Risolto il mistero del litio mancante

E’ stato osservato per la prima volta da un team internazionale di astronomi il Litio prodotto nell’esplosione di una stella nova: un tassello importante per spiegare l’evoluzione chimica della Via Lattea. Il Litio è, infatti, uno degli elementi più leggeri ed enigmatici presenti nell’Universo, è terzo nella tavola periodica degli elementi, dopo Idrogeno ed Elio, e in natura il suo nucleo ospita tre protoni e normalmente quattro neutroni. Il Litio è uno degli elementi primordiali, cioè prodotto nella nucleosintesi del Big Bang durante i famosi “primi tre minuti”. Recentemente l’applicazione del modello cosmologico standard ai dati ricavati dal satellite Planck ha permesso di misurare il valore della sua abbondanza primordiale con grande precisione. Prima di queste misure, si pensava che l’abbondanza di Litio osservata nelle stelle più vecchie, nate cioè poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, dovesse riflettere la sua abbondanza primordiale. Ma questo fatto, sorprendentemente, non è stato osservato: le atmosfere delle stelle vecchie, come quelle dell’alone galattico, per esempio, mostrano abbondanze pressoché simili (il famoso Spite plateau) ma con valori del Litio inferiori alle aspettative dei modelli cosmologici. Questa discrepanza ha rappresentato e tuttora rappresenta il problema del Litio primordiale: (http://www.media.inaf.it/2012/09/06/il-problema-del-litio-mancante/) benché si siano suggerite varie soluzioni grazie allo studio dei processi di “mescolamento” (diffusione e mixing turbolento, in linguaggio tecnico) che avvengono all’interno delle stelle e che concorrono a consumare il quantitativo iniziale di Litio dato in dote a ciascuna stella nata dal gas arricchito dalla nucleosintesi del Big Bang. «Negli ultimi 30 anni si è però palesato un secondo problema» – spiega Luca Izzo, primo autore dell’articolo- «l’osservazione delle stelle più giovani mostrava che l’abbondanza di Litio aumentava in modo imprevisto fino a valori dieci volte superiori rispetto a quelli osservati nelle stelle più vecchie e anche superiore rispetto alle abbondanze primordiali. Queste misure, confermate da osservazioni spettroscopiche ripetute negli anni da diversi team di astronomi, rappresentavano un vero rompicapo, in quanto il Litio è un elemento molto “fragile” che oggi sappiamo distruggersi facilmente all’interno delle stelle a temperature relativamente basse (in senso astrofisico) di pochi milioni di gradi». Era quindi evidente che esisteva un altro meccanismo astrofisico, oltre al Big Bang, in grado di produrre il Litio che arricchiva chimicamente il gas della Via Lattea e dal quale successivamente nascevano stelle ricche di questo elemento. Tra i candidati più papabili c’erano innanzitutto le stelle di tipo AGB, i raggi cosmici e le stelle novae, un particolare tipo di esplosioni stellari che avvengono in sistemi binari sulla superficie di una nana bianca che cannibalizza la stella compagna. Mentre nel caso dei raggi cosmici il Litio viene prodotto dalla frammentazione di elementi più pesanti dovuta a protoni accelerati (raggi cosmici per l’appunto), negli altri due meccanismi la formazione del Litio si ha dal decadimento di un isotopo del Berillio (7Be), che è prodotto dalle reazione termonucleari che avvengono nelle stelle. «Modelli di evoluzione chimica della Galassia messi a punto nei primi anni ‘90 assieme a Franca D’Antona e più recentemente con Donatella Romano» – commenta Francesca Matteucci – «hanno mostrato che stelle AGB e raggi cosmici da soli non riuscivano a spiegare la quantità di Litio osservata nelle stelle giovani, per cui il ruolo delle novae, anticipato su base teorica da Sumner Starrfield e collaboratori negli anni ’70 poteva essere la soluzione di questo problema».
Recentemente un team di giapponesi ha riportato la detection di un’abbondanza anomala di 7Be negli spettri della nova V339 Del, che poteva rappresentare una prova, seppure indiretta, della produzione di Litio durante una esplosione di nova (http://www.media.inaf.it/2015/02/18/novae-fabbriche-di-litio-nelluniverso/), ma del Litio, ancora nessuna traccia. «Mancava la smoking gun» – aggiunge Massimo Della Valle – «il nostro team ha invece osservato nei giorni immediatamente successivi all’esplosione della nova V1369 Cen, una riga in assorbimento, che un’analisi dettagliata mostrava corrispondere alla riga del Litio (7Li), spostata verso il blu, per effetto Doppler, di 550 km/s, la stessa velocità misurata per altri elementi come Idrogeno, Ferro, Ossigeno, Sodio e Potassio espulsi dall’esplosione della stella nova. Questa coincidenza non ha lasciato molto spazio ad interpretazioni alternative, che pure sono state prese in considerazione. L’analisi dei dati ha poi permesso di stimare la massa di Litio prodotta dall’intera popolazione delle stelle novae galattiche e risulta essere sufficiente a spiegare l’abbondanza di questo elemento nella Via Lattea». Questo risultato è stato ottenuto grazie all’utilizzo coordinato di diversi telescopi, dislocati nel deserto di Atacama in Cile, dell’ESO/MPI e di università e istituti di ricerca Cileni. Oltre a Luca Izzo post-doc, Sapienza, Roma/ICRANet Pescara, hanno collaborato al lavoro astrofisici provenienti da centri di ricerca italiani e stranieri, tra i quali: Donatella Romano (INAF-Bologna), Elena Mason (INAF-Trieste), Francesca Matteucci (Dipartimento di Fisica, Trieste), Massimo Della Valle (INAF-Napoli), Luca Pasquini (ESO), Leonardo Vanzi (PUC-Chile), Bob Williams (STScI, Baltimore).
Redazione Media Inaf

Incontro ravvicinato tra Giove e Venere

La congiunzione Venere-Giove è uno spettacolo ogni anno atteso con trepidazione da astronomi e amatori perché regala una visione diversa dei due corpi celesti. Quest’anno, rispetto al nostro punto di vista, si avvicinano fino ad una distanza inferiore al diametro della Luna.

Nell'illustrazione vedete il percorso apparente dei due pianeti rispetto all’orizzonte. Crediti: Coelum

L’anno scorso il fenomeno si era verificato il 18 agosto prima dell’alba, domani invece l’ “abbraccio” tra i due pianeti potrà essere osservato dopo il tramonto, anche se il massimo avvicinamento si verificherà alle 6 ora italiana del primo luglio. Venere e Giove saranno ben visibili dall’Italia domani sera alle 22, basterà puntare i vostri telescopi verso ovest. Si tratta dei due oggetti più brillanti nel nostro cielo dopo il Sole e la Luna e già da un mese il processo di congiunzione è sotto attenta osservazione. A inizio mese i due pianeti erano separati di 20° (circa il doppio della larghezza del vostro pugno tenuto a braccio teso verso il cielo) e in poche settimane si sono avvicinati sempre di più. Tra la notte del 30 giugno e del primo luglio Venere e Giove saranno distanti solo 1/3 °: se allungate un braccio verso il cielo, sarete in grado di coprire entrambi i pianeti con la sola punta del vostro mignolo. La mezzaluna di Venere apparirà molto più luminosa rispetto al più “opaco” Giove. Gli esperti affermano che i due insieme sembreranno formare una stella binaria, proprio perché appariranno.o tanto vicini, anche se solo per poche ore. Oltre alle lune di Giove, sarà visibile anche Regolo, la stella della costellazione del Leone. Pensate che durante la famosa congiunzione del 17 maggio 2000, Giove e Venere si sono trovati alla distanza minima di soli 0,01°, ma erano entrambi troppo vicini al Sole per essere visti dalla Terra. L’anno prossimo, il 27 agosto 2016, torneranno a mostrarsi a braccetto durante una congiunzione serale, separandosi di soli 0,1°. Anche se i due pianeti sembreranno molto vicini alla Terra, in realtà li separerà comunque una grande distanza: Venere si trova a 77 milioni di chilometri e Giove a 909 milioni di chilometri. Visti da un telescopio amatoriale i due oggetti sembreranno della stessa dimensione, ma in realtà è un’illusione ottica, perché Giove, anche se molto più lontano, è decisamente più grande di Venere. Se siete appassionati di fotografia, o meglio di astrofotografia, prendete il vostro cavalletto, la vostra macchina fotografica e non perdetevi questo spettacolo. Uno speciale di Media INAF verrà dedicato proprio alla congiunzione Venere-Giove mercoledì 1 luglio.
di Eleonora Ferroni (INAF)

L’Universo si espande oscillando

Secondo due fisici dell’University of Southern Mississippi, Lawrence Mead e Harry Ringermacher  il nostro Universo non solo si sta espandendo ma allo stesso tempo starebbe oscillando. I risultati di questo studio, pubblicati su Astronomical Journal, suggeriscono che l’Universo sia passato da una fase di espansione rallentata ad una fase di espansione accelerata non una volta bensì 7 volte nel corso di 13,8 miliardi di anni. Naturalmente si tratta di una conclusione che secondo gli stessi autori dovrà essere provata o smentita raccogliendo ulteriori dati osservativi in particolare dalle supernovae distanti. Tutti abbiamo sentito parlare della “teoria del Big Bang”. Esiste persino un’importante serie televisiva che ha come titolo questa teoria. Secondo questa “teoria”, la storia dell’Universo inizia circa 13-14 miliardi di anni fa quando un evento singolare, il Big Bang, generò lo spazio, il tempo, la materia e l’energia nella forma di tutto ciò che osserviamo oggi come particelle, pianeti, stelle e galassie, inclusa la vita stessa. Il Big Bang indica quel particolare istante che i cosmologi identificano per descrivere l’evento iniziale da cui ha avuto origine l’Universo, una sorta di gigantesca “esplosione dello spazio”, e non nello spazio, un evento singolare che rimane ancora un mistero e dove le leggi della fisica vengono meno. Anche se il Big Bang viene accettato oggi come il quadro teorico più adeguato per descrivere con buona approssimazione l’evoluzione dell’Universo, tuttavia questo modello non permette di spiegare in maniera definitiva né l’origine dell’Universo né cosa c’era eventualmente prima. Infatti, le leggi della fisica, così come noi le conosciamo, non sono in grado di descrivere esattamente la storia dell’Universo ma ci permettono di avvicinarci al momento iniziale e di comprendere la realtà fisica solo attraverso una serie di eleganti approssimazioni. Una volta originatosi, l’Universo si espanse fino a raggiungere le dimensioni attuali, nonostante la gravità dovuta a tutta la materia (materia visibile e materia oscura) tenderebbe a rallentare l’espansione, almeno così si pensava qualche tempo fa. Intanto, nel 1978, Arno Allan Penzias e Robert Woodrow Wilson ricevettero il Premio Nobel per la Fisica per la loro importante scoperta della radiazione cosmica di fondo, cioè la radiazione primordiale o la “eco” della grande esplosione iniziale, che essi rivelarono per caso nel 1964 e che rappresenta una chiara evidenza a favore del modello del Big Bang. Nel frattempo, l’acquisizione di una quantità enorme di dati astronomici, grazie soprattutto al progresso tecnologico che ha fornito strumenti sempre più sofisticati, ha permesso di verificare il modello cosmologico con una straordinaria accuratezza. «Poi nel 1998, un’altra fondamentale scoperta dell’espansione accelerata dell’Universo divenne un risultato scioccante quando venne confermata indipendentemente da due gruppi di ricercatori», spiega Mead. «Una nuova forma di energia, detta energia oscura, di natura repulsiva, si ritiene sia responsabile dell’espansione accelerata. Nel 2011, i due gruppi, guidati da Saul Perlmutter, Adam Riess e Brian Schmidt vinsero il Premio Nobel per la Fisica». Si ritiene che il passaggio dalla fase di espansione rallentata alla fase di espansione accelerata, cioè il periodo in cui è avvenuta la transizione, risalga approssimativamente a 6 o 7 miliardi di anni fa.

bigbang_expansion_Fig1

Nella figura 1 è mostrato un diagramma realizzato dalla NASA che rappresenta l’evoluzione dell’Universo. Sono illustrati gli eventi principali dall’inizio del tempo fino ad oggi, così come viene descritto dall’attuale modello cosmologico “standard” o “ΛCDM” (Lambda Cold Dark Matter) dove la lettera greca Λ sta ad indicare la famosa costante cosmologica di Einstein, responsabile dell’espansione accelerata dello spazio. La forma a “campana” visualizza l’espansione dello spazio. Il momento della transizione è dato dal punto in cui la forma a campana si apre, dall’interno verso l’esterno, proseguendo da sinistra a destra. «Ciò che abbiamo trovato suggerisce che l’Universo sia passato da una fase di espansione rallentata ad una fase di espansione accelerata non una volta bensì 7 volte nel corso di 13,8 miliardi di anni», dice Mead. «Queste oscillazioni sono equivalenti a un ‘suono’ che si sta ormai esaurendo e ora è molto debole, un po’ come quando viene emesso un suono smorzato di un cristallo di vetro quando viene colpito».

bigbang_expansionWave_Fig2

La figura 2 mostra i risultati di questo studio sovrapposti al modello ΛCDM della figura 1. L’ampiezza dell’oscillazione è stata esagerata ma la sua frequenza è indicativamente corretta. Ringermacher e Mead hanno trovato che tale oscillazione non è esattamente un’onda che si propaga attraverso l’Universo, come ad esempio può essere un’onda gravitazionale, piuttosto è essa stessa “l’onda dell’Universo”. «La scoperta è stata fatta per caso quando, grazie ad una collaborazione con altri colleghi che studiano i modelli di materia oscura relativi alla formazione galattica, essi trovarono un nuovo modo di disegnare un grafico, così come viene riportato nei libri di testo, che descrive la variazione delle dimensioni dell’Universo in funzione della sua età e che non dipende dalla scelta a priori dei modelli dell’Universo, come era stato fatto in maniera tradizionale», aggiunge Ringermacher. «Il grafico espresso in termini della variazione delle dimensioni dello spazio in funzione del tempo, cioè il diagramma di Hubble, è stato costruito determinando la distanza delle supernovae di tipo Ia che servono come ‘candele standard’ per misurare le distanze cosmologiche e quindi l’espansione dell’Universo», dice Ringermacher. «Se analizziamo più attentamente la nostra simulazione per localizzare il periodo della transizione, si vede che ce ne stato più di uno, cioè si notano almeno tre massimi e tre minimi, con una frequenza di quasi 7 cicli nel corso della vita dell’Universo. In altre parole, è lo spazio stesso che ha accelerato la sua espansione seguita da una fase di espansione rallentata per ben 7 volte da quando si è originato».

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Mead e Ringermacher concludono affermando che questi risultati dovranno certamente essere verificati da ulteriori studi indipendenti, meglio se provengono da nuove osservazioni di supernovae distanti, per confermare o meno la loro veridicità. Figura 1. Grafico che illustra l’evoluzione del cosmo secondo il modello del Big Bang. Credit: NASA; Figura 2. L’Universo ‘oscilla’ mentre si espande. I risultati di questo studio sono sovrapposti al modello ΛCDM della figura 1. Credit: H. I. Ringermacher e L. R. Mead 2015; Il grafico illustra il diagramma di Hubble che descrive l’andamento del fattore scala a(t) in funzione del tempo per le supernovae distanti. In basso sono mostrate le derivate del fattore scala e il best-fit (linea blu) che evidenzia le oscillazioni. Si notano tre massimi (a t= 0.87, 0.71 e 0.56) e tre minimi (a t=0.78, 0.63 e 0.47). Credit: H. I. Ringermacher e L. R. Mead, 2015.
di Corrado Ruscica (INAF)

L’Atlas Coelestis di John Flamsteed

L’Atlas Coelestis è una carta celeste pubblicata postuma nel 1729, sulla base delle osservazioni fatte dal primo Astronomo reale John Flamsteed.


L’Atlante – il più grande mai pubblicato – contiene ventisei mappe delle principali costellazioni visibili da Greenwich, con disegni realizzati in stile rococò di James Thornhill. Presenta inoltre due planisferi progettato da Abraham Sharp.
Prima carta stellare basata sull’osservazione compiuti tramite il telescopio, l’Atlas Coelestis è stato pubblicato dalla sua vedova solo dieci anni dopo la morte di Flamsteed; la donna nell’opera fu assistita da Joseph Crosthwait e Abraham Sharp. Nel 1725 venne preceduto dalla pubblicazione dell’opera intitolata “Stellarum inerrantium Catalogus Britannicus” (chiamato anche più semplicemente “British Catalogue”, con 2919 stelle).
Una delle motivazioni principali di Flamsteed nel produrre l’Atlante era quello di correggere la rappresentazione delle figure delle costellazioni, come fatto da Johann Bayer nel suo “Uranometria” (1603). Bayer rappresentava le figure viste da dietro (non dalla parte anteriore, come era stato fatto fin dai tempi di Tolomeo), e questo aveva invertito la posizione delle stelle e aveva creato una confusione non necessaria.
La pubblicazione ha avuto immediato successo, diventando il riferimento standard per gli astronomi professionisti per quasi un secolo. Anche così, gli sono state sollevate tre obiezioni in merito: il prezzo elevato, il grande formato che lo rendeva difficile da utilizzare e la bassa qualità artistica (molte critiche sono state apportate al disegno di James Thornhill, in particolare per quanto riguardava la rappresentazione dell’Acquario).
Questo ha portato il dottor John Bevis a cercare di migliorare l’Atlante. Nel 1745 l’uomo elaborò la “Uranographia Britannica”, con dimensioni più piccole, aggiornato con nelle osservazioni e nelle rappresentazioni artistiche. Tuttavia, questo atlante non è mai stato pubblicato ufficialmente e ad oggi ci sono solo 16 copie conosciute.
Alla fine i cambiamenti nelle posizioni delle stelle (osservazioni originali erano state fatte nel 1690), hanno portato ad un aggiornamento compiuto nel 1770 dall’ingegnere francese Nicolas Fortin, sotto la supervisione del astronomi Le Monnier e Messier dell’Accademia Reale delle Scienze a Parigi.
La nuova versione, denominata Atlas Fortin-Flamsteed, aveva un terzo delle dimensioni di quella originale, ma conserva la medesima struttura della tabella. A ciò è stata aggiunta anche qualche ritocco artistico alle illustrazioni, per lo più Andromeda, Vergine ed Acquario). I nomi delle costellazioni sono in francese (non in latino) e includono alcune nebulose scoperte dopo la morte di Flamsteed.
Nel 1795 è stata pubblicata una versione aggiornata, prodotto da Méchain e Lalande, con nuove costellazioni e molte nebulose in più.

Uranometria, il primo atlante dell’intera sfera celeste

Uranometria è il titolo abbreviato di un catalogo stellare prodotto da Giovanni Baiero. Fu pubblicato ad Augusta, Germania, nel 1603 da Cristoforo Magno con il titolo completo di Uranometria: omnium asterismorum continens schemata, nova methodo delineata, aereis laminis expressa. Che tradotto significa Uranometria, contenente le carte di tutte le costellazioni, disegnate con un nuovo metodo e incise su lastre di rame. La parola “Uranometria” deriva da Urania, Musa dei cieli e “uranòs” (oυρανός), cielo o paradiso in greco. Letteralmente il termine significa misurazione del cielo (in analogia a geometria che significa misurazione della terra). Uranometria è stato il primo atlante a coprire l’intera sfera celeste.
Uranometria contiene 51 mappe stellari. Le prime 48 rappresentano le 48 costellazioni tolemaiche. La 49° mappa introduce 12 nuove costellazioni nel cielo australe, sconosciuto a Tolomeo. Le ultime due mappe sono planisferi intitolati “Synopsis coeli superioris borea” e “Synopsis coeli inferioris austrina”, cioè “Sinossi del cielo dell’emisfero boreale” e “Sinossi del cielo dell’emisfero australe.”
Ogni lastra include una griglia per determinare in modo accurato la posizione di ogni stella con una precisione di qualche frazione di grado.


Uranometria introdusse la Nomenclatura di Bayer, che è usata ancora oggi, così come numerose costellazioni moderne.
Nelle mappe, un disegno del soggetto della costellazione sovrasta le stelle. Per ragioni non note, molte delle costellazioni rappresentate da una figura umana sono incise viste di schiena, mentre la tradizione le ha sempre immaginate con il volto rivolto alla Terra. Questa stranezza portò ad una certa confusione nei significati letterali del nome di alcune stelle, ad esempio l’origine del nome di alcune stelle fa preciso riferimento alla spalla destra del personaggio rappresentato nella costellazione.


Le pagine di Uranometria furono incise originariamente su lastre di rame da Alexander Mair (ca 1562-1617).
Le posizioni delle stelle usate da Bayer per l’Uranometria furono prese dal catalogo stellare di Tycho Brahe, che conteneva 1005 stelle. L’elenco di Brahe circolava sotto forma di manoscritto fin dal 1598 ed era disponibile in forma grafica sui globi celesti di Petrus Plancius, Hondius, e Willem Blaeu. Fu pubblicato in forma tabellare in Tabulae Rudolphinae di Keplero nel 1627.
L’uso del catalogo di Brahe permise un’accuratezza di gran lunga superiore rispetto all’elenco di Tolomeo che era piuttosto limitato. Le stelle elencate in Uranometria sono oltre 1.200, questo dato indica che il catalogo di Brahe non fu l’unica fonte. Bayer infatti prese le posizioni delle stelle meridionali dal catalogo del navigatore olandese Pieter Dirkszoon Keyser, che corresse le più vecchie osservazioni dell’esploratore fiorentino Amerigo Vespucci e Andrea Corsali, e le note di Pedro de Medina.
Uranometria contiene molte più stelle di qualsiasi atlante stellare precedente, sebbene il numero esatto è oggetto di discussione poiché non tutte le stelle disegnate hanno un nome.
L’incisione della pagina iniziale di Uranometria rappresenta un motivo architettonico con al centro il titolo per intero.
Su piedistalli ad entrambi i lati si ergono le figure di Atlante e Ercole. Le iscrizioni sui piedistalli recitano: “Atlanti uetustiss[imo] astronom[iae] magistro” (“Ad Atlante il primo maestro di astronomia”) e “Herculi uetustiss[imo] astronom[iae] discipulo” (“A Ercole il primo discepolo di astronomia”).
Lungo la parte superiore della pagina sono incise numerose altre figure: a sinistra è Apollo, a personificare il Sole; al centro la dea della Terra Cibele con una corona di stelle e due leoni al guinzaglio; a destra è Diana, a personificare la Luna, con un mantello di stelle.
Al di sotto del titolo si trova l’immagine di un capricorno e sotto di esso una veduta di Augsburg. Nelle foto il frontespizio di Uranometria e la costellazione di Orione.

Giove e Venere vicini vicini

Nuvole nell'atmosfera di Venere, rivelate dall'osservazione ai raggi ultravioletti (missione Pioneer Venus, 1979)

Giove e Venere stanno per darsi appuntamento nel cielo vespertino. Il 30 giugno si troveranno alla minima distanza, pari a una ventina di primi (2/3 del diametro lunare) e appariranno come una brillante stella doppia. Nella foto il pianeta Venere.
Il Galassiere

Il fascino di EGS-zs8-1, galassia Lyman-break

EGS-zs8-1 è una galassia Lyman-break con elevato redshift scoperta nell’area settentrionale della costellazione del Boote Alla data della pubblicazione della scoperta (maggio 2015), risultava la galassia con il più alto redshift di qualsiasi altra conosciuta, il che significa la più distante e giovane galassia mai osservata. Il redshift di EGS-zs8-1 è risultato z = 7.73, cioè la luce della galassia ha impiegato 13.04 miliardi di anni per giungere fino alla Terra. Questa galassia mostra un alto tasso di formazione stellare, emettendo picchi di radiazione nella banda dell’ultravioletto, dovuta alla intensa radiazione proveniente dalle stelle blu di nuova formazione; pertanto è stata classificata come galassia Lyman-break in quanto le galassie starburst producono linee di emissione Lyman-alpha. A causa dell’espansione metrica dello spazio il picco di luce emesso dalla galassia è spostato nella banda dell’infrarosso dello spettro elettromagnetico. La galassia ha una distanza comovente (la distanza percorsa dalla luce moltiplicata per la costante di Hubble, a causa dell’espansione metrica dello spazio) di circa 30 miliardi di anni luce dalla Terra. EGS-zs8-1 si è formata 670 milioni di anni dopo il Big Bang, durante il periodo della reionizzazione. Questa galassia risulta essere più grande rispetto alle altre galassie vicine formatesi in una fase in cui l’universo era così giovane. La massa della galassia, al momento in cui ha emesso la luce che noi osserviamo, doveva essere all’incirca il 15% della massa attuale della Via Lattea, formando nuove stelle con un tasso di 80 volte quello attuale della Via Lattea (un equivalente di 800 masse solari all’anno) Le stelle presenti in EGS-zs8-1 hanno un’età compresa tra 100 e 300 milioni di anni. L’età di EGS-zs8-1, pone questa galassia, nella fase di reionizzazione dell’evoluzione dell’universo, un momento in cui l’idrogeno extragalattico passava da forma neutra allo stato ionizzato. La scoperta di EGS-zs8-1, e delle altre galassie formatesi precocemente, fa ritenere che siano state proprio esse stesse la causa della reionizzazione. Nel 2013, l’astronomo Pascal Oesch dell’Università di Yale scoprì casualmente l’oggetto esaminando alcune immagini riprese dal Telescopio Spaziale Hubble. L’esistenza dell’oggetto è stata confermata utilizzando il Telescopio Spaziale Spitzer. Quindi è stato effettuato il calcolo del redshift con l’utilizzo del Multi-Object Spectrometer for Infrared Exploration (MOSFIRE) del W.M. Keck Observatory nelle Hawaii, che ha permesso di determinare con precisione l’età della galassia. Nel maggio 2015 Oesch e colleghi dell’Università di Yale e dell’Università della California, Santa Cruz annunciarono la scoperta di EGS-zs8-1 che ha battuto, di circa 30 milioni di anni, il precedente record di galassia più antica detenuto da z8_GND_5296, considerando a parte l’incerto redshift della galassia UDFj-39546284 alla quale era stato addirittura inizialmente attribuito un z=11.9 messo in dubbio da ulteriori rilevazioni.

Fred Hoyle e il Principio cosmologico perfetto

Conosciuto soprattutto per la Teoria cosmologica dello Stato Stazionario (che per vent’anni fu contrapposta alla Teoria cosmologica del Big Bang), Fred Hoyle, nato in Inghilterra il 24 giugno 1915, fu anche un apprezzato divulgatore scientifico e noto scrittore di romanzi di fantascienza. Per ironia della sorte (come abbiamo già ricordato numerose volte) il termine Big Bang fu coniato dallo stesso Hoyle nel 1950, durante una trasmissione radiofonica alla BBC; il suo intento era chiaramente sarcastico, perché lo scienziato voleva ridicolizzare la teoria secondo la quale l’Universo sarebbe nato da un’esplosione di energia, un grande scoppio, appunto. Questa famosa controversia cosmologica ebbe inizio da parte di Hoyle nel 1948 poiché lo scienziato inglese pur condividendo la legge di Hubble relativa all’espansione dell’Universo non riteneva che, procedendo indietro nel tempo si dovesse giungere necessariamente alle condizioni di densità temperatura infinite, condizioni che poi avrebbero generato il Big Bang, dal quale sarebbe poi scaturito tutto l’Universo: materia, spazio e tempo.
Hoyle propose una Teoria cosmologica che legava l’espansione dell’Universo alla creazione di nuova materia. Da questo scaturì il Modello Teorico dello Stato Stazionario o anche della “creazione continua”. La teoria trovò riscontro anche nei lavori di Hermann Bondi e Thomas Gold i quali arrivarono a conclusioni simili a quelle di Hoyle seguendo un approccio basato sul Principio cosmologico perfetto secondo cui nell’Universo non esistono né luoghi privilegiati né un’epoca privilegiata rispetto alle altre. La teoria della creazione continua della materia richiedeva un tasso di produzione di circa un atomo di idrogeno per chilometro cubo ogni anno, un tasso talmente basso da non poter essere verificabile. Negli anni Sessanta la Teoria dello Stato Stazionario fu abbandonata da quasi tutta la comunità scientifica in seguito alla scoperta della radiazione cosmica di fondo. Solo Fred Hoyle e pochi altri continuarono a proporre il Modello dello Stato Stazionario che successivamente fu trasformata nella Teoria dello stato quasi stazionario. Fedele alla concezione newtoniana di un Universo sostanzialmente statico, Hoyle non accettava l’idea che l’Universo si evolvesse nel tempo, che avesse avuto quindi un inizio nel tempo attraverso un unico atto di creazione. Secondo la sua teoria, l’Universo non è sempre stato costituito da tutta la materia che contiene oggi, poiché durante l’espansione emerge dal nulla nuova materia che riempie i vuoti che si ampliano, e così la densità media della materia resta costante.
Un altro importantissimo lavoro di Hoyle, condotto in collaborazione con il fisico William Fowler fu quello relativo allo studio della formazione degli elementi pesanti attraverso reazioni nucleari nei nuclei delle stelle. Da queste ricerche nacque la teoria della nucleosintesi degli elementi chimici nelle stelle, secondo la quale gli elementi “pesanti” sono i residui delle combustioni nucleari avvenute nelle stelle. I risultati delle ricerche furono pubblicati nel 1957; per questi studi Hoyle avrebbe meritato il Nobel per la fisica alla pari di Fowler, che lo ottenne nel 1983. Hoyle fu anche il sostenitore dell’ipotesi della “panspermia cosmica” che considera la vita un fenomeno cosmico globale.
Tratto da “Fred Hoyle, l’uomo che battezzò il Big Bang” di Giuseppe Palumbo Orione giugno 2015

Il 1 luglio danno spettacolo Giove e Venere

Le brevi notti dell’estate ci costringono ad attendere la tarda serata perché la piena oscurità ci consenta di osservare chiaramente la volta celeste.  Spente le ultime luci del crepuscolo, volgiamo lo sguardo a Sud-Est ed alziamolo fino quasi allo zenit. Non sarà difficile individuare tre stelle particolarmente brillanti. Unendole idealmente con tre segmenti, avremo riconosciuto il cosiddetto “Triangolo Estivo”: i tre notissimi astri ai vertici sono Vega, Altair e Deneb. Queste stelle fanno parte di costellazioni distinte, rispettivamente Lira, Aquila e Cigno.
Per tutta la stagione questo inconfondibile gruppo di astri si troverà ben alto sopra le nostre teste a sovrastare il cielo d’estate.  Vega è, insieme ad Arturo del Bootes, la stella più brillante del cielo estivo (in effetti, Arturo è impercettibilmente più luminosa).
La costellazione della Lira comprende, oltre a Vega, anche un piccolo gruppo di 4 stelle disposte a parallelogramma. La costellazione raffigura lo strumento musicale di Orfeo, straordinario musicista, che con esso suonava musiche malinconiche, affranto dal dolore per la morte della sua adorata moglie, la ninfa Euridice.
La costellazione dell’Aquila ha invece una forma a “T”, e Altair ne rappresenta la testa.
L’Aquila porta i fulmini a Zeus, dio del Tuono, e lo accompagna in molte leggende. Tra le più note, quella di Prometeo, l’uomo che osò per primo scalare l’Olimpo, il monte degli dei, per rubare il fuoco. Per punirlo Zeus lo legò ad una rupe e mandò l’Aquila a mangiargli il fegato.
Completa il trittico la luminosa stella Deneb della costellazione del Cigno, detta anche Croce del Nord, per la sua forma facilmente riconoscibile.
Deneb in arabo significa coda: questa stella rappresenta infatti la coda dell’animale in cui si trasformò Zeus per sedurre Leda. Dalla loro unione nacquero i Gemelli (Castore e Polluce, rappresentati nella costellazione zodiacale), Clitennestra ed Elena, destinata a diventare famosa come Elena di Troia. Deneb merita un’attenzione particolare: tra le stelle brillanti del cielo, è la più lontana visibile ad occhio nudo: essa dista oltre 1600 anni luce da noi!
Questo significa che la luce che percepiamo è stata emessa 16 secoli fa, poco prima del crollo dell’Impero Romano, e dopo aver viaggiato per anni e anni nel vuoto, solo adesso giunta ai nostri occhi! Per confronto, Altair dista solo 16 anni luce – 100 volte meno di Deneb – e Vega circa 27 anni luce. Questi ultimi due astri sono quindi luminosi principalmente per effetto della loro distanza relativamente piccola.
Deneb è invece una cosiddetta “supergigante azzurra”, con un diametro pari a oltre 150 volte quello del Sole ed una luminosità di decine di migliaia di volte superiore.
Abbassando lo sguardo sull’orizzonte meridionale, si potranno riconoscere le costellazioni zodiacali. Procedendo da Ovest verso Est, nelle prime ore della sera si farà appena in tempo a scorgere il Leone, ormai al tramonto, seguito dalla Vergine.
Non particolarmente appariscente è la costellazione della Bilancia – unico oggetto inanimato tra i segni zodiacali – mentre inconfondibile è la sagoma dello Scorpione con al centro la rossa Antares.
A Sud – Est possiamo riconoscere il Sagittario, la cui posizione ci indica la direzione del centro della Via Lattea, la nostra Galassia. Ricordiamo l’Ofiuco, la 13° costellazione zodiacale, molto estesa ma priva di stelle particolarmente luminose. Allontanandoci dall’eclittica, alta nel cielo notiamo la stella che rivaleggia in luminosità con Vega: si tratta di Arturo, nella costellazione del Bootes. Quest’ultima ha una caratteristica forma ad aquilone; accanto ad essa possiamo riconoscere la piccola costellazione della Corona Boreale, a forma di “U”.
Spostandoci in alto a sinistra, troviamo la costellazione di Ercole.
Nel cielo settentrionale troviamo come sempre l’Orsa Maggiore e l’Orsa Minore.
Guardando in direzione Nord, quindi verso la Stella Polare, l’Orsa Maggiore sarà sulla sinistra, in direzione Nord-Nord-Ovest, mentre in basso a destra possiamo riconoscere Cassiopea e, più in alto, Cefeo.

I pianeti

Mercurio: il mese inizia con un breve periodo di discreta visibilità mattutina. Il 2 luglio il pianeta sorge un’ora e 18 minuti prima del Sole. Possiamo quindi tentare di scorgerlo basso sull’orizzonte orientale tra le luci dell’alba. Nell’arco di pochi giorni Mercurio si riavvicina al Sole, con cui giunge alla congiunzione il giorno 23. A fine mese Mercurio torna nel cielo serale, ma è ancora estremamente basso sull’orizzonte ad occidente.

Venere: volge al termine il lungo periodo di osservabilità serale del pianeta, ma il mese inizia con un evento da non perdere, la congiunzione con Giove. Dopo il tramonto del Sole i due pianeti più luminosi dominano l’orizzonte occidentale con il loro fulgore. Nell’arco di pochi giorni l’altezza sull’orizzonte di Venere diminuisce drasticamente. All’inizio di luglio il pianeta tramonta oltre due ore dopo il sole, ma a fine mese l’intervallo di tempo è meno di mezz’ora, rendendo Venere praticamente inosservabile, ormai molto vicino al Sole. Venere attraversa una parte della costellazione del Leone, avvicinandosi alla stella Regolo.

Marte: dopo la congiunzione del mese scorso, il pianeta rosso ricompare al mattino preso, ma è sempre estremamente basso sull’orizzonte orientale. E’ quasi impossibile riuscire ad individuarlo: ben presto le luci dell’alba prendono il sopravvento. Nel corso del mese Marte attraversa quasi per intero la costellazione dei Gemelli.

Giove: le condizioni di osservabilità del pianeta gigante sono sostanzialmente identiche a quelle di Venere, con cui si trova in congiunzione il 1° luglio. Anche nei giorni successivi la distanza tra i due pianeti cresce piuttosto lentamente. Sia Venere che Giove si spostano all’interno della costellazione del Leone. Da notare l’avvicinamento di Giove alla stella Regolo. A fine mese sarà difficile distinguere questi astri, ormai molto bassi sull’orizzonte occidentale, confusi tra le luci del crepuscolo.

Saturno: al calare dell’oscurità Saturno è osservabile mentre culmina a Sud. Lo si può quindi ancora osservare agevolmente, anche se con il passare delle ore sarà sempre più basso a Sud – Ovest, dove infine tramonta nel corso delle ore centrali della notte. Il pianeta è quasi fermo nella costellazione della Bilancia, vicino al limite con lo Scorpione.

Urano: il pianeta sorge in orario sempre più anticipato, fino a comparire ad Est già intorno alla mezzanotte negli ultimi giorni del mese. Urano diventa così osservabile per quasi tutta la seconda metà della notte, a Sud-Est, dove è possibile individuarlo fino a che la comparsa delle luci dell’alba lo consente. La luminosità di Urano è al limite della visibilità occhio nudo e per poterlo osservare è necessario l’uso di un telescopio. Il pianeta si trova ancora nella parte centrale della costellazione dai Pesci.

Nettuno: : il pianeta è osservabile per gran parte dell notte. Sorge in tarda serata ed è possibile cercarlo prima a Sud-Est e poi a Sud, dove culmina prima della comparsa delle prime luci dell’alba. Si ricorda che è indispensabile l’uso del telescopio per poter osservare Nettuno, la cui luminosità è inferiore ai limiti accessibilità all’occhio nudo. Nettuno si trova ancora nella costellazione dell’Acquario, dove è destinato a rimanere per un periodo estremamente lungo, fino all’anno 2022.

Congiunzioni: appuntamento nel Leone per Giove e Venere

Giove – Venere: 1 luglio, la congiunzione più spettacolare dell’anno. I due pianeti più luminosi, Venere e Giove, si incontrano nella costellazione del Leone. Non lontano dalla coppia di pianeti si riconosce Regolo, la stella più luminosa del Leone.

Luna – Pleiadi : nelle ultime ore della notte, prima del sorgere del Sole dell’11 luglio, la falce di Luna calante sorge ad Est accompagnata dall’ammasso stellare delle Pleiadi, nella costellazione del Toro.

Luna – Giove – Venere: Giove e Venere tramontano presto e sono ormai molto bassi sull’orizzonte occidentale. Dopo il tramonto del Sole rimane poco tempo per ammirarli tra le luci del crepuscolo serale. Il 18 luglio, appena due giorni dopo la Luna nuova, si possono scorgere i due pianeti vicini alla sottilissima falce di Luna crescente.

Luna – Saturno : la notte del 26 luglio la Luna, che ha appena superato Saturno, nella costellazione della Bilancia, attraversa la parte superiore dello Scorpione. Più in basso si riconosce la rossa stella Antares.

Il Sole

Il giorno 21 passa dalla costellazione dei Gemelli a quella del Cancro.

  • 1 luglio: il sole sorge alle 5.40; tramonta alle 20.52
  • 15 luglio: il sole sorge alle 5.49; tramonta alle 20.46
  • 31 luglio: il sole sorge alle 6.04; tramonta alle 20.32

Oltrepassato il Solstizio d’Estate, le giornate tornano lentamente ad accorciarsi.
Dal 1° al 31 luglio la durata del giorno diventa più breve di circa 44 minuti.

Il 6 luglio la Terra si trova all’afelio, a una distanza di 152 093 395 km dal Sole.

A cura UAI Unione Astrofili Italiani

 

 

A 63,4 anni luce dal Sistema Solare c’è Beta Pictoris

Beta Pictoris è una stella nella costellazione del Pittore. Il nome della stella segue la convenzione della nomenclatura di Bayer, essendo priva di un nome tradizionale, e con una magnitudine di +3,86, è la seconda stella più brillante della sua costellazione, dopo Alfa Pictoris. La sua distanza dal sistema solare, calcolata dalle misure del satellite Hipparcos, è pari a 63,4 anni luce Beta Pictoris è una giovane stella bianca di sequenza principale di classe spettrale A6V, con un’età stimata non superiore ai 20 milioni di anni. Ha una luminosità nove volte quella del Sole ed una temperatura superficiale di 8050 K, mentre massa e raggio sono del 75% circa superiori a quelli del Sole. Fa parte dell’Associazione di Beta Pictoris, a cui dà il nome, un giovane gruppo di stelle con un moto comune nello spazio e la medesima origine La stella mostra un eccesso di radiazione infrarossa rispetto alle altre stelle della sua classe, causata dalla grande quantità di polveri e gas presente attorno ad essa. Osservazioni dettagliate hanno rivelato la presenza di un grande disco circumstellare, considerato generalmente un disco protoplanetario; fu il primo disco circumstellare ad essere osservato attorno ad un’altra stella. Oltre alla presenza di cinture di planetesimi e di attività cometaria vi sono indicazioni della presenza di pianeti all’interno del disco di polveri, e che il processo stesso di formazione planetaria sia ancora in corso. Nel novembre 2008, l’ESO ha annunciato la presenza di un pianeta gigante sulla base di osservazioni compiute nell’infrarosso con il telescopio VLT nel 2003. Il pianeta, Beta Pictoris b, è il più vicino alla sua stella che sia mai stato fotografato direttamente: la distanza dalla stella (8 UA) è un po’ meno di quella che divide Saturno dal Sole.

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