Una galassia primordiale nell’Universo locale

Non è un’impresa facile per gli astronomi cercare indizi sul passato del nostro Universo, perché spesso si deve guardare davvero molto lontano con i nostri telescopi. La galassia nana DDO 68, conosciuta tra gli addetti ai lavori anche come UGC 5340, però sembra offrire una rara eccezione agli esperti: forse appare più giovane di quanto non sia in realtà, ma quel che è certo è che si trova relativamente vicina alla nostra galassia, ad appena 39 milioni di anni luce, quando galassie simili, giovani di formazione, si trovano 50 volte più distanti, a miliardi di anni luce dalla Via Lattea. DDO 68 sembra essere relativamente giovane in base alla sua struttura e alla bassa percentuale di elementi pesanti, tuttavia gli astronomi pensano che possa essere più vecchia di quello lasci apparire. Gli astronomi hanno studiato l’evoluzione galattica per anni e anni e Hubble ha permesso di portare a casa importantissime scoperte in questo campo, svelando man mano piccoli segreti della storia dell’Universo. Il telescopio è riuscito a guardare molto indietro del tempo catturando quelle luci tanto lontane da impiegare miliardi di anni per arrivare a noi. La ratio è semplice: più si guarda lontano e più accurate saranno e osservazioni delle galassie più giovani. Studiando galassie di varie epoche gli astronomi hanno scoperto che tra di loro ci sono enormi differenze. Quelle più antiche tendono ad essere più larghe, a causa di diverse collisioni e fusioni con altre galassie che si sono succedute in miliardi di anni. Queste galassie contengono gruppi di stelle di diverso genere, più antiche, giovani, piccole o massicce. Anche la composizione chimica è diversa: le galassie di formazione più recente presentano elementi simili a quelli trovati nell’Universo primordiale, cioè la materia che è stata creata dal Big Bang (idrogeno, elio e un po’ di litio), mentre le galassie più âgées nel corso dei secoli si sono arricchite di elementi pesanti generati durante le diverse ondate di formazione stellare. La galassia nana DDO 68, osservata già in passato con il SAO Telescope, viene considerata dagli esperti una galassia primordiale ma situata nell’Universo locale, quindi quello dove si trova temporalmente anche la Via Lattea. La galassia, infatti, appare povera in elementi pesanti, che altrimenti proverebbero l’esistenza di diverse generazioni passate di stelle. L’immagine che vedete è composta da diverse esposizioni a luce visibile e infrarossa ed è stata scattata con l’Advanced Camera for Surveys di Hubble. Gli esperti hanno utilizzato il telescopio orbitante per studiare le proprietà della luce della galassia e per confermare se ci siano o meno stelle antiche in DDO 68. Qualora venissero scoperte, come in realtà ipotizzano i ricercatori, ciò smentirebbe la prima ipotesi, cioè non stanno davvero osservando una galassia di recente formazione, ma soltanto un oggetto che si finge più giovane. Al contrario, questa potrebbe essere la giovane galassia più vicina a noi. Per avere delle certezze, però, sono necessarie nuove osservazioni e dei nuovi modelli. Anche se per ora le risposte sono vaghe, godiamoci le splendide immagini sul sito INAF.
di Eleonora Ferroni (INAF)

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Si fa presto a dire equinozio

Dal punto di vista astronomico l’autunno è iniziato alle 2.29 a.m. del 23 settembre sul meridiano di Greenwich, cioè alle 4.29 in Italia, e contestualmente, con l’equinozio di domani, nell’emisfero Sud comincerà la nuova primavera. Ma siamo proprio sicuri che la notte e il giorno abbiano la stessa durata come ci hanno insegnato a scuola? Joe Rao, insegnante e conferenziere presso il New York’s Hayden Planetariu, oltre ad essere tra i più noti presentatori del meteo negli U.S.A., nella sezione Skywatching della testata online Space.com si è divertito ad abbattere questo mito. In effetti la parola equinozio deriva dal latino æquinoctium, ovvero “notte uguale”, pensare ad esso però come ad una giornata in cui la durata della notte e quella del giorno siano esattamente identici è una grande semplificazione. Sarebbe così nel caso in cui la luce del Sole sparisse dal cielo una volta che esso sia calato dietro l’orizzonte, e quindi se la Terra non avesse un’atmosfera e non esistesse il crepuscolo. In tal caso in effetti il Sole sparirebbe e apparirebbe, passando la metà del tempo al di sopra e l’altra metà al di sotto dell’orizzonte. La luce del Sole viaggia in linea retta nello spazio, ma quando attraversa l’atmosfera terrestre la sua traiettoria viene incurvata a causa del fenomeno della rifrazione. La rifrazione atmosferica svolge dunque un ruolo fondamentale in questo processo, aumentando il diametro apparente del disco solare, sia quando esso sorge che quando tramonta. Avete presente quando il Sole ci appare come un’enorme pallone arancione sull’orizzonte? Si tratta di un’illusione ottica dovuta proprio al fenomeno della rifrazione, perché in realtà il Sole si trova già completamente sotto la linea dell’orizzonte. Oltre al fatto che la rifrazione anticipa di fatto l’alba e ritarda il momento del tramonto c’è un altro fattore che rende il giorno più lungo della notte durante l’equinozio: vengono infatti definiti alba e tramonto i momenti in cui il primo e l’ultimo pezzetto di Sole sono visibili sull’orizzonte, non quando lo sia il centro esatto del disco solare. È questa la ragione per cui se vi capitasse di consultare un almanacco o un giornale per controllare l’orario previsto per il sorgere ed il tramontare del Sole vi renderete conto che il periodo è un po’ più lungo di 12 ore.  A New York City, ad esempio, domani l’alba è prevista alle 6:43 a.m., mentre il tramonto alle 6:54 p.m., quindi la luce durerà non 12 ore esatte, ma 12 ore e 11 minuti. Per avere la stessa quantità di luce e di buio dovremo aspettare il 26 settembre, quando in effetti il Sole sorgerà alle 6:47 a.m. e l’ultimo raggio di luce sparirà esattamente 12 ore dopo. Al Polo Nord il Sole in questo momento sta tracciando un cerchio a 360° intorno al cielo, sfiorando l’orizzonte. Teoricamente allo scoccare dell’equinozio d’autunno dovrebbe scomparire completamente, ma l’ultimo pezzetto di Sole visibile sparirà dalla vista soltanto 52 ore e 10 minuti dopo. Il fenomeno della rifrazione è anche alla base dell’effetto ottico che fa apparire il disco solare ovale quando si trova vicino alla linea dell’orizzonte. La quantità di rifrazione, infatti, cresce così rapidamente con l’avvicinarsi del sole all’orizzonte che l’estremità inferiore viene sollevata maggiormente di quella superiore, distorcendo in modo evidente il disco solare. Ma certi miti astronomici sono duri a morire. Tra questi, ad esempio, la convinzione che nell’Artico si avvicendino 6 mesi di luce e 6 mesi di buio. Spesso si tende a definire la notte a partire dal momento in cui il Sole è sotto l’orizzonte, come se il crepuscolo di fatto non esistesse. Questo errore che viene ripetuto di continuo, non soltanto nei libri di testo, ma anche negli articoli di viaggio e nelle guide. Il crepuscolo illumina il cielo per un certo periodo ed una certa estensione finché il margine superiore del Sole si trova a 18° al di sotto della linea dell’orizzonte. Il crepuscolo, ovvero quel periodo che precede il sorgere del Sole o che segue il suo tramonto, si distingue infatti in differenti categorie. Il cosiddetto crepuscolo Civile, che comprende il periodo che intercorre tra il tramonto del Sole e l’istante in cui esso raggiunge la distanza zenitale di 96°, ovvero 6° sotto l’orizzonte, è genericamente definito come quel periodo nel quale si possono continuare le normali attività all’aperto. Alcuni giornali indicano il momento in cui occorre accendere i fari delle auto: ecco, quell’orario in genere corrisponde al crepuscolo Civile. Quindi anche al Polo Nord, mentre il Sole scomparirà dalla vista per 6 mesi a partire dal 25 settembre, il crepuscolo Civile si protrarrà fino all’8 ottobre. Il periodo che intercorre tra la fine del crepuscolo civile e l’istante in cui il Sole raggiunge la distanza zenitale di 102° (12° sotto l’orizzonte) viene invece definito crepuscolo Nautico, periodo al termine del quale risulta difficile distinguere la linea dell’orizzonte. Al termine del crepuscolo Nautico la maggior parte delle persone direbbe che la notte ha avuto inizio. Al Polo Nord si potrà parlare di fine del crepuscolo nautico il 25 ottobre. Rimane il crepuscolo Astronomico – al termine del quale il cielo diventa completamente oscuro – che al Polo Nord terminerà il 13 novembre. Da quel momento l’oscurità sarà totale fino al 29 gennaio, quando il ciclo crepuscolare ricomincerà di nuovo. In fine dei conti quindi al Polo Nord il buio completo non durerà affatto 6 mesi, bensì solo 11 settimane. Insomma, c’è crepuscolo e crepuscolo, quello che è certo e che a qualunque ora il Sole tramonti stasera con l’estate l’appuntamento è per l’anno prossimo.
di Francesca Aloisio (INAF)

Era il Big Bang? Chiedi alla polvere

Doveva essere il segnale più antico dell’universo, l’eco dell’inflazione cosmica, la firma delle onde gravitazionali primordiali. E invece pare proprio che non sia altro che un’ombra su una finestra impolverata. O meglio: qualunque cosa ci sia là fuori, il vetro è troppo sporco per dire di che si tratta. A mettere una pietra tombale sull’entusiasmo generato dall’annuncio –declamato a gran voce sei mesi fa da Harvard dai ricercatori di BICEP2, nel corso di una conferenza stampa planetaria – della rilevazione dei modi Bprimordiali nel segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, è un lungo articolo caricato in rete questa notte dal team del satellite Planck dell’Agenzia spaziale europea. Un articolo molto atteso dai cosmologi, perché se è vero che dal 17 marzo scorso a oggi l’entusiasmo è andato via via scemando mano a mano che emergevanoincertezze e perplessità, solo nei dati a nove frequenze di Planck si poteva discernere con ragionevole certezza l’origine di quel segnale: l’alba dell’universo, pochi istanti dopo il Big Bang, o più prosaicamente il pulviscolo galattico che ci avvolge? Un dubbio, questo, che i cosmologi hanno avuto sin dai primissimi minuti della presentazione dei risultati di BICEP2. Risultati recepiti da subito con stupore, quando non proprio con scetticismo. Le perplessità erano dovute alla difficoltà enorme che comporta il rimuovere le contaminazioni dovute ai foreground galattici, primi fra tutti la polvere e il sincrotrone. Già, polvere galattica e radiazione di sincrotrone: queste le due bestie nere di BICEP2 ed esperimenti analoghi. La prima a frequenze un po’ più elevate, la seconda a frequenze più basse, entrambe imprimono sulle mappe della polarizzazione del cielo a microonde una firma dannatamente simile a quella che avrebbero dovuto lasciare, se il modello inflazionistico è corretto, le onde gravitazionali immediatamente successive al Big Bang. Per ridurre al minimo la possibilità di confondersi, esistono essenzialmente due metodi: il primo è dotarsi di strumenti per riconoscere le firme “false”, come fa Planck, mentre il secondo è di osservare il cielo solo attraverso le “finestre” più pulite. Ed è questo secondo metodo quello adottato da BICEP2.

C’è polvere sui vetri, anche ai piani alti

La più pulita, fra le centinaia di finestre di quel palazzo di vetro che è la Via Lattea, la galassia nella quale ci troviamo, era stata individuata dal team di BICEP2 in un pertugio visibile dal Polo Sud. Perché proprio quella? In parte, e qui la vicenda si tinge di giallo, grazie a una mappa in polarizzazione di Planck fuoriuscita anzitempo: non potendo attendere i dati ufficiali, infatti, i ricercatori di BICEP2,stando alla ricostruzione fatta da Adrian Cho su Science, hanno dovuto arrangiarsi con quel poco che avevano: un file pdf presentato durante una conferenza. Per ridurre ulteriormente la contaminazione da polvere e sincrotrone, i ricercatori di BICEP2 avevano inoltre progettato il loro esperimento così da essere sensibile alla frequenza meno disturbata dai due segnali di foreground: con rivelatori a 150 GHz, dunque una finestra “pulita” anche dal punto di vista della banda elettromagnetica, al di sopra del picco del sincrotrone e al di sotto di quello della polvere. Certo, l’ideale sarebbe stato non essere costretti a una scelta. Bisognerebbe poter osservare attraverso tutte le finestre del palazzo di vetro e a molte frequenze. Ed è esattamente quello che ha fatto la missione Planck, con le sue survey a tutto cielo su nove frequenze, da 30 a 857 GHz. Ma anche Planck ha il suo punto debole: la sua sensibilità alla radiazione polarizzata è assai inferiore a quella di BICEP2. Insomma, quanto a polarizzazione, BICEP2 è disegnato per vedere cosa c’è fuori, Planck per caratterizzare lo sporco che c’è sulla finestra. Il risultato di questa seconda impresa è quello pubblicato oggi, e dice appunto che il “vetro sopra al Polo Sud” non era così pulito come si sperava, perlomeno per quel che riguarda la polvere. «La pubblicazione dei dati a 353 GHz sulla polvere polarizzata ha messo in risalto che tutto o parte del segnale osservato da BICEP2 a 150 GHz, e attribuito dal team alla polarizzazione della radiazione di fondo cosmico nei modi B, potrebbe essere dovuto a polvere galattica che, ahimè, pervade tutto il cielo, anche regioni ad alte latitudini galattiche, prima ritenute prive di polvere», spiega Nazzareno Mandolesi, responsabile dello strumento a bassa frequenza a bordo di Planck (LFI) e associato INAF. «È invece confermato che il contributo dell’emissione da sincrotrone, l’altro contaminante galattico attivo a frequenze minori di 150 GHz, non contamina il segnale di BICEP2 per più del 2 percento». Dobbiamo dunque concludere che BICEP2 non ha visto il segnale polarizzato? No, tutt’altro, i dati di Planck non inficiano in alcun modo la rilevazione del segnale a 150 GHz. È la sua origine che viene messa in discussione: non essendo irrilevante il contributo della polvere, la probabilità che sia dovuto a onde gravitazionali primordiali si riduce in modo significativo.

BICEP e Planck insieme a caccia di ‘erre’

Ma la conclusione più importante, almeno per il momento, non ha tanto a che fare con la cosmologia quanto con i rapporti fra i team dei due esperimenti. Se BICEP2 è più sensibile alla polarizzazione e Planck più capace di discernere fra background e foreground, pare proprio che per trovare i modi B primordiali – se davvero esistono – i due team dovranno sacrificare almeno in parte il pur stimolante spirito competitivo che li ha incalzati finora e cominciare a collaborare. Come già hanno iniziato a fare. «Da agosto team ristretti di Planck e BICEP2 stanno lavorando  assieme, nell’ambito di un MOU (memorandum of understanding) sottoscritto dal Planck Science Team e dai leader di BICEP2, con lo scopo principale di ottenere una stima scientificamente convincente del rapporto tensore-scalare primordiale, il cosiddetto “fattore r”, basato sulle misure di BICEP2 e di Planck nella regione di cielo osservata da BICEP2. Per poi arrivare a scrivere un lavoro comune, possibilmente in coincidenza con la release di dati Planck 2014», anticipa Mandolesi. Concretamente, questo significa che l’accesso ai dati sarà reciproco, e nessuno dei due team dovrà più ricorrere a stratagemmi come l’estrazione da un pdf o da una slide presentata a un seminario. E se tutto va bene entro fine anno, probabilmente già prima o durante il convegno internazionale sulla polarizzazione a microonde in programma a Ferrara a inizio dicembre, avremo i primi risultati di questo inedito lavoro congiunto.
di Marco Malaspina (INAF(

Le corone di Miranda

Miranda è una piccola luna ghiacciata di Urano. Uno dei corpi celesti più enigmatici e sorprendenti del sistema solare. In uno studio appena pubblicato dalla Società Americana di Geologia, si afferma che nonostante le sue dimensioni ridotte, la luna Miranda sia stata oggetto di processi geologici di emersione che hanno portato alla formazione di almeno tre aree caratteristiche quanto uniche sulla superficie, regioni a forma poligonale chiamate corone. Queste corone sono visibili nell’emisfero sud di Miranda e ognuna ha almeno 200 km di diametro. La corona Arden, la più grande, ha creste e avvallamenti che raggiungono i 2 km di dislivello. Elsinore, la seconda corona, ha una cintura esterna di circa 80 km di larghezza, relativamente liscia e  che si eleva dal terreno circostante per circa 100 metri. Infine Inverness mostra una forma trapezoidale con al centro una figura a forma di caporale (<) grande e luminosa. L’emisfero settentrionale di Miranda è stata mai fotografato dal Voyager 2 e quindi non sappiamo se ​​esistono altre corone anche se è ipotizzabile. Avvalendosi di modelli numerici, gli autori della pubblicazione, Noah Hammond e Amy Barripotizzano che le corone si siano formate per un fenomeno di convezione nel mantello di ghiaccio di Miranda. Il processo convettivo avrebbe spinto verso la superficie il ghiaccio reso più “caldo” dall’effetto mareale provocato dall’orbita molto eccentrica che la Luna di Urano aveva prima di stabilizzarsi. Il processo convettivo ha prodotto una estesa concentrazione di ghiaccio sotto le sedi delle corone, causando la formazione di faglie tettoniche estensionali. Un processo simile alla tettonica a placche sulla Terra, infatti il processo convettivo è una forza motrice primaria per la deformazione della superficie. Hammond e Barr scrivono che l’energia interna che ha alimentato il processo di convezione probabilmente proveniva dal riscaldamento mareale, prodotto, come detto, dall’orbita molto ellittica di Miranda. Hammond e Barr ritengono che la convezione alimentata dal riscaldamento prodotto dall’effetto mareale spiega sia le posizioni delle corone sia i modelli di deformazione all’interno delle corone stesse sia il flusso di calore stimato durante la formazione della corona.
Redazione Media Inaf

Una galassia nana dal cuore supermassiccio

Generalmente, i buchi neri molto grandi si trovano al centro di galassie altrettanto grandi, dalle quali hanno ricavato l’enorme quantità di materiale necessario al loro gargantuesco accrescimento. Ora un gruppo internazionale di astronomi, guidati da Anil Seth della University of Utah, ha trovato un buco nero supermassiccio – come vengono definiti i buchi neri con massa equivalente almeno a 1 milione di stelle come il Sole – in un bozzolo di stelle molto piccolo: la galassia nana ultracompatta M60-UCD1, la più piccola galassia conosciuta ospitante un mostro di tali dimensioni. La scoperta, pubblicata sull’ultimo numero di Nature, induce a pensare che i buchi neri giganti possano essere più numerosi di quanto si ritenesse finora. Le galassie nane ultracompatte sono tra i sistemi stellari più densi nell’universo. M60-UCD1 è il più massiccio della categoria, con una stazza totale stimata attorno ai 140 milioni di masse solari. Posizionata a circa 54 milioni di anni luce dalla Terra, M60-UCD1 appare insignificante rispetto alla galassia di cui è satellite, la maestosa M60, una delle galassie più grandi di quel circondario cosmico che gli astronomi definiscono “universo locale”. Utilizzando il telescopio ottico e infrarosso Gemini Nord alle Hawaii, assieme a osservazioni effettuate dallo Hubble Space Telescope, i ricercatori hanno scoperto che M60-UCD1 è veramente una galassia da record: ospita infatti un buco nero supermassiccio da ben 21 milioni di masse solari. Una mole straordinaria, considerando che rappresenta il 15% della massa complessiva della galassia nana ultracompatta. Per fare un paragone, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, con i suoi 4 milioni di masse solari, costituisce appena lo 0,01% dei 50 miliardi di masse solari stimati per l’intera nostra galassia. «Questo è piuttosto sorprendente, dato che la Via Lattea è 500 volte più grande e più di 1.000 volte più pesante della galassia nana M60-UCD1», ha commentato Seth. «Riteniamo che in passato questa fosse un grande galassia, costituita da qualcosa come 10 miliardi di stelle, che si è trovata a un certo punto a transitare molto vicino al centro di una galassia ancora più grande, M60 appunto. In questa interazione, tutte le stelle e la materia oscura nella parte esterna della galassia sono state strappate via e divenute parte di M60». Il ricercatore ha spiegato che il progressivo processo di spoliazione può essere durato attorno ai 500 milioni di anni, ed essere avvenuto in un’epoca imprecisata ma risalente anche fino a 10 miliardi di anni fa. La nuova scoperta induce gli autori dello studio a ritenere che un gran numero di altre galassie nane ultracompatte possano ragionevolmente contenere buchi neri supermassicci al loro interno, essendo probabilmente, come M60-UCD1, il residuo di galassie più grandi, spogliate dall’interazione con altre galassie. «Non conosciamo nessun altro modo in cui si possa produrre un buco nero così grande in un oggetto così piccolo», ha spiegato Seth. Conclusioni che trovano concorde Eleonora Torresi, ricercatrice dell’INAF-IASF di Bologna, a cui abbiamo chiesto di commentare il nuovo studio. «La scoperta che anche nel centro della galassia nana ultracompatta M60-UCD1 possa esistere un buco nero supermassiccio è un risultato molto importante», sottolinea Torresi, «che conferma quanto già ipotizzato in un lavoro pubblicato lo scorso anno sullo stesso oggetto (vedi Doppio concentrato di galassia su Media INAF). In quel precedente lavoro, la presenza di un buco nero era indicata dall’emissione in raggi X al centro di M60-UCD1, emissione la cui luminosità suggeriva che il buco nero stesse accrescendo materiale ad un tasso simile a quello di buchi neri in galassie più grandi e massicce. Ora in questo lavoro, grazie a dati ad alta risoluzione spaziale ottenuti con il telescopio Gemini Nord, gli autori sono riusciti a rivelare la presenza di un buco nero al centro di M60-UCD1 e, combinando misure di cinematica stellare con immagini prodotte da HST, sono stati in grado di stimarne la massa». Nel riepilogare le ulteriori conclusioni dello studio, in particolare l’ipotesi che M60-UCD1 sia il residuo di una galassia ben più grande depauperata da uno scontro galattico, Torresi ribadisce che, al pari di M60-UCD1, molte altre UCD (ultra-compact dwarf, galassie nane ultracompatte) potrebbero ospitare buchi neri supermassicci. «Ciò implicherebbe un interessante aumento del numero di buchi neri che popolano l’universo locale», dice in conclusione la ricercatrice. «Per una classe di oggetti piuttosto recente come le UCD, che fino ad una decina di anni fa si pensava fossero singole stelle o galassie molto lontane, questo risultato rappresenta un grande passo in avanti nella loro conoscenza».
di Stefano Parisini (INAF)

Il catalogo più dettagliato della Via Lattea

Duecentodiciannove milioni di stelle. Non meno di queste, sono le stelle che formano il nuovo catalogo della parte nord visibile della nostra galassia. Ci sono voluti ben dieci anni perché venisse assemblato il catalogo, utilizzando l’Isac Neewton Telescope (INT) localizzato a La Palma presso le Isole Canarie. Il lavoro è apparso recentemente sulle pagine della rivista specialistica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Una banda chiara che attraversa il cielo: così si può ammirare la Via Lattea da posti abbastanza bui e tornando al catalogo, diciamo subito che non scherziamo, come dimensioni: stiamo parlando di una estensione di centomila anni luce. Certo il disco galattico è la parte più luminosa ed esuberante della nostra Via Lattea, perché contiene la gran parte delle stelle della galassia (incluso il nostro Sole), e certamente la più densa concentrazione di polvere e di stelle. L’occhio umano si perde, in questo mare di stelle. Assai meglio se la cava lo specchio da 2.5 metri di INT. Con quello gli scienziati hanno intrapreso la cartografia di 219 milioni di stelle: un compito da far tremare i polsi, non c’è dubbio. INT ci vede lungo, del resto: arriva a stelle della ventesima magnitudine, mentre l’occhio umano arriva sì e no alla sesta (ricordiamo che le magnitudini vanno al contrario della luminosità – o meglio del suo logaritmo: insomma più il numero è grande meno la stella è luminosa). Attraverso questo catalogo, gli scienziati hanno messo insieme una mappa straordinariamente dettagliata del disco della nostra Galassia, che mostra bene come varia la densità di stelle nelle varie zone. E’ una immagine vivida e completamente nuova di quello che ci circonda. La produzione del catalogo di stelle, che prende il nome di IPHAS DR2 – solo dal punto di vista informatico una bella impresa – è un lucido esempio dell’approccio moderno dell’astronomia verso i “big data”. Le informazioni riguardano 219 milioni di oggetti, appunto. E ognuno di questi è rappresentato da ben 99 parametri. E tutto questo è per la comunità, for free, come si dice. Infatti il team offre al mondo scientifico libero accesso alle misure acquisite attraverso due filtri a larga banda, che hanno catturato la luce all’estremo rosso dello spettro visibile, più una banda stretta centrata sulla linea di emissione dell’idrogeno, quella più luminosa, ovvero H-alpha (ottima scelta per produrre stupende immagini di nebulose, che si trovano in gran numero nella Via Lattea).
Tratto: GruppoLocale.it

L’Adeano? Non era poi così infernale

Già il nome è tutto un programma:Adeano, da Ade, il dio degli inferi. Ed è proprio all’inferno dantesco che corre la nostra immaginazione quando cerchiamo di raffigurarci l’ambiente terrestre delle origini, oltre 4 miliardi di anni fa. In quell’eone primordiale che i geologi chiamano, appunto, Adeano, sul nostro pianeta la vita ancora non c’era. E le condizioni per ospitarla nemmeno. O almeno così ritenevano gli scienziati fino a una trentina d’anni fa. Non avendo rinvenuto rocce risalenti ai primi 500 milioni di anni dalla formazione della Terra, i geologi erano più o meno tutti concordi nel ritenere che per lungo tempo la superficie del nostro pianeta fosse costituita da una sorta di oceano di magma. Poi però alcuni testimoni di quella prima epoca sono affiorati. Si tratta dei cristalli di zircone rinvenuti a Jack Hills, una catena collinare dell’Australia Occidentale, nel corso degli ultimi trent’anni. Uno di essi risalirebbe addirittura a 4.4 miliardi di anni fa, età stabilita grazie alla datazione radiometrica. L’analisi di questi campioni ha permesso così ai geologi di intraprendere, per la prima volta, il tentativo di ricostruire l’ambiente nel quale questi cristalli si formarono. Ambiente che fino a oggi sembrava mostrare numerose analogie, da un punto di vista geologico, con quello che caratterizza l’odierna Islanda: relativamente ricca di rocce di silice e con una crosta basaltica spessa e di recente formazione, l’Islanda è infatti considerata una sorta di Adeano in versione moderna. Da oggi, però, questa somiglianza comincia a scricchiolare. Una squadra di geologi della Vanderbilt University, confrontando gli antichi zirconi di Jack Hills con quelli – risalenti ad appena 18 milioni di anni fa – recuperati ora in Islanda, ha trovato significative differenze. In particolare, sottoponendo i due campioni ad analisi chimiche e isotopiche, i ricercatori hanno notato che le rocce islandesi hanno una più alta concentrazione di titanio e di itterbio, nonché un’abbondanza isotopica di ossigeno-18 incompatibile con quella dei detriti di Jack Hills. I risultati, pubblicati su Earth and Planetary Science Letters, indicano che gli zirconi islandesi si sono formati da un magma molto più caldo rispetto a quello dal quale sono emersi gli zirconi risalenti a 4 miliardi di anni fa. E se per la formazione di entrambi i cristalli un ruolo fondamentale è giocato dall’acqua presente in superficie, nel caso degli zirconi islandesi si sarebbe trattato di acqua ad alta temperatura, mentre quelli dell’Adeano sarebbero frutto dell’interazione delle rocce con distese di acqua assai più tiepide. Suggerendo dunque che la Terra, nel corso del suo primo mezzo miliardo di anni, potesse essere stata sorprendentemente simile a com’è ora, con tanto di oceani, continenti e placche tettoniche. «Sono conclusioni controintuitive, quelle alle quali siamo giunti. Gli zirconi risalenti all’Adeano si sono formati da magma analogo a quello che troviamo nelle moderne zone di subduzione», dice uno degli autori dello studio, il geologo Calvin Miller, «ma a quanto pare, rispetto a quelle odierne, perfino più fredde e più umide».
di Marco Malaspina (INAF)

I ‘buchi’ di Venere

Ci sono grandi differenze tra la Terra e Venere. Se è pur vero che entrambi questi pianeti possono rientrare nella cosiddetta fascia di abilità, la differente atmosfera, come abbiamo illustrato inquesto articolo, fa una bella differenza, tanto da diventare unità di misura nella ricerca di una reale simil Terra. E oggi se ne aggiunge un’altra grazie ad un recente studio ottenuto con dati raccolti dalla sonda dell’Agenzia Spaziale Europa, Venus Express. Nella ionosfera di Venere, lo strato elettricamente carico dell’atmosfera venusiana, vi sono una serie di “buchi” giganti, tanto da far ritenere che l’ambiente magnetico del nostro vicino pianeta sia assai più complicato del previsto. Venere, con la sua densa atmosfera  a base di biossido di carbonio offre agli scienziati la possibilità di studiare un pianeta molto differente dal nostro. I fori riscontrati nella sua ionosfera forniscono ulteriori indizi per comprendere l’atmosfera di Venere e di come questo pianeta interagisce con il costante vento solare e, forse, potrà indicarci cosa si nasconde nel profondo del suo nucleo. Non è la prima volta che viene trovato un “buco” nella ionosfera di Venere, il primo grazie al Pioneer Venus Orbiter nel 1978. Ma è la prima volta dopo 30 anni che questo fenomeno viene nuovamente registrato. «Tutto è iniziato nel 1978» ha dichiarato Glyn Collinson, scienziato spaziale del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland,  primo autore dell’articolo apparso sul Journal of Geophysical Research, «quando la Venus Pioneer Orbiter della NASA rilevò il primo ‘buco’, ma da alloea non avevamo avuto altre evidenze» . Per capire quanto sta accadendo alla ionosfera del pianeta Venere, è necessario ricordare l’influenza del vento solare, del plasma emesso dalla nostra stella, che trasporta una parte del campo magnetico del Sole. Mentre la Terra ha un suo campo magnetico che la protegge, Venere non ne dispone quindi è più soggetto al vento solare. La sua ionosfera particolarmente carica però interagisce con il plasma portato dal vento solare. creando una sorta di ingorgo che produce un mini campo magnetico. Venus Express è in grado di misurare questa sottile magnetosfera, il che le ha permesso di riscontrare questi “buchi”, canali che nell’atmosfera venusiana convogliano il campo magnetico prodotto dal plasma solare verso il suo nucleo roccioso, grazie alla conduzione elettrica nella ionosfera venusiana. Un fenomeno simile accade sulla Luna, dice Collinson. «La luna ha poca o nessuna atmosfera. Le linee del campo magnetico del Sole passano attraverso il suo manto per i ha colpito ciò che è pensato essere il suo nucleo di ferro».
Redazione Media Inaf

Il segreto di Messier 54

L’ammasso globulare Messier 54, fotografato con il VST (VLT Survey Telescope), il telescopio ad ampio campo più grande mai realizzato, frutto di una collaborazione tra l’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte e ESO, sembra molto simile a tanti altri, ma nasconde un segreto: non appartiene alla Via Lattea, ma fa parte di una piccola galassia satellite, la Galassia Nana del Sagittario. Questa insolita parentela ha permesso agli astronomi di usare il VLT (Very Large Telescope) all’Osservatorio del Paranal per verificare se ci siano anche nelle stelle al di fuori della Via Lattea livelli inaspettatamente bassi di litio. L’immagine rivela anche la densa foresta di stelle ben più vicine, che si trovano in primo piano e appartengono alla Via Lattea. Intorno alla nostra galassia orbitano più di 150 ammassi globulari, sfere di centinaia di migliaia di stelle vecchie, che risalgono al periodo di formazione della galassia. Uno di questi, insieme a molti altri nella costellazione del Sagittario, è stato scoperto alla fine del XVIII secolo dal cacciatore di comete francese Charles Messier e ha ricevuto la designazione Messier 54. Per più di duecento anni dopo la scoperta si è pensato che Messier 54 fosse simile a tutti gli altri ammassi globulari della Via Lattea. Ma nel 1994 si è scoperto che in realtà era associato a un’altra galassia. Si trova a 90 000 anni luce, lontano più di tre volte la distanza del centro galattico dalla Terra. Gli astronomi hanno osservato ora con il VLT Messier 54 come banco di prova per cercare di risolvere uno dei misteri dell’astronomia moderna – il problema del litio. La maggior parte di questo elemento chimico, tra i più leggeri e presente ora nell’Universo, è stata prodotta durante il Big Bang, insieme con l’idrogeno e l’elio ma in quantità molto più piccole. Gli astronomi possono calcolare molto accuratamente quanto litio si aspettano di trovare nell’Universo primordiale, e da qui valutare quanto si dovrebbe trovare ora nelle stelle più vecchie. Ma i conti non tornano – il litio nelle stelle è tre volte meno di quanto ci si aspetta. Il mistero rimane insoluto, nonostante decenni di lavoro. Diverse soluzioni sono state proposte per questo enigma. La prima è che il calcolo della quantità di litio prodotto nel Big Bang è sbagliato – ma verifiche recenti suggeriscono che non sia così. La seconda è che il litio è stato distrutto in qualche modo dalle prime stelle, prima della formazione della Via Lattea. La terza è che qualche processo interno abbia gradatamente distrutto il litio durante la vita della stella. Finora è stato possibile misurare il litio solo nelle stelle della Via Lattea. Ma ora un’equipe di astronomi, guidati da Alessio Mucciarelli (Università di Bologna, Italia) ha usato il VLT per misurare quanto litio si trova in alcune stelle selezionate di Messier 54 e trova che i livelli sono vicini a quelli della Via Lattea. Perciò, qualsiasi sia il motivo per cui c’è poco litio, sembra che questo non sia specifico solo per la Via Lattea.
Redazione Media Inaf

Pan si fa il vuoto intorno

Pan, la luna più interna di Saturno, orbita in apparenza da sola attorno al pianeta gigante all’interno della divisione di Encke, nell’anello A di Saturno. Mai nome fu più appropriato, infatti Pan – il cui nome deriva dal greco paein, cioè “pascolare” – è un satellite pastore, ovvero un satellite naturale che con la sua particolare orbita in prossimità di un anello planetario, contribuisce a mantenerlo stabile pur modificandone la forma e l’estensione attraverso meccanismi di interazione gravitazionale. D’altronde la stessa ninfa Driope, madre del dio greco Pan, secondo il mito fuggì terrorizzata alla sua nascita per l’aspetto deforme del figlio. Non sarà a causa della sua bruttezza, ma anche la luna che ne porta il nome orbita sola intorno a Saturno, provocando l’allontanamento di tutti i corpuscoli che si trovino nel campo di azione della sua orbita. Con i suoi 28 chilometri di diametro Pan mantiene la divisione libera da particelle ghiacciate, spingendole  indietro verso gli anelli quando se ne allontanano. Gli scienziati oggi ritengono che si inneschi un processo simile nei dischi protoplanetari – strutture discoidali di gas, polveri e ghiaccio in orbita attorno ad una stella o, più spesso, ad una protostella – dai quali hanno origine i pianeti. L’immagine inquadra  la faccia esposta al sole degli anelli da un’angolazione di circa 38 gradi al di sopra del piano degli anelli stessi ed è stata raccolta dalla sonda Cassini con la sua camera ad angolo stretto nella luce visibile il 3 maggio di quest’anno. La veduta è stata acquisita da una distanza di circa 3.2 milioni di chilometri di distanza da Pan, con un angolo, o fase,  tra il Sole, Pan e il veicolo spaziale di 56 gradi. La scala è di 19 chilometri per pixel. La missione Cassini-Huygens è un progetto congiunto NASA, ESA ed ASI lanciata il 15 ottobre 1997, con il compito di studiare il sistema di Saturno, comprese le sue lune e i suoi anelli. Le due fotocamere a bordo di Cassini sono gestite dal Jet Propulsion Laboratory, divisione del California Institute of Technology di Pasadena, dove sono state progettate, sviluppate ed assemblate. Il centro operativo che analizza le immagini ha la sua base presso lo Space Science Institute di Boulder, in Colorado. Per chi fosse interessato alla missione Cassini-Huygens è possibile trovare maggiori informazioni agli indirizzi http://www.nasa.gov/cassini e http://saturn.jpl.nasa.gov. La pagina del centro elaborazione immagini di Cassini è invece http://ciclops.org. Qui invece gli articoli di Media INAF riguardanti la missione Cassini-Hygens
di Francesca Aloisio (INAF)

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