IL NUOVO STRUMENTO NEL VICINO INFRAROSSO

A caccia di E.T. con NIROSETI

La ricerca delle prove dell’esistenza di vita altrove nell’Universo si sta spostando dalla luce visibile al vicino infrarosso, con questo nuovo strumento. L’infrarosso riesce a farsi strada più facilmente tra le polveri e i gas interstellari. Il commento di Stelio Montebugnoli, già direttore dell’istituto di Medicina dell’INAF e responsabile italiano del progetto SETI

La squadra di ricercatori che lavora allo strumento NIROSETI all'interno della cupola del Lick Observatory. Da sinistra a destra: Remington Stone, Dan Wertheimer, Jérome Maire, Shelley Wright, Patrick Dorval e Richard Treffers. Foto di © Laurie Hatch

Quale scienziato non vorrebbe scoprire che lì fuori nell’Universo c’è vita, vita aliena. Molti, infatti, sono i progetti di ricerca attualmente in corso – o in fase di progettazione – dedicati alla caccia di microorganismi su altri pianeti, sulle comete, nelle nebulose oppure nello spazio interstellare. Uno dei progetti che recentemente ha visto “la prima luce” è NIROSETI o Near-infrared Optical SETI, uno strumento che – a differenza dei suoi predecessori – opera nel vicinoinfrarosso, permettendogli di superare la barriera dei gas e della polveri interstellare che invece si frappone ai telescopi ottici. Questo nuovo strumento, dotato di rilevatori e sensori all’avanguardia, ha appena iniziato a setacciare il cielo alla ricerca di altri mondi, con la speranza di trovarne uno che abbia la vita.

«La luce infrarossa rappresenta un ottimo mezzo di comunicazione interstellare», ha detto Shelley Wright, professoressa di Fisica presso l’Università di California, San Diego, che ha guidato lo sviluppo del nuovo strumento per il Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics dell’Università di Toronto (Canada).

L’idea risale a qualche decennio fa, addirittura al 1961, ma gli strumenti in grado di catturare gli impulsi di luce infrarossa sono disponibili solo da pochissimi anni. «Abbiamo dovuto aspettare che la tecnologia giusta emergesse», ha spiegato la Wright.  E proprio tre anni fa, quando lavorava al Dunlap Institute, la ricercatrice ha ottenuto i fondi per acquistare dei rilevatori all’epoca appena messi sul mercato e li ha testati per la loro utilità al telescopio che aveva in mente. E così è stato. NIROSETI sarà in grado di raccogliere molte più informazioni rispetto ad altri rilevatori ottici attualmente in opera, registrando i livelli di luce nel tempo, in modo che i modelli possano essere analizzati sperando di trovare potenziali segni di altre civiltà nell’Universo.

Proprio perché, come detto, la “luce” infrarossa riesce a “farsi strada” più facilmente tra le polveri e i gas interstellari, questo nuovo strumento osserverà migliaia di stelle molto lontane da noi e non si limiterà ad osservare oggetti in un raggio di qualche centinaia di anni luce di distanza. Lo strumento è stata installato all’interno della cupola del Lick Observatory, gestito dall’Università della California, e ha iniziato ad operare lo scorso 15 marzo. In gergo tecnico si dice che ha visto la prima luce. Non è la prima volta che questo osservatorio, a est di San Josè (California), ospita esperimenti del gruppo di ricerca SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), inclusa la survey OSETI (Optical SETI) condotta tra il 2001 e il 2006 ovviamente nel campo della luce visibile. I ricercatori sono riuisciti a catalogare 4600 stelle nel raggio di 200 anni luce dalla Terra, comprese le stelle con pianeti già conosciuti dalla comunità scientifica.

Il Lick Observatory, dove si trova lo strumento NIROSETI.

NIROSETI potrebbe scoprire anche nuove informazioni sull’universo stesso. «Questa è la prima volta che i terrestri possono guardare l’Universo a lunghezze d’onda infrarosse con tempi che si aggirano intorno al nanosecondo», ha detto Dan Werthimer, dell’Università Berkeley. «Lo strumento potrebbe scoprire nuovi fenomeni astrofisici, o forse davvero rispondere alla domanda “siamo soli nell’Universo?”».

Frank Drake, uno dei pionieri del progetto SETI,  ha spiegato che «i segnali sono così potenti che basta un piccolo telescopio per riceverli, anche perché piccoli strumenti permettono un tempo di osservazione più lungo. E si tratta di un dato da considerare visto che dobbiamo osservare molte stelle per avere qualche chance di successo». In particolare, questi ricevitori sono molto più convenienti rispetto a quelli utilizzati sui radiotelescopi.

“Sono convinto che possa essere una buona idea cercare su questa banda – dice Stelio Montebugnoli, già direttore dell’Istituto di Medicina dell’INAF e responsabile in Italia del progetto SETI – perché le osservazioni nell’infrarosso ci permettono di osservare deboli stelle (con eventuali sistemi planetari) anche attraverso nubi di gas e di polvere, cosa ovviamente non possibile con i telescopi ottici. Da sottolineare anche che è attraverso questa finestra dello spettro elettromagnetico che gli astronomi hanno avuto la possibilità di studiare e mappare il centro della nostra galassia”.

C’è ovviamente un inconveniente da non sottovalutare: per “ascoltare” se nell’Universo c’è qualcuno oltre a noi, è necessario che questo “qualcuno” trasmetta dei segnali nella nostra direzione. «Se otteniamo un segnale da qualcuno che sta puntando verso di noi, potrebbe significare che c’è altruismo nell’Universo. Mi piace questa idea. Se vogliono essere amichevole, ecco chi troveremo»,  ebbe a dire Frank Drake.

“Si presuppone, continua Montebugnoli, che ET sia poi ad uno stadio tecnologico della sua evoluzione tale da essere in grado di rilasciare, volutamente o non, segnali della sua attività su questa banda di frequenze così elevate. Rimane fermo il fatto che da terra possiamo cercare segnali inviati da un eventuale ET solo attraverso quelle finestre (bande) dello spettro elettromagnetico che si “vedono” aperte verso l’universo, come ad esempio succede per la finestra radio.  Per effetto dell’azione attenuante dell’atmosfera invece, le osservazioni sulla banda degli infrarossi si devono effettuare con osservatori installati a bordo di satelliti o, accettando le limitazioni del caso, con osservatori installati ad alta quota”.

Per saperne di più:

CLICCA QUI per visitare il sito di NIROSETI

I

IN AUSTRALIA CENTRALE

L’impatto da asteroide più grande del mondo

Si tratta di un cratere di 400 chilometri che però oggi non esiste più. Un gruppo di ricercatori, scavando per più di due chilometri sotto la crosta terrestre, ha trovato le tracce di questo violento impatto che può risalire a oltre 300 milioni di anni fa

Andrew Glikson con un campione di suevite, una roccia in parte di materiale fuso che si forma dopo un impatto. Crediti: D. Seymour

In Australia centrale sono stati trovati frammenti di un enorme meteorite che, frantumato in due parti, ha impattato con la Terra milioni di anni fa, producendo un cratere di ben 400 chilometri di larghezza(la zona d’impatto più grande mai trovata sul nostro pianeta). Cratere che però è stato nascosto dal passare del tempo.

Nonostante questo i ricercatori hanno però trovato due tracce dell’impatto, come delle cicatrici sulla superficie, nascoste in profondità nella crosta terrestre. Le due zone di impatto coprono l’enorme area di 400 chilometri nel bacino Warburton in Australia centrale e si estendono in verticale nelle profondità della crosta terrestre, che è spessa circa 30 chilometri in questa zona. Il materiale ritrovato è stato classificato come suevite, vale a dire una roccia formata in parte di materiale fuso e che tipicamente contiene vetro e cristallo o frammenti litici, derivante da un impatto violento.

A capo dello studio Andrew Glikson, della ANU School of Archaeology and Anthropology, il quale ha detto che la zona d’impatto è stata scoperta durante una trivellazione nell’ambito di una ricerca geotermica in un’area ai confini con l’Australia Meridionale, il Queensland e la Tasmania. «I due grandi oggetti dovevano misurare 10 chilometri di larghezza», ha detto Glikson. Aver scoperto un evento di tale violenza e portata potrà, in futuro, aiutare i geologi a capire qualcosa di più sulle origini del nostro pianeta.  «Grandi impatti come questi possono aver avuto un ruolo nell’evoluzione della Terra molto più significativo di quanto si pensasse prima», ha aggiunto.

Si parla di milioni di anni fa, ma la datazione precisa non è stata ancora raggiunta. Le rocce circostanti hanno dai 300 ai 600 milioni di anni, ma è ancora difficile capire quando questi due meteoriti siano caduti in Australia. Ad esempio, 66 milioni di anni fa un grande meteorite e la sua coda di ceneri incandescenti ha sparso sedimenti sulle rocce di tutto il mondo. E gli esperti credono che questa scia di “morte” abbia portato all’estinzione di un gran numero di esseri viventi che allora vivevano sulla Terra, a partire dai dinosauri. C’è da dire, però, una simile prova non è stata trovata sulle rocce di 300 milioni di anni fa nella zona del ritrovamento in Australia centrale.

E proprio i ricercatori guidati da Glikson si sono imbattuti per caso su questi impatti scendendo a una profondità di oltre due chilometri nella crosta terrestre. Il campione estratto conteneva tracce di rocce che erano state trasformate in vetro a causa dell’estreme temperature e dalla pressione causata dal violento impatto. Modelli magnetici della crosta terrestre hanno rintracciato dei rigonfiamenti (come delle sacche) nascosti nelle profondità della Terra e ricchi di ferro e magnesio (materiali che corrispondo al mantello terrestre – cioè a profondità ben superiori). Glikson ha spiegato che «ci sono due enormi e profonde cupole nella crosta, che si sono formate proprio dai “rimbalzi” della stessa crosta provocati dai numerosi impatti, che hanno anche portato “in superficie” materiale dal mantello sottostante».

Si parla di un mistero: «Non siamo in grado di trovare un evento distruttivo» nella storia degli esseri viventi sulla Terra «che corrisponda a questa doppia collisione. Il mio sospetto è chel’impatto possa essere più vecchio di 300 milioni di anni» ha aggiunto Glikson.

Per saperne di più:

Lo studio pubblicato su Tectonophysics: “Geophysical anomalies and quartz deformation of the Warburton West structure, central Australia”, di A.Y. Glikson et al.

TUTTE LE LETTERE IN DIGITALE

Un Einstein sconosciuto

Lo scienziato che ha cambiato il nostro modo di guardare il mondo e l’Universo, nel nudo ritratto dei carteggi da lui stesso tenuti, oggi pubblicati online su iniziativa di Princeton University Press, Tizra e Caltech: Albert Einstein nero su bianco

The collected papers of Albert Einstein, un progetto di Princeton University Press, Tizra e Caltech.

È online all’indirizzo einsteinpapers.press.princeton.edu, The Digital Einstein Papers, una raccolta digitalizzata dei carteggi tenuti da quello che a ragione possiamo definire lo scienziato più celebre del Novecento: Albert Einstein. L’iniziativa, lanciata dalla Princeton University Press, in collaborazione con Tizra, l’università ebraica di Gerusalemme, e il California Institute of Technology, raccoglie tutte le carte prodotte dal padre della relatività durante la sua lunga e fortunata vita di scienziato.

Un Einstein sconosciuto, nero su bianco, incerto di fronte alle sfide poste dalle sue teorie alla fisica moderna, spaventato dai risvolti politici della Germania nazista, apprensivo nei riguardi dei figli che non gli scrivono che poche lettere per raccontare cosa combinino. Una mole considerevole di carte, quella che ci ha lasciato l’autore della formula E = mc2 (che oggi molti portano stampata sulla T-shirt senza forse indovinarne il significato profondo e, al tempo, rivoluzionario).

Leggere oggi quelle pagine intime, zeppe di vita privata, ci aiuta davvero a conoscere meglio il genio che fu? O soddisfa solo il nostro lato voyeuristico da finestra sul cortile? Niente di tutto questo. Le migliaia di pagine di lettere, discorsi ed equazioni scritte a mano da Einstein offrono a chi voglia immergervisi uno spaccato dello scienziato al lavoro e del tempo in cui visse. Una risorsa preziosa per studiosi e ricercatori.

Alla digitalizzazione dei documenti hanno collaborato tanti enti scientifici: i dipartimenti di Scienze Biologiche, Scienze Matematiche e Fisiche, Scienze Sociali, Comportamentali ed Economiche dellaNational Science Foundation, il National Endowment for the Humanities, il già citato Caltech: 40 anni di lavoro, oggi disponibile a tutti, online.

Di Einstein c’è praticamente tutto: dai voti della carriera scolastica agli sforzi per finanziare il lavoro di giovane professore, dalla prima formulazione della relatività ad appena 26 anni d’età, alle descrizioni dello scienziato apolide giramondo per forza e desiderio. Umorismo, idee politiche, grinta e un profondo amore per la musica.

Di grande interesse il blocco di documenti che copre l’arco temporale corrispondente al suo trasferimento negli Stati Uniti d’America. Sono anni di fermento, sia perché Einstein è già conosciuto come eminente scienziato, celebrità mondiale, che per il fermento politico che porterà dritto dritto allo scoppio della Seconda Guerra Mondiale. Il primo viaggio in America lo fa sentire come un grosso bue a una fiera agricola: «Mi si porta a spasso come un bue da primo premio, a parlare innumerevoli volte di fronte a ogni genere di platea […]. È un miracolo che sia sopravvissuto a tutto questo».

E spunta fuori anche una raccomandazione per il Nobel a Niels Bohr: «Quando un giorno le generazioni future si troveranno a descrivere la storia dei progressi compiuti nella fisica moderna, dovranno riconoscere il salto di conoscenza fatto con la scoperta della natura degli atomi grazie a Bohr. Lui è, senza dubbio alcuno, uno dei più grandi innovatori del nostro tempo ».

I DUBBI SULL’ECO DEL BIG BANG: UNA PISTOLA FUMANTE INCEPPATA!

Alcuni scienziati mettono in discussione la bontà delle rilevazioni delle onde gravitazionali primordiali fatta in marzo dal team BICEP2. Per capirne di più bisognerà aspettare i nuovi dati del satellite Planck.

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[Dan Vergano su National Geographic] La tanto acclamata scoperta che potrebbe spiegare le modalità di espansione dell’universo primordiale è stata presentata qualche mese fa come la “pistola fumante” della teoria dell’inflazione.

Eppure in questi giorni alcune voci iniziano a dipingerla come una pistola inceppata.

Nel mese di marzo il team dell’esperimento Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2 (BICEP2), guidato dal fisico di Harvar John Kovac, aveva annunciato l’osservazione indiretta di onde gravitazionali primordiali.

La scoperta sembrava confermare la visione cosmologica convenzionale, secondo la quale l’universo ha attraversato una fase di espansione esponenziale nei suoi primissimi istanti di vita.

Usando un telescopio in Antartide, i cosmologi avevano infatti riferito di aver trovato – nella polarizzazione della cosiddetta radiazione cosmica di fondo, residuo del Big Bang che permea ogni angolo di cielo – le tracce delle forti onde gravitazionali create dall’espansione esponenziale dell’universo.

Tali risultati, però, sono ora finiti nel mirino di altri scienziati. Tanto che, in unpost su un blog di fisica, Adam Falkowski, del Laboratorio di Fisica Teorica di Orsay, in Francia, ha addirittura scritto che “gli esperti stanno già cercando di analizzare cosa, di preciso, è andato storto in BICEP”.

TEMPESTA DI POLVERE

In sostanza, Falkowski ipotizza che la squadra di BICEP2 abbia sbagliato la stima degli effetti delle microonde emesse dalla polvere all’interno della nostra Via Lattea, e le abbia mescolate con quelle delle microonde rilasciate nell’intero cielo.

Entrambi i tipi di segnale disturbano le misurazioni e dovrebbero essere accuratamente smascherati e rimossi dalle analisi per poter osservare le increspature delle onde gravitazionali nella sottostante radiazione cosmica di fondo.

Mentre Falkowski sostiene che il team BICEP2 “ha ammesso lo sbaglio”, Kovac e Clemente Pryke, un altro scienziato del team, dell’Università del Minnesota, contattati dalle riviste New Scientist e Science hanno entrambi negato l’accaduto. Pryke ha definito le affermazioni di Falkowski “totalmente false”, e ha sottolineato come il team continui a sostenere il risultato ottenuto.

Su Science Pryke riconosce a ogni modo che la mappa della polvere utilizzata da BICEP2 proviene da dati (ottenuti dal satellite europeo Planck) presentati in una conferenza ma mai pubblicati, il che aggiungerebbe una dose di incertezza ai risultati finali.

Tuttavia le misurazioni di BICEP2 riguardano una regione di cielo piuttosto priva di polvere e inoltre, in una presentazione fatta in aprile al MIT, Kovac ha anticipato che le nuove osservazioni effettuate nel frattempo dal team di BICEP2 sembrano confermare i dati già ottenuti.

INFLAZIONE DI EUFORIA

Due mesi fa, il fisico Marc Kamionkowski della Johns Hopkins University di Baltimora aveva dichiarato che le osservazioni di BICEP2 erano “la pistola fumante per la teoria dell’inflazione”, quella che spiega come l’universo primordiale si sia uniformemente esteso a vastità inimmaginabili nella prima frazione di secondo della sua esistenza.

Nel mese di ottobre il team di Planck dovrebbe rilasciare una mappa aggiornata del fondo cosmico a microonde che potrebbe dirimere la controversia. Altri esperimenti in Antartide e in Cile sono già in corso, e scrutano il cielo alla caccia delle stesse tracce osservate da BICEP2 nella speranza di arrivare alla conferma finale dei risultati dello scorso marzo.

E’ MAI AVVENUTO IL BIG BANG? IL NOSTRO UNIVERSO SI ESPANDE O CRESCE?

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Se l’espressione non fosse diventata così famosa e leggendaria, si potrebbe pensare al nome di un negozio di fuochi d’artificio oppure allo slogan di una campagna pubblicitaria.

In realtà, “Big Bang”, letteralmente “grande botto”, descrive ciò che comunemente gli scienziati considerano l’evento istantaneo che diede vita all’universo più di 13 miliardi di anni fa. Questa singolarità ha generato una palla di fuoco ultra compatta, ancora oggi in rapida espansione.

Le prime ipotesi di una teoria che prevedesse l’espansione del cosmo furono formulate da Georges Lemaître con quella che lui chiamò “ipotesi dell’atomo primitivo”, basandosi sulle equazioni della relatività generale di Albert Einstein. Lemètreh, cattolico gesuita, ipotizzò l’esistenza di un “uovo cosmico primordiale” da cui tutto ebbe inizio.

Un ulteriore sviluppo alla teoria fu dato da Edwin Hubble, il quale scoprì che la distanza delle galassie più lontane è proporzionale al loro spostamento verso il rosso. Il dato venne interpretato come effetto dell’espansione uniforme dello spazio cosmico. Di conseguenza, portò a concludere che l’Universo, in passato, doveva essere più piccolo, più denso e molto più caldo.

Tuttavia, nel corso degli anni, la teoria del Big Bang si è attirata uno stuolo di avversari e contestatori, i quali credono di aver trovato gli argomenti giusti per sbarazzarsi del “grande botto”.

Eric Lerner, scrittore e divulgatore scientifico, fece una prima incursione nel 1991, con il libro: “Il Big Bang non c’è mai stato”, nel quale viene descritto un universo dominato dalla fisica del plasma, come proposto dal premio Nobel Hannes Alfvèn nel 1960. Le osservazioni astronomiche degli anni 90 hanno poi contraddetto molte delle idee proposte da Lerner.

Il Big Bang viene spesso ridicolizzato in alcuni articoli di matrice creazionista, accanto all’evoluzionismo di Charles Darwin. Secondo costoro, il Big Bang si adatta così bene alla teoria dell’evoluzione da spingere Dio così lontano nello spazio e così indietro nel tempo, da eliminarlo del tutto.

I critici della teoria del Big Bang sostengono che esiste un gruppo elitario di astronomi con il compito di sminuire e sopprimere eventuali teorie alternative alla cosmologia del grande botto primordiale.

Christof Wetterich, un fisico teorico presso l’Università di Heidelberg, Germania, ha elaborato una nuova teoria radicale. Il ricercatore sostiene che l’espansione dello spazio sia solo un’illusione e che l’universo non stia andando da nessuna parte. Anzi, è più probabile che sia in una fase di contrazione.

Lo spostamento verso il rosso della luce delle galassie non sarebbe dovuto all’espansione dello spazio, ma ad un aumento lento e costante della massa dell’universo. Quindi, il nostro universo non sta diventando più grande, ma più pesante!

Alcuni astrofisici hanno commentato la teoria valutandola come un’affascinante alternativa su cui vale la pena riflettere. Altri, invece, la considerano un punto di vista alternativo alla cosmologia attuale, piuttosto che un modello concorrente al Big Bang.

Altri ancora, in maniera più sbrigativa, considerano la teoria di Wetterich uno scherzo! Ma la comunità scientifica non è intenzionata a coalizzarsi contro lo scienziato per sgonfiare la sua ipotesi, come sostengono alcuni teorici della cospirazione.

Il cervello olografico in un universo olografico

Misteriose onde radio dalle profondità del Cosmo

Se la teoria di Wetterich fosse corretta, significherebbe che l’interpretazione di tutti i dati spettrali è sostanzialmente errata. Le galassie sembrano sempre più rosse, e quindi sempre più distanti, non per l’espansione dello spazio, ma perchè tendono ad aumentare la loro massa nel tempo. Quindi, non un universo in espansione, ma un universo in crescita!

Questo costante aumento di massa nel corso del tempo sarebbe proporzionale alla distanza delle galassie: più sono lontane, più sono massicce e, quindi, antiche.

Secondo Witterich, il pregio di questa teoria sta nel liberarsi dal concetto di un universo derivante spontaneamente dalla singolarità primordiale, un seme quantistico infinitamente denso che ha preceduto la comparsa del tempo e dello spazio.

Questo potrebbe significare che il cosmo potrebbe essere immobile, un pò più simile all’universo stazionario proposto da Fred Hoyle più di mezzo secolo fa. Certo, per le nostre categorie mentali è difficile immaginarci un universo che esista da sempre e che esisterà per sempre.

DELFINO O PINGUINO?

Porpoise o pinguino?

DETTAGLI

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  • Titolo Delfino o pinguino?
  • Rilasciato 23/03/2015 10:46
  • Copyright NASA / ESA / Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
  • DescrizioneCosa vedi in questa immagine dalla NASA / ESA Hubble Space Telescope: un delfino o un pinguino?

    Gli astrofili hanno soprannominato questa coppia abbastanza galattica dopo che entrambi di queste creature – la curva graziosa di un delfino o focena può essere visto in forma e blu-rosso con sfumature verso la parte inferiore del telaio, e se abbinato con il pallido, incandescente orb appena sotto di esso, il duo sopportare una sorprendente somiglianza con un uccello o pinguino guardia un uovo.

    La forma del pinguino stesso è costituito da una singola galassia che si è ritorto, distorta e lacerato. Questa galassia, chiamata NGC 2936, una volta era una spirale normale come la Via Lattea, fino a quando le braccia sono stati fatti a pezzi per formare il mix di strisce blu elettrico, gas incandescente e curvatura fili di materiale rosso visto in questa immagine. Che una volta era brillante rigonfiamento centrale della galassia ora forma la ‘occhio’ del pinguino.

    NGC 2936 è così deforme perché interagisce con il suo vicino uovo-like, una galassia ellittica NGC 2937. denominata Insieme, queste due galassie formano una coppia soprannominata Arp 142. NGC 2937 può sembrare piccolo rispetto a NGC 2936, ma la sua influenza gravitazionale è forte. Il duo stanno tirando l’un l’altro e di interagire, lentamente cambiando il loro aspetto e ne interrompono il gas, polveri e stelle. In circa un miliardo di anni questi due potrebbero venire insieme per formare una singola galassia, e il processo di fusione sarà completata.

    Visibile verso la parte superiore della cornice è una stella luminosa ammantata di scintillante blu, ma questo è ancora un altro illusione ottica. La stella è molto più vicino alla telecamera rispetto al cerotto di materiale blu, che costituisce una galassia molto più lontana.

    Questa immagine combina luce visibile e infrarossa da Hubble Wide Field Planetary Camera 3 . E ‘stato precedentemente pubblicato a giugno 2013 .