell’ESO), i ricercatori hanno individuato la controparte ottica dell’emissione X, insomma hanno localizzato la sorgente, che si trova nella Piccola Nube di Magellano, una delle galassie vicine di casa della nostra. L’analisi X è stata poi raffinata usando i dati del satellite NASA “SWIFT“.
La sorgente era così luminosa, nella banda X, che la prima ipotesi dei ricercatori è stata che si trattasse di un buco nero, che emette raggi X in quel modo quando la materia precipita al suo interno. Ma qualcosa non tornava nella temperatura di quell’emissione. “L’emissione era piuttosto soft, non andava oltre i 2/3 KeV, cioè non arrivava ai cosiddetti raggi X duri” continua Masetti. “Questo ci ha fatto pensare di avere a che fare con una nana bianca, e non con un oggetto molto più compatto come una stella di neutroni o un buco nero”.
Dopo qualche tempo, poi, l’emissione X è andata scemando, lasciando il posto a una emissione in luce visibile che aveva il tipico spettro di una gigante blu. “Questo ci ha lasciati molto perplessi. Di certo la nana bianca non poteva essersi trasformata in una gigante blu. L’unica spiegazione era che si trattasse di un sistema binario composto da questi due oggetti diversi” spiega Masetti.
Phil Charles dell’Università di Southampton (UK), un altro degli autori, spiega: “crediamo che quel lampo di raggi X fosse dovuto a un’esplosione di tipo nova su una nana bianca, che ha espulso un guscio di materiale che a sua volta ha colpito il vento caldo proveniente dalla gigante blu. E’ una cosa che noi astronomi non avevamo mai osservato. Questo dimostra che, nelle giuste circostanze, una nana bianca può imitare il comportamento di un buco nero”.
Di sistemi così, però, ce ne sono pochissimi. Questo è nella migliore delle ipotesi il terzo ad essere scoperto, e anche gli altri due sono nelle Nubi di Magellano. Secondo Masetti, “in base alle nostre teorie sull’evoluzione delle stelle, non dovrebbero nemmeno esistere. Le giganti blu si evolvono molto rapidamente, spesso finendo per esplodere. Perché si arrivi a un sistema di questo tipo a partire da due stelle che nascono assieme, la stella da cui ha origine la nana bianca dovrebbe evolversi più rapidamente della compagna, che è un paradosso. Infatti è più probabile che le due stelle si siano formate separatamente e poi siano finite a orbitare l’una attorno all’altra per effetti gravitazionali”. Masetti aggiunge che sistemi di questo tipo potrebbero essere più comuni in altre galassie che non nella nostra (dove non ne sono mai stati individuati) a causa del diverso contenuto metallico dei gas in quelle galassie.
C’è da aggiungere che un sistema di questo tipo, nella fase di massima luminosità in banda X, finisce per somigliare molto ai meno luminosi tra gli ULX, le sorgenti X ultraluminose che molti ricercatori vogliono spiegare ipotizzando la presenza di buchi neri di massa intermedia. Tanto che gli autori avanzano l’ipotesi che alcune di quelle sorgenti potrebbero essere spiegate più “economicamente” proprio da sistemi binari con nana bianca, come questo. “La maggior parte degli ULX però hanno un’emissione regolare nel tempo, mentre una sorgente di questo tipo è transiente. Ha un picco e poi l’emissione X si affievolisce” chiarisce Masetti. “Quindi non è difficile distinguerla da una sorgente che comprenda un buco nero”.
di Nicola Nosengo (INAF)

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