“L’uomo nell’universo”

“L’uomo nell’universo”, un incontro della Ccdc

Pubblicato il 26 gennaio 2015
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José Gabriel Funes(red.) Giovedì 29 gennaio alle 20,45 nella Sala Bevilacqua di via Pace n.10 a Brescia, si tiene un incontro con padre José Gabriel Funes s.j., Direttore della Specola Vaticana, che parlerà sul tema “L’uomo nell’universo”.
In precedenza, alle 18, nella Libreria dell’Università Cattolica in Brescia,via Trieste 17/d, il prof. Franco Giudice, professore di Storia della scienza nell’Università di Bergamo, p. José Funes e p. Rosino Gibellini presenteranno il libro Esplorare l’universo, ultima delle periferie (Queriniana 2015).
Gli incontri sono promossi da Cooperativa Cattolico-democratica di Cultura, Accademia Cattolica di Brescia e Padri della Pace.
José Gabriel Funes, nato nel 1963 a Cordoba in Argentina, termina il suo primo ciclo di studi universitari conseguendo un master in astronomia all’Università Nazionale di Cordoba (Argentina) nel 1985, e in quello stesso anno entra nella Compagnia di Gesù. Nel 1990 ottiene un diploma di bachelor in filosofia presso l’Università del Salvatore a San Miguel (Argentina) e successivamente nel 1996 consegue il master in filosofia. Nella tesi per il master ha discusso la cosmologia come scienza dal punto di vista del realismo scientifico. Nel 1995 è ordinato sacerdote, dopo aver compiuto a Roma gli studi di teologia presso la Pontificia Università Gregoriana. Nel 2000 consegue il dottorato di ricerca in astronomia presso l’Università di Padova con una tesi sulla cinematica dei gas ionizzati nella regione interna di 25 dischi galattici. In quello stesso anno entra come ricercatore nel comitato scientifico dell’osservatorio astronomico della Santa Sede, meglio noto come Specola Vaticano, di cui assume la guida, per nomina di Papa Benedetto XVI, nell’agosto 2006. Padre Funes s.j. si è specializzato nell’astronomia extragalattica i suoi ambiti di ricerca comprendono i dischi galattici, la loro cinematica e dinamica, la formazione delle stelle e l’attività delle galassie.
Franco Giudice è professore di Storia della scienza alla Facoltà di scienze della formazione dell’Università degli studi di Bergamo. Ha conseguito il dottorato di storia della scienza all’Università di Firenze nel 1996 ed è Managing Editor di “Galilaeana.J ournal of Galilean Studies”. Le sue ricerche riguardano la storia della scienza in età moderna, con particolare riguardo per le opere di Galileo, Keplero, Hobbes, Descartes, Huygens e Newton. L’oggetto principale delle sue ricerche concerne gli sviluppi delle teorie ottiche durante la rivoluzione scientifica. Ha pubblicato numerosi articoli su riviste specializzate, così come monografie specifiche.

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Sul fondo dell’oceano la verità sulle supernovae

UNO STUDIO SUGLI ELEMENTI PESANTI

Sul fondo dell’oceano la verità sulle supernovae

La polvere extraterrestre presente nelle profondità degli oceani potrebbe cambiare la nostra attuale comprensione sulle supernovae. È quanto emerge da uno studio secondo cui la quantità di plutonio nella polvere risulta molto più bassa di quanto ipotizzato. Lo studio su Nature Communications

Studiando le profondità marine degli oceani terrestri, gli scienziati hanno trovato una sorpresa che potrebbe cambiare il nostro modo di intendere le supernovae, cioè quelle esplosioni stellari così energetiche la cui luminosità può superare per brevi periodi quella di una intera galassia. Lo studio si è basato sull’analisi di campioni di polvere cosmica depositata sui fondali oceanici, che si pensava fosse collegata direttamente alle supernovae, per determinare la quantità di elementi pesanti generati dalle esplosioni stellari.

Questa rappresentazione artistica mostra la polvere che si forma nell'ambiente che circonda una supernova. Osservazioni del VLT hanno mostrato che queste fabbriche di polvere cosmica producono i grani di polvere attraverso un processo a due fasi, iniziando subito dopo l'esplosione, ma continuando in seguito per molto tempo. Crediti: ESO/M. Kornmesser

«Quando esplode una stella, sulla Terra arrivano piccole quantità di frammenti dopo aver viaggiato a lungo nello spazio intergalattico», spiega Anton Wallner del Research School of Physics and Engineering at The Australian National University (ANU) e autore principale dello studio. «Abbiamo analizzato la polvere galattica depositata sui fondali marini nel corso degli ultimi 25 milioni di anni, trovando che sono presenti molto meno elementi pesanti, come il plutonio e l’uranio, di quanto abbiamo ipotizzato in precedenza».

I risultati sono in contrasto con le attuali teorie sulle supernovae secondo cui alcuni elementi necessari per lo sviluppo della vita, come il ferro, il potassio e lo iodio, vengono creati dalle stelle per poi essere spazzati nel mezzo interstellare. Inoltre, le supernovae producono piombo, argento e oro assieme ad altri elementi radioattivi pesanti, come appunto l’uranio e il plutonio.

In particolare, il gruppo di Wallner ha studiato il plutonio-244, una sorta di orologio radioattivo naturale che decade con un tempo di vita media pari a 81 milioni di anni. «Sin da quando si è formata la Terra dal gas e dalle polveri intergalattiche, circa quattro miliardi di anni fa, ogni elemento riconducibile al plutonio-244 esistito sul nostro pianeta ha continuato a subire il processo del decadimento radioattivo», dice Wallner. «Dunque, riteniamo che questo elemento presente qui sulla Terra deve essersi creato a seguito di eventi esplosivi che sono avvenuti più di recente, cioè nel corso degli ultimi centinaia di milioni di anni».

I ricercatori hanno analizzato un campione della crosta terrestre spesso 10 cm, che rappresenta l’accrescimento di 25 milioni di anni, così come alcuni sedimenti marini raccolti da un’area molto stabile nei fondali dell’Oceano Pacifico. «Abbiamo trovato una quantità di plutonio-244 100 volte inferiore di quanto ci aspettavamo», continua Wallner. «Pare che questi elementi più pesanti non si siano formati nelle supernovae ma pensiamo che siano stati generati a seguito di eventi più rari ed esplosivi, come ad esempio la fusione di due stelle di neutroni».

Inoltre, secondo gli autori, il fatto che tali elementi pesanti, come il plutonio, erano presenti sulla Terra, così come l’uranio e il torio, suggerisce che deve essere accaduto un evento esplosivo vicino al nostro Sistema Solare intorno all’epoca in cui si è formato l’elemento. «Gli elementi radioattivi presenti sulla Terra, come l’uranio e il torio, forniscono quel calore necessario che determina la deriva dei continenti. Forse, gli altri pianeti non possiedono lo stesso meccanismo», conclude Wallner.


Nature Communications: A. Wallner et al. – Abundance of live 244Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis

Un wormhole chiamato Via Lattea

L’IPOTESI TEORICA SU ANNALS OF PHYSICS

Un wormhole chiamato Via Lattea

Un gruppo internazionale di ricercatori, che ha coinvolto anche la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste, porta avanti questa ipotesi teorizzando l’esistenza di tunnel spazio-temporali magari grandi anche come la nostra galassia

Simulazione di un wormhole. Crediti: Davide e Paolo Salucci, della SISSA di Trieste

Ricordate il famosowormhole di cui tanto si è parlato per il film campione d’incassi Interstellar? Si tratta di un trucchetto della relatività generale,come ha scritto qualche tempo fa Giovanni Bignami, presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), commentando proprio il film a cui ha collaborato il fisico teorico Kip Thorne.

Alcuni ricercatori, tra cui anche un esperto della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, Paolo Salucci, hanno portato alla comunità scientifica la loro proposta: la Via Lattea potrebbe essere un wormhole, quindi un cunicolo spazio-temporale per poter viaggiare nello spazio. E se ciò fosse vero allora la nostra galassia sarebbe, come dicono i due studiosi, “stabile e navigabile”. L’ipotesi è stata avanzata in uno studio pubblicato su Annals of Physics e condotto proprio con la partecipazione della SISSA. Salucci ha detto: «Se uniamo la mappa realizzata sulla materia oscura nella Via Lattea con il più recente modello del Big Bang per spiegare la i primi momenti dell’Universo e si ipotizza l’esistenza dei tunnel spazio-temporali (ndr, appunto i wormhole) ciò che otteniamo è che la nostra galassia potrebbe davvero contenere uno di questi tunnel e che potrebbe anche essere grande come la galassia stessa». Secondo l’astrofisico «potremmo anche viaggiare attraverso questo tunnel dal momento che, in base ai nostri calcoli, potrebbe essere navigabile». Insomma, proprio come quello che nel film apparirebbe vicino al pianeta Giove.

L’esistenza di questi cunicoli, che vengono chiamati anche Ponti di Einstein-Rosen, non è ancora stata provata e finora si tratta solo di teorie  – che ben si prestano a finire in qualche film sui viaggi spaziali come l’ultimo di Christopher Nolan. Anche se solo di recente hanno riguadagnato la luce dei riflettori, gli astrofisici e i fisici teorici hanno studiato questi tunnel per anni, si può dire sin dal 1916 quando lo scienziato Ludwig Flamm li teorizzò per la prima volta. Salucci ha spiegato ironicamente: «Quello che abbiamo cercato di fare nel nostro studio è stato risolvere l’equazione a cui l’astrofisica ‘Murph’ (ndr – personaggio nel film e figlia del protagonista) stava lavorando. Chiaramente lo abbiamo fatto molto prima che il film uscisse».

Di certo si tratta di un’affermazione che può far discutere e creare “fazioni” tra gli scienziati. Salucci infatti ha spiegato: «Ovviamente non pretendiamo che la nostra galassia sia sicuramente un wormhole, ma diciamo semplicemente che, secondo i modelli teorici, questa ipotesi esiste». E ha sottolineato che «in linea di principio, potremmo effettuare dei test con due galassie – la nostra galassia e un’altra molto vicina come, per esempio, la Nube di Magellano – ma siamo ancora molto lontani da qualsiasi possibilità effettiva».

Per adesso gli astrofisici si sono limitati a combinare le equazioni sulla relatività generale con una mappa molto dettagliata della distribuzione della materia oscura nella Via Lattea: «la mappa l’abbiamo ottenuta con uno studio condotto nel 2013», ha aggiunto Salucci dicendo anche che «la nostra ricerca è interessante perché propone una riflessione più complessa sulla materia oscura», mistero che a lungo gli esperti hanno cercato (e cercano ancora oggi) di svelare. «La materia oscura – ha concluso Salucci – potrebbe essere un’altra dimensione, forse anche un importante sistema di trasporto galattico».

Per saperne di più:

Clicca QUI per leggere lo studio: “Possible existence of wormholes in the central regions of halos”, di Farook Rahaman, P. Salucci, P.K.F. Kuhfittig, Saibal Ray e Mosiur Rahaman

I tre tenori dei raggi gamma

SI ESIBISCONO NELLA GRANDE NUBE DI MAGELLANO

I tre tenori dei raggi gamma

Lo strumento HESS ha identificato tre sorgenti stellari diverse che emettono raggi gamma di alta energia: si tratta di una nebulosa simile a quella del Granchio, alimentata dai venti stellari di una pulsar, un potente resto di supernova e una superbolla, un inviluppo del diametro di 270 anni luce. E’ la prima volta che sorgenti gamma di tipo stellare vengono rivelate in una galassia esterna ad alte energie. I risultati dello studio su Science

Ancora una volta, HESS, che sta per High Energy Stereoscopic System, ha dimostrato le sue enormi potenzialità. Lo strumento ha scoperto le sorgenti più luminose, che emettono raggi gamma di alta energia, nella Grande Nube di Magellano (LMC): si tratta di tre oggetti diversi e cioè una nebulosa simile a quella del Granchio, alimentata dai venti stellari di una pulsar, un potenteresto di supernova e una cosiddetta superbolla, un inviluppo del diametro di 270 anni luce creato da forti venti stellari e dalle supernovae. E’ la prima volta che sorgenti gamma di tipo stellare vengono rivelate in una galassia esterna ad alte energie. In particolare, la superbolla rappresenta una nuova classe di sorgenti che emettono raggi gamma estremamente energetici.

H.E.S.S._II_Telescope_Array

HESS è un sistema di telescopi che ha lo scopo di studiare i raggi gamma di origine cosmica nella banda di energie 10s GeV – 10s TeV. Il nome è stato attribuito anche in omaggio a Victor Hess che nel 1936 ricevette il Premio Nobel per la Fisica, assieme a Carl Anderson, per la scoperta dei raggi cosmici. Lo strumento, situato in Namibia, permette agli scienziati di esplorare le sorgenti di raggi gamma il cui flusso è qualche migliaia di volte superiore a quello della Nebulosa del Granchio, la sorgente di raggi gamma più luminosa del cielo.

I raggi gamma di alta energia vengono considerati i migliori traccianti per individuare gli “acceleratori cosmici”, cioè i resti di supernova e le nebulose simili a quella del Granchio, prodotti finali di stelle massive. In questi oggetti, le particelle cariche vengono accelerate a velocità relativistiche e nel momento in cui incontrano la radiazione o il gas presente all’interno o attorno a questi oggetti, esse emettono raggi gamma. I telescopi che sono dotati di fotocamere speciali ad acquisizione veloce sono in grado di catturare i raggi gamma di alta energia, osservando la luce Cherenkov emessa dalla cascata di particelle prodotta dai raggi gamma incidenti negli strati superiori dell’atmosfera.

Tarantula_Nebula

La Grande Nube di Magellano, situata a circa 170 mila anni luce, è una galassia nana satellite della Via Lattea. Qui si formano nuove stelle, quelle di grossa taglia, ad un ritmo elevato e sono presenti numerosiammassi stellari. La frequenza con cui avviene una esplosione stellare è cinque volte superiore a quella della Via Lattea. Il più giovane resto di supernova, SN 1987A, fa parte della Grande Nube di Magellano. Perciò, gli scienziati che lavorano all’esperimento HESS gli hanno dedicato tutta una serie di osservazioni allo scopo di rivelare da questo oggetto raggi gamma di alta energia. Tuttavia, dopo 210 ore di osservazioni della più grande regione di formazione stellare, ossia la Nebulosa Tarantola, sede della supernova 1987A, inaspettatamente HESS non ha rivelato raggi gamma dal resto di supernova (SN 1987A) bensì ha identificato, per la prima volta, tre singole sorgenti di raggi gamma di alta energia, e di diverso tipo: una nebulosa simile a quella del Granchio dove è presente una pulsar, un resto di supernova e una superbolla.

HESS_trio_gamma

(1) La cosiddetta superbolla 30 Dor C è l’inviluppo più grande conosciuto: esso emette raggi X, di natura non termica, e sembra sia stato creato da diverse supernovae e da forti venti stellari. Questa classe di oggetti viene considerata, in maniera complementare o alternativa ai resti di supernova, come una sorta di “fabbrica spaziale” nella quale vengono prodotti i raggi cosmici di origine galattica. I dati di HESS mostrano che la bolla è in realtà una sorgente di particelle estremamente energetiche e rappresenta una nuova classe di oggetti celesti visibili ad alta energia.(2) Le pulsar sono oggetti esotici densi e compatti, ossia stelle di neutroni estremamente magnetizzate che ruotano velocemente emettendo un forte vento stellare costituito da particelle ultra relativistiche che dà luogo ad una nebulosa. L’oggetto più famoso ma anche il prototipo di questa categoria è la Nebulosa del Granchio, una delle sorgenti più brillanti del cielo gamma. La pulsar in questione identificata da HESS, PSR J0537-6910 che a sua volta crea la nebulosa N 157B, ricorda in qualche modo proprio la pulsar della Nebulosa del Granchio. Tuttavia, la nebulosa della pulsar studiata dai ricercatori supera di almeno un ordine di grandezza la radiazione gamma emessa dalla Nebulosa del Granchio. Le cause possono essere riconducibili ad un campo magnetico meno intenso in N 157B e alla presenza di una forte radiazione proveniente dalle vicine regioni di formazione stellare, che insieme favoriscono la produzione di raggi gamma di alta energia. (3) Il resto di supernova N 132D, già noto come sorgente brillante nella banda radio e infrarossa, appare come uno dei più antichi e più energetici ed emette tuttora raggi gamma di alta energia. Con una età compresa tra 2500 e 6000 anni, un’età cioè dove i modelli predicono che il fronte dell’esplosione stellare abbia rallentato al punto da non essere più efficiente per accelerare le particelle, N 132D supera in luminosità i resti di supernova più brillanti della nostra galassia. Inoltre, i dati confermano alcune ipotesi sollevate in passato da altre osservazioni realizzate da HESS in base alle quali i resti di supernova possono essere molto più brillanti di quanto si era pensato in precedenza.

Dunque, osservati ai limiti della sensibilità dello strumento e situate in modo che esse si mostrino parzialmente sovrapposte, queste nuove sorgenti hanno sfidato letteralmente gli scienziati del programma HESS. Le scoperte sono state rese possibili grazie allo sviluppo di metodi avanzati di analisi delle immagini Cherenkov catturate dai telescopi, che hanno permesso in particolare di determinare con una precisione elevata la direzione dei raggi gamma.

«Sia la nebulosa della pulsar che il resto di supernova identificate da HESS nella Grande Nube di Magellano sono molto più energetici dei rispettivi ‘cugini’ osservati nella Via Lattea. Ovviamente, l’elevato tasso di formazione stellare della Grande Nube di Magellano dà luogo ad oggetti estremi», spiega Chia Chun Lu, una studentessa co-autrice dello studio che ha analizzato i dati per la propria tesi. «Con grande sorpresa, abbiamo notato che il giovane resto di supernova SN 1987A non è stato rivelato, il che pone dei limiti alle previsioni teoriche  relativamente al meccanismo di accelerazione delle particelle nei resti di supernova più giovani. Ad ogni modo, continueremo a monitorarlo», aggiunge Werner Hofmann, direttore del MPI for Nuclear Physics ad Heidelberg, che è stato per diversi anni il portavoce del progetto scientifico HESS.

Il nuovo telescopio di 28m HESS II incrementerà il potere esplorativo dell’array dei quattro telescopi e in un futuro prossimo il progetto Cherenkov Telescope Array (CTA) permetterà di raggiungere una più elevata risoluzione delle immagini della Grande Nube di Magellano che, nell’ambito del programma di ricerca di CTA, è già stata selezionata con una particolare attenzione come “Key Science Project”.

Dopo 36 anni, il segnale ‘WOW’ rimane ancora un mistero: una trasmissione aliena?

Pianetablunews provvisorio

segnale-wow-01.jpgDal momento in cui ha cominciato le sue attività, il programma SETI ha visto gli astronomi impegnati a perlustrare in lungo e in largo il cielo stellato, nella speranza di ricevere qualche segnale radio generato artificialmente da una qualche civiltà aliena.

Nel corso degli anni sono stati rilevati molti falsi allarmi, ma anche alcuni segnali interessanti molto brevi, comparsi in maniera fugace sugli strumenti: se una trasmissione radio non si ripete, in modo da poter essere studiata più attentamente, allora è praticamente impossibile stabilire se sia veramente di origine naturale.

Uno dei questi segnali, il più stuzzicante di tutti, è stato rilevato il 15 agosto del 1977, divenuto famoso con la denominazione di ‘Segnale WOW’. La trasmissione fu intercettata dall’astronomo Jerry Ehman mentre era impegnato nell’utilizzo del Big Ear Radio Observatory, presso l’Ohio State University, in un progetto di studio per conto del SETI.

Il ricercatore individuò una breve…

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