Eclissi di Sole il 3 novembre

In attesa di un’altra eclissi parziale decisamente più maestosa, nel 2015, accontentiamoci di osservare (o semplicemente di sapere che si verificherà) un’eclissi Totale-Anulare di Sole che interesserà praticamente tutta l’Africa, a parte la zona di Città del Capo: come sappiamo, tutte le eclissi sono fenomeni che si possono osservare sulla terra solamente all’interno di una zona ben determinata e calcolabile con larghissimo anticipo. Per ogni eclissi perciò ci sarà una fascia della Terra particolarmente fortunata, altre zone potranno godere di maggiore o minore copertura del Sole da parte della Luna, mentre in un’altra fascia ci saranno le zone più sfortunate.  In questo caso la nostra penisola sarà praticamente tagliata in due da quella odiata linea rossa che indica il limite settentrionale di visibilità dell’eclissi. La Sardegna, tutta la Sicilia e gran parte dell’Italia Meridionale potrà godere di questo raro evento, superando a stento una percentuale di oscuramento pari al 10%: la zona più fortunata sarà la più meridionale dell’Italia, per intenderci l’Isola di Lampedusa, con un grado di oscuramento pari a 10% alle 13:20.

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Stelle nel cielo di novembre

La notte si allunga, il Sole anticipa sempre più il suo tramonto, e questo ci regala qualche ora in più di osservazione della volta stellata. È così che allo spengersi delle ultime luci del crepuscolo avremo ancora l’opportunità di ammirare brevemente, sull’orizzonte occidentale, alcuni degli astri caratteristici del cielo estivo come il Triangolo Estivo (descritto ampiamente nelle rubriche dei mesi precedenti). Lungo la fascia zodiacale nelle prime ore della sera possiamo riconoscere il Capricorno e l’Acquario, deboli costellazioni prive di stelle particolarmente brillanti. Proseguendo verso Sud, troviamo i Pesci e la minuscola costellazione dell’Ariete. Chi osserva da luoghi con l’orizzonte meridionale privo di ostacoli – in pianura o sul mare – può cimentarsi nel riconoscimento delle costellazioni che si estendono al di sotto dell’eclittica: la Balena e più a Ovest, sotto l’Acquario, il Pesce Australe, dove si può facilmente riconoscere una stella brillante, Fomalhaut. Verso Est vedremo sorgere le costellazioni zodiacali che domineranno il cielo nell’imminente inverno: vedremo così prima il Toro e successivamente i Gemelli. In tarda serata nel cielo orientale si inizieranno a vedere altre costellazioni, prossime protagoniste dei cieli invernali: il Cancro, a sinistra dei Gemelli, e nella seconda parte della notte, il Leone. Inconfondibili, a Sud-Est nelle prime ore della notte, le costellazioni di Orione e del Cane Maggiore, con la luminosissima Sirio. Sopra i Gemelli e il Toro è facilmente identificabile un’altra costellazione che vedremo ben alta in cielo per i prossimi mesi: si tratta dell’Auriga, dalla caratteristica forma a pentagono, in cui uno dei vertici è rappresentato da una delle stelle più luminose della volta celeste, Capella. In prossimità dello zenit, sulla nostra verticale, godono ancora di visibilità ottimale lecostellazioni già descritte nel “cielo di ottobre”: il grande quadrilatero di Pegaso, seguito, verso Nord Est, da Andromeda e da Perseo e, più vicine al Polo Nord Celeste, la “W” di Cassiopea e il meno appariscente Cefeo. Proseguiamo il tour e soffermiamoci sulla piccola costellazione del Triangolo, tra Andromeda e l’Ariete: in essa si trova la galassia a spirale M33, ben nota a tutti gli astrofili: è la terza componente per importanza del “gruppo locale”, la concentrazione di galassie di cui fanno parte la nostra Via Lattea e la notissimagalassia di Andromeda. A Settentrione troviamo come sempre l’Orsa Maggiore e l’Orsa Minore, con la stella polare immobile ad indicarci il Nord (come trovare la polare?) tra le due Orse possiamo riconoscere il Dragone.
Tratto da Il cielo nel mese di novembre 2013 di Stefano Simoni (Astronomia.com)

Il fantasmino più freddo dell’Universo

Detiene da tempo il record come posto più freddo dell’Universo: la nebulosa Boomerang è una specie di frigorifero cosmico, dove il gas in rapida espansione ha raggiunto l’abissale temperatura di 1 grado Kelvin(meno 272 gradi sotto lo zero Celsius), persino più fredda dell’algido bagliore residuo del Big Bang, il fondo cosmico in microonde a 2,8 gradi Kelvin.
La nebulosa Boomerang deve il nome alla forma lobata e leggermente asimmetrica desunta dalle prime osservazioni effettuate con telescopi terrestri. Successive immagini del 2003 ottenute dal telescopio spaziale Hubble hanno poi svelato i dettagli di una delicata struttura a clessidra, che ricorda anche le sgargianti ali di una farfalla in ulteriori osservazioni del 2005.
Ora, grazie al radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dell’Eso in Cile, un gruppo di astronomi ha ottenuto una nuova visione di questo affascinante oggetto cosmico, svelandone la suavera forma.
Una forma che nelle lunghezze d’onda a cui è sensibile ALMA appare quasi come un misterioso “fantasmino”, un’inconsistente presenza che invece dà molta solidità alla comprensione della sua fredda natura.
«Quella che sembrava una forma a doppio lobo – o a boomerang appunto – vista da Terra con telescopi ottici, è in realtà una struttura molto più ampia che si sta rapidamente espandendo nello spazio» sintetizza Raghvendra Sahai, ricercatore del Jet Propulsion Laboratory della NASA e primo autore dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal.
La nebulosa Boomerang, localizzata a circa 5.000 anni luce di distanza nella costellazione del Centauro, è un esemplare relativamente giovane di nebulosa planetaria. Contrariamente a quanto suggerisce il nome, le nebulose planetarie rappresentano la fase finale di vita per le stelle di dimensioni simili al nostro Sole, quando si spogliano progressivamente dei loro strati di gas più esterni. Ciò che rimane al centro sono stelle nane bianche che emettono un’intensa radiazione ultravioletta. Sotto questa pioggia di radiazioni, il gas diventa luminescente in una gamma sfavillante di colori .
Questa nebulosa in particolare è ancora nello stadio cosiddetto pre-planetario, una fase in cui la stella centrale non è ancora diventata abbastanza calda da poter emettere sufficiente radiazione ultravioletta e produrre il caratteristico bagliore. In questa fase, la nebulosa può essere osservata attraverso la riflessione della luce stellare su grani di polvere circostanti.
La forma a clessidra osservata da Hubble – in questa come in altre nebulose planetarie – è il risultato di flussi di plasma ad alta velocità emessi dalla stella centrale, getti che scavano dei buchi nella circostante nuvola di gas, precedentemente espulsa dalla stella quando si trovava nella fase di gigante rossa.
Tuttavia, altre osservazioni effettuate nelle lunghezze d’onda millimetriche non hanno confermato che la nebulosa Boomerang possieda davvero un “vitino da vespa”, ma hanno rivelato piuttosto una “pancia” sferoidale e piuttosto uniforme.
La risoluzione senza precedenti del radiotelescopio ALMA ha permesso di ricomporre questa discrepanza. Osservando la distribuzione delle molecole di monossido di carbonio – che risplende appunto nelle lunghezze d’onda attorno al millimetro – gli astronomi sono stati in grado di rilevare la struttura a doppio lobo vista da Hubble, ma solamente nelle regioni centrali della nebulosa. Più esternamente, è stata invece osservata un’estesa nube di gas di forma approssimativamente tondeggiante.
Il gruppo di ricerca ha anche scoperto una densa striscia di grani di polvere, grandi pochi millimetri, che avvolge la stella e che fornisce una spiegazione alla sua forma a clessidra osservabile in luce visibile. I granelli di polvere hanno creato una maschera che nasconde una porzione della stella centrale, facendo in modo che la sua luce filtri nella nebulosa solamente in porzioni ristrette e opposte.
«Tutto questo è importante per capire come le stelle muoiano e divengano nebulose planetarie» commenta Sahai. «Utilizzando ALMA, siamo stati in grado, letteralmente e figurativamente, di gettare nuova luce sugli spasmi finali di una stella simile al nostro Sole.»
La nuova ricerca indica anche che le propaggini esterne della nebulosa stanno cominciando a riscaldarsi, benché siano ancora più fredde del fondo cosmico in microonde. Questo riscaldamento, secondo i ricercatori, può essere dovuto all’effetto fotoelettrico, un fenomeno fisico per cui un materiale solido emette elettroni quando colpito da fotoni di sufficiente energia.
di Stefano Parisini (INAF)

Echi di guerra dal buco nero centrale

Zitto e quieto. Così ci viene sempre presentato Sagittarius A* (dove l’asterisco sta per “stella”), il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. Un gigante placido che non ha più in serbo alcuna sorpresa, almeno non nell’immediato, se non qualche sporadico spuntino. In passato, però, anche Sgr A* dev’essere stato un soggetto parecchio inquieto. Di alcuni episodi, come l’esplosione risalente a due milioni d’anni fa, ancora portiamo i segni. Ma non c’è bisogno di risalire così indietro nel tempo: il telescopio spaziale Chandra della NASA ha appena registrato l’eco di ben due boati luminosi non più vecchi di qualche secolo.
Lo studio, condotto da un team guidato da Maïca Clavel dell’APC (Astro Particule et Cosmologie) di Parigi e pubblicato questo ottobre su Astronomy and Astrophysics, è il primo nel quale le firme di due esplosioni (outburst) distinte siano presenti all’interno d’uno stesso insieme di dati. Ed è anche la prima volta in cui s’osservano contemporaneamente emissioni in banda X sia in aumento che in diminuzione relativamente a una stessa struttura.
Questo perché ciò che Chandra ha visto provenire dai dintorni di Sgr A* non è un segnale diretto, bensì la sua eco. L’eco d’emissioni luminose (flares) originate da almeno due episodi distinti di caduta di materia nelle spire del buco nero. Quale materia non è dato saperlo: si pensa possa essere stato il gas strappato a una stella, o magari un pianeta, o ancora i residui d’una collisione fra due stelle. I ricercatori hanno pure preso in considerazione la possibilità che il colpevole sia una magnetar scoperta di recente nei pressi di Sgr A*, ma in tal caso si sarebbe dovuto trattare di un’esplosione assai più potente di quella più intensa mai registrata proveniente da questa classe d’oggetti.
Se in questo doppio cold case rimangono ancora incertezze sull’identità delle “vittime”, il processo grazie al quale i fatti sono venuti alla luce – l’eco luminosa registrata da Chandra – è invece piuttosto chiaro: si chiama fluorescenza, ed è dovuto, in questo caso specifico, agli atomi di ferro presenti nelle nubi di gas che circondano Sgr A*. Il bombardamento di raggi X degli outburst strappa da questi atomi alcuni elettroni dalle orbite interne, quelle più vicine al nucleo, lasciando così dei buchi. Buchi che vengono immediatamente riempiti dagli elettroni più esterni, i quali serrando i ranghi emettono a loro volta fotoni X.
L’effetto complessivo è grosso modo quello d’un segnale che rimbalza contro una parete, proprio come un’eco. E, come un’eco, è molto più debole – almeno un milione di volte, stimano gli astronomi – rispetto al segnale originale: quello che avrebbero osservato i nostri antenati di qualche secolo addietro se avessero avuto a disposizione un telescopio come Chandra.
di Marco Malaspina (INAF)

Cassini si tuffa nei laghi di Titano

Ecco i nuovi scatti provenienti dalla sonda NASA/ESA/ASI Cassini, che, sorvolando il satellite di Saturno Titano, ha osservato i laghi e i mari sulla sua superficie. È stata una combinazione fortunata di eventi a portare a queste rare e straordinarie immagini: il tempo eccezionalmente buono, il Sole sopra al polo Nord della luna e un percorso orbitale che ha messo la sonda nella migliore posizione possibile. Dalle immagini è possibile notare i mari e laghi di metano liquido ed etano proprio in cima alla luna (al polo Sud i radar non hanno rilevato grandi formazioni di idrocarburi allo stato liquido).
I nuovi dati raccolti dalla sonda sono importanti per i ricercatori, soprattutto nell’ambito dello studio della formazione dei laghi e del ciclo “idrologico” di Titano, simile a quello della Terra (con l’unica eccezione che non si parla di acqua bensì di idrocarburi). Gli scienziati li hanno studiati con il radar della sonda Cassini, capace di penetrare la densa atmosfera, ma finora, lo spettrometro di mappatura visiva ed infrarossa VIMS e le fotocamere di bordo avevano potuto riprendere solo viste oblique e lontane.
Le ultime immagini raccolte sono il frutto di due recenti flyby fortunati. La luce del Sole ha iniziato a insidiarsi nel buio invernale che avvolgeva il polo nord di Titano all’arrivo di Cassini nel sistema di Saturno nove anni fa. Con l’arrivo dell’estate nell’emisfero settentrionale è sparita anche una densa cappa di “nebbia” che bloccava la visuale di Cassini.  I laghi di Titano hanno forme molto particolari, sagome arrotondate e fianchi ripidi. Diverse sono le teorie proposte dagli scienziati per la loro formazione: tra queste, il processo potrebbe essere simili a quelli di tipo carsico che avvengono sulla Terra.
I mosaici ottenuti sono composti con le immagini in infrarosso dei flyby del 10 e del 26 luglio (T-92 e T-93) e del 12 settembre (T-94). Il collage a colori in apertura si basa sulle differenze cromatiche rilevate dallo spettrometro VIMS nel vicino infrarosso e mostra le variazioni nella composizione del materiale intorno ai laghi ed ai mari. Dalle osservazioni si evince che i mari sono evaporati lasciando alle spalle l’equivalente delle saline che troviamo sulla Terra. Nell’immagine in alto queste zone sono indicate in arancione, mentre il verde è il suolo di ghiaccio d’acqua. Alla lunghezza d’onda di 5 micron è stato assegnato il colore rosso, 2 micron è il verde e 1,3 micron il blu.
Jason Barnes, uno scienziato VIMS dell’Università di Idaho a Mosca, ha detto: “Le immagini di Cassini ci danno una vista più interessante di un’area che finora era stata solo analizzata in parte, un luogo dove avviene una complessa iterazione tra liquidi, evaporazione e depositi”. Le immagini mostrano anche un’unità di terreno più chiara e luminosa mai osservata prima. Questo potrebbe indicare che il polo nord della luna più nota di Saturno ha peculiarità uniche e distintive rispetto al resto della superficie e potrebbe essere il motivo per cui i laghi ed i mari sono concentrati in questa zona.
“La regione settentrionale dei laghi di Titano è una delle più simili a quelle sulla Terra e una delle più intriganti nel sistema solare”, ha detto Linda Spilker, ricercatrice per la missione Cassini al Jpl di Pasadena, California. “Sappiamo che i laghi cambiano con le stagioni e la lunga missione Cassini su Saturno ci dà l’opportunità di guardare il passaggio delle stagioni su Titano”.
di Eleonora Ferroni (INAF)

Ecco la galassia più distante nell’universo

Un viaggio lungo quasi come l’età dell’universo stesso: 13 miliardi e 100 milioni di anni. Così tanto ha impiegato la luce della più distante galassia mai scoperta finora per arrivare alla Terra. Un cammino iniziato circa 700 milioni di anni dopo il Big Bang, quando l’universo aveva appena il 5 per cento dell’età attuale, stimata in 13,8 miliardi di anni. E’ stato un gruppo di ricercatori guidati da Steven Finkelstein, dell’Università del Texas ad Austin con la partecipazione di Adriano Fontana, astronomo dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma a riuscire a identificare prima e a confermare poi in modo inequivocabile questo segnale . Gli scienziati hanno sfruttato le più profonde osservazioni del telescopio spaziale della NASA Hubble in combinazione ai dati raccolti dallo spettrografo MOSFIRE installato al Keck I, uno dei due giganteschi telescopi gemelli da 10 metri di diametro installati sulle isole Hawaii.
“La scoperta di questa galassia rappresenta un altro passo nello studio delle epoche più remote della storia dell’universo” spiegaAdriano Fontana, coautore dell’articolo sulla scoperta pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature. “Non solo z8_GND_5296 è la galassia più vicina al Big Bang mai scoperta, ma è anche sorprendentemente piena di elementi pesanti formati in generazioni precedenti di stelle – evidentemente, sebbene sia così vicina al Big Bang ha una storia interessante alle spalle”.
La galassia è stata selezionata dal team di Finkelstein insieme ad altre quarantadue, ritenute quelle più distanti in base ad un’analisi preliminare sul colore tra le circa 100.000 individuate nelle immagini raccolte dal programma di ricerca CANDELS di Hubble. CANDELS, acronimo di Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey, è il più esteso tra quelli finora completati dal telescopio spaziale ed ha impiegato oltre un mese di osservazioni complessive per scansionare una porzione di cielo grande all’incirca quanto la dimensione apparente della luna piena
Tuttavia questa tecnica non può da sola confermare con sicurezza la distanza di oggetti remoti così remoti. La riprova incontrovertibile può arrivare da una tecnica di analisi più accurata della luce, ovvero dalla spettroscopia. La spettroscopia è infatti in grado di riconoscere quanto la lunghezza d’onda della luce emessa da un oggetto celeste viene stirata a causa del suo viaggio nell’universo in espansione, fenomeno noto come redshift, ovvero ‘spostamento verso il rosso’, e ricavare dalla sua misura la distanza originaria della sorgente.
Così gli scienziati sono andati a studiare ciascuna delle 43 galassie del loro campione con lo spettrometro infrarosso MOSFIRE installato al telescopio Keck I, confermando così che la luce proveniente dalla galassia denominata z8_GND_5296 è stata emessa 13,1 miliardi di anni fa, quando l’universo aveva ‘appena’ 700 milioni di anni e che all’epoca possedeva una vertiginosa velocità di formazione di nuove stelle, 150 volte maggiore di quella che osserviamo nella nostra Galassia.
“L’altro aspetto importante di questa scoperta è rappresentato dal fatto che z8_GND_5296 è l’unica tra le galassie che abbiamo osservato ad avere un’emissione nella cosiddetta riga Lyman-alfa, che è molto comune osservare nelle galassie più vicine perché viene emessa da atomi di idrogeno ad alta temperatura, di cui molte galassie sono ricche” conclude Fontana. “L’assenza di questa riga di emissione in 42 delle 43 galassie osservate è una caratteristica esclusiva dell’Universo giovane, equeste osservazioni portano sostegno all’ipotesi che in epoche così vicine al Big Bang le galassie fossero ancora circondate da gas primordiale che ne ha assorbito in gran parte la radiazione”.
di Marco Galliani (INAF)

Il nostro pianeta sarebbe spacciato se non ci fosse la Luna

E se la Luna si trovasse a 420 chilometri di distanza dallaTerra? Come sembrerebbe? E cosa succederebbe al nostro pianeta? E’ una circostanza quasi impossibile, anche perché il nostro satellite naturale tende ad allontanarsi e non ad avvicinarsi, ma c’è chi, sul web, ha provato a immaginare come sarebbe la Luna alla stessa distanza, più o meno, della Stazione Spaziale Internazionale. Ad oggi la distanza fra la Terra e il suo satellite è di 384.400 chilometri, cifra che potrebbe aumentare nel corso di migliaia di anni, come dice Luis Barbier, astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA, ma solo fino a quando l’orbita della Luna raggiungerà un’ampiezza maggiore del 50 per cento di quella attuale. Qualche tempo fa abbiamo anche provato a immaginare cosa ne sarebbe di noi se vivessimo senza Luna, quali sarebbero gli effetti sulle maree, sull’asse e sulla rotazione terrestre. Ne è venuta fuori un’analisi quasi catastrofica. E se accadesse il contrario? Se la Luna si avvicinasse più del dovuto? A quella distanza (poi più di 400 km) sorgerebbe da ovest e tramonterebbe a est (cosa che non accade nella realtà). La Luna orbita intorno alla Terra in senso antiorario se vista dal polo nord verso il basso in maniera sincrona alla Terra e normalmente in maniera molto più lenta. A quella distanza, invece, la sua velocità aumenterebbe notevolmente (un giro completo in 90 o 130 minuti).  La Luna e la Terra sono sempre alla stessa distanza grazie a due forze opposte: gravitazionale/centripeda (che la attrae) e centrifuga (che la allontana a causa del suo moto di rotazione). I due corpi celesti si stirano lungo la linea che li unisce, ma se il satellite supera la distanza di sicurezza misurata rispetto al centro del nostro pianeta le forze di marea lo allungano così intensamente da superare la sua gravità che lo tiene insieme fino a farlo letteralmente a pezzi. Questa deadline si chiama limite di Roche, e dipende dal raggio del corpo celeste più grande (la Terra) e dal rapporto tra la sua densità e quella del satellite (la Luna). Se la distanza diminuisse così drasticamente la forza gravitazionale aumenterebbe a dismisura, rischiando, prima o poi, di schiacciarci. Questo solo se non aumentasse anche la rotazione e in quel caso si manterrebbe un equilibrio. Di sicuro avremmo un mese più corto (non di più di circa 30 giorni). Le maree subirebbero delle conseguenze importanti e le acque verrebbero sicuramente ridistribuite, provocando maremoti e tsunami. Drammatiche conseguenze anche sulle terre emerse e sulla crosta terrestre, con conseguenti terremoti. Per non parlare di impensabili ripercussioni sul clima e sulla vita di essere umani, animali e piante. Come detto sono eventualità abbastanza improbabili per diversi motivi. Prima di tutto la Luna si allontana di 3,5 cm l’anno e poi se si avvicinasse, in base al principio della linea di Roche,  la nostra Luna sarebbe distrutta alla distanza di 18.261 km. In quel caso verrebbe a crearsi una cintura di detriti attorno alla Terra come quella di Saturno.

Per saperne di più:

di Eleonora Ferroni (INAF)

Grandinate di diamanti su Giove e Saturno?

Se c’è un materiale che nello spazio sembra non mancare, è il diamante. Preziosissimo sulla Terra, da qualche anno a questa parte dell’elegante reticolo cristallino di atomi di carbonio si congettura la presenza nei luoghi più impensabili. Risale al 2010, per esempio, l’ipotesi che interi oceani di diamante possano bagnare la superficie di Urano e Nettuno. L’anno successivo uno studio (al quale hanno preso parte anche ricercatori dell’INAF) rivela l’esistenza, a 4000 mila anni luce da noi, addirittura d’un intero pianeta fatto di diamante. O di grafite, val la pena sottolineare: perché se anche agli occhi degli scienziati un Koh-i-noor e una Faber-Castell pari sono, vallo poi a spiegare che una mina di matita è per sempre… Tornando invece all’interno del Sistema solare, è di questa settimana la notizia che, su Giove e Saturno, i diamanti potrebbero addirittura piovere. L’allerta meteo, tutta da verificare, è stata presentata nei giorni scorsi a Denver, nel corso del convegno dell’American Astronomical Society’s Division for Planetary Sciences, da Mona Delitsky del California Specialty Engineering e dal suo collega Kevin Baines della University of Wisconsin. Ed è basata su una serie d’assunti ripercorsi, con occhio critico, in un articolo di Maggie McKnee pubblicato sulle pagine di Nature. Ma quale sarebbe la ricetta per bersagliare di diamanti il pianeta degli anelli o il suo grosso vicino di orbita? Anzitutto occorrono dense nubi di metano, dicono Delitsky e Baines, e nell’alta atmosfera dei due giganti la molecola non manca. Poi occorrono dei fulmini, in grado di spezzare i legami fra idrogeno e carbonio liberando così gli atomi di quest’ultimo. Atomi che andrebbero infine a saldarsi l’un l’altro a formare particelle sempre più grandi: prima fuliggine poi – precipitando attraverso i densi strati dell’atmosfera di Giove e Saturno, subendo così l’effetto di temperature e pressioni estreme – irresistibili gocce di diamante liquido. Di quanta roba stiamo parlando, vi chiedete? Solo su Saturno, suppergiù 10 milioni di tonnellate di diamante, dice Baines, da frammenti inferiori al millimetro a sampietrini da 10 centimetri. Troppo bello per essere vero? Non siete i soli a sospettarlo. Fra le opinioni critiche riportate da McKnee, l’obiezione principale fa appello alla termodinamica: ci sarebbe troppo poco metano (fra lo 0.2% e lo 0.5%), e di conseguenza troppo poco carbonio, rispetto all’idrogeno, nell’atmosfera dei due pianeti, per consentire la formazione dei diamanti. Obiezione che non ha impedito a Baines e Delitsky di sognare robot in grado di raccogliere diamanti nell’atmosfera di Saturno. Questa volta, però, non al convegno di scienze planetarie bensì in un racconto-saggio di fantascienzaambientato nel 2469.
di Marco Malaspina (INAF)

La nostra bolla nell’Universo

Uno dei risultati più sconvolgenti degli ultimi anni si riferisce sicuramente alla scoperta dell’accelerazione dell’espansione dell’Universo. E’ stato anche dato il Nobel per questo risultato, ottenuto attraverso l’osservazione delle supernove di tipo Ia nelle galassie abbastanza lontane (fuori dal nostro gruppo locale). Per spiegare questa evidenza sembra necessario introdurre l’energia oscura, un “qualcosa” che tenda a favorire un’espansione più netta di quella prevista dai modelli precedenti. E’ ovvio che la quantificazione di questo effetto si ripercuote sulla costante di Hubble (di cui abbiamo parlato spesso) e che determina la velocità di espansione dell’Universo (oltre che la sua stessa età). In realtà, la determinazione della costante di Hubble attraverso metodi diversi (ad esempio attraverso le osservazioni delle supernove o analizzando il rumore cosmico di fondo) porta a risultati abbastanza discordanti (un dieci per cento di differenza). Non voglio entrare nelle tecniche di determinazione, ma resta il fatto che l’imprecisione sembrerebbe un po’ troppo alta per essere dovuta solo a errori di misura. Ecco, allora che ha ripreso vigore un’ipotesi puramente “teorica” e non confermata da alcun tipo di osservazione: la bolla di Hubble.  Un’ipotesi non così strana come può sembrare a prima vista. L’Universo locale (quello osservabile) è considerato omogeneo, ma, in realtà sappiamo benissimo che non lo è. Basta guardare la distribuzione degli ammassi galattici. Tuttavia, nello Spazio non esistono solo le galassie, ma vi è gas intergalattico che può essere più o meno denso. Sebbene estremamente rarefatto, zone di densità maggiore o minore creerebbero forti variazioni di gravità su grande scala. E se noi fossimo all’interno di una vasta zona a bassa densità? Una vera e propria “bolla”? Cosa causerebbe questa zona relativamente vuota? Beh, sicuramente gli oggetti ai suoi confini verrebbero attratti violentemente dalle zone esterne a maggiore densità, causando una vera e propria fuga delle galassie esterne rispetto a noi. Questa azione gravitazionale “locale” si sommerebbe all’espansione vera e propria dell’Universo. L’ipotesi potrebbe risolvere l’apparente accelerazione dell’Universo senza dover chiedere aiuto all’energia oscura. La costante di Hubble, ottenuta con la radiazione cosmica di fondo si riferirebbe al valore medio dell’Universo, mentre quella ottenuta dalle supernove di tipo Ia si riferirebbe a un Universo “vicino”, gravitazionalmente accelerato. Recentemente, un gruppo di ricercatori di Heidelberg, tra cui alcuni italiani, ha simulato al computer una situazione che vede la nostra galassia al centro di una bolla sferica, i cui bordi vanno ben al di là del nostro gruppo locale. Il risultato spiegherebbe almeno un 25% della discordanza tra le due misure ottenute per la costante di Hubble. Non molto, in verità. Tuttavia, il modello si sta rifinendo, assumendo una forma non sferica e i ricercatori cercheranno di eliminare del tutto la differenza residua.  Una visione nuovamente geocentrica del Cosmo? Perché mai noi dovremmo essere in una posizione “diversa” dal resto dell’Universo locale? Sicuramente qualcosa che crea un senso di fastidio e di obsoleto. Tuttavia, vale anche una considerazione opposta: perché mai l’Universo dovrebbe essere perfettamente omogeneo e a densità costante? Insomma, una ricerca puramente teorica, ma non per questo meno interessante. Da un lato sarebbe una spiegazione che semplificherebbe la situazione, eliminando o quantomeno riducendo di molto l’importanza dell’energia oscura. Dall’altro, però, mi ricorda certi modelli numerici in cui a furia di cambiare un poco i vari parametri si poteva ottenere ciò che si voleva. Mah… staremo a vedere. Resta, comunque, un fatto importante: se tutti i vari arrangiamenti al modello e alle simulazioni al computer saranno fatti con “giudizio”  e  si ottenesse ancora una discordanza importante, la necessità di un entità sconosciuta (energia oscura) sarebbe praticamente accertata.
di Vincenzo Zappalà (Astronomia.com)

In bilico fra stelle e pianeti

Uno erra ramingo nella costellazione del Capricorno, l’altro s’aggira, altrettanto introverso, per quella del Camaleonte. Sono l’incubo dei tassonomisti, gli ornitorinchi dell’astronomia. Giovani corpi celesti orfani d’una stella madre che vagabondano per la galassia senza identità. Troppo grandi per essere pianeti, troppo piccoli per essere stelle, la loro casa è la frontiera: quel lembo d’incertezza che aspirerebbe a distinguere i giganti gassosi dalle nane brune. Battezzati rispettivamente PSO J318-22 e OTS 44 – se avessero amici, PSO e OTS – si sono appena guadagnati le pagine di Astrophysical Journal Letters il primo e di Astronomy & Astrophysics Letters il secondo. Prima di tracciare l’ambiguo identikit dei due, vale la pena riassumere quali dovrebbero essere i tratti specifici d’una stella e quali d’un pianeta. Una stella è un oggetto con massa sufficiente a consentire l’innesco della fusione nucleare di atomi d’idrogeno nel suo nucleo. Nelle nane brune – una classe d’oggetti soprannominati non a caso “stelle fallite” – la massa è troppo piccola perché questo avvenga. Ma è comunque abbastanza grande da dare il via, seppure per un tempo limitato e solo negli strati superficiali della stella, a un altro genere di fusione nucleare: quella del deuterio, o idrogeno pesante. Insomma, la chiave di tutto è la massa. E qual è la massa minima affinché s’inneschi la fusione del deuterio? Circa 13 volte la massa di Giove, dicono gli astronomi. Al di sotto rimani pianeta. Ma come spesso accade quando ci si muove lungo un continuum, le linee di confine tendono a essere arbitrarie e un po’ slabbrate, come ci ha mostrato il recente declassamento di Plutone. Ora che abbiamo tracciato qualche coordinata, torniamo ai nostri due giovani campioni. PSO, che con i suoi 12 milioni di anni d’età è l’adolescente della coppia, ha una massa pari a circa 6 volte quella di Giove: decisamente al di sotto della soglia, dunque. Ma la sua firma spettrale – debole ed estremamente spostata verso il rosso – è tale da essere stato scoperto proprio cercando nane brune. «Mai prima d’ora c’eravamo imbattuti in un oggetto simile che fluttuasse libero nello spazio. È uguale in tutto e per tutto ai giovani pianeti che vediamo orbitare attorno ad altre stelle, ma questo se ne sta andando alla deriva per conto suo», dice Michael Liu dell’università delle Hawaii, alla guida del team che ha studiato PSO. «Mi sono chiesto a lungo se oggetti simili potessero esistere. Ora sappiamo che la risposta è sì». Se PSO è un adolescente, OTS con i suoi 2 milioni di anni d’età è poco più che un neonato. Ma di quelli robusti: la sua massa è pari a circa 12 volte quella di Giove. Sufficiente a piazzarlo pericolosamente vicino alla linea di confine fra pianeta e nana bruna. Non solo: sottoposto a scrutinio dal telescopio spaziale Herschel dell’ESA e analizzato dallo spettrografo SINFONI del Very Large Telescope dell’ESO, in Cile, OTS ha mostrato d’essere avvolto in un disco di gas, proprio come una giovane stella. Gas che continua tutt’ora ad aumentarne la massa, esattamente come avverrebbe per una stella. «Per chi si occupa di formazione stellare, scoprire che gli stessi processi sono all’opera anche per oggetti di massa planetaria è un’informazione cruciale», spiega Viki Joergens, ricercatrice al Max Planck Institute for Astronomye prima autrice dell’articolo su OTS.
Dunque ancora può crescere, OTS, e chissà cosa vorrà fare da grande. Certo è che le categorie esistenti cominciano a mostrare i loro limiti. Al punto che per corpi di confine come questi – pianeti solitari o mini nane brune – c’è già chi, per andare sul sicuro, ha coniato l’etichetta free-floating planetary-mass objects: oggetti di massa planetaria in libera uscita.
di Marco malaspina (INAF)

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