Credo la vita eterna, la preghiera del card. Martini

by occhetta.f

Ma tu stai alla mia porta
Ma se io, Signore, tendo l’orecchio
e imparo a discernere i segni dei tempi,
distintamente odo i segnali
della tua rassicurante presenza alla mia porta.
E quando ti apro e ti accolgo
come ospite gradito nella mia casa,
il tempo che passiamo insieme mi rinfranca.
Alla tua mensa divido con te
il pane della tenerezza e della forza,
il vino della letizia e del sacrificio,
la parola della sapienza e della promessa,
la preghiera del ringraziamento
e dell’abbandono al Padre.
E ritorno alla fatica del vivere
con indistruttibile pace.
Il tempo che è passato con te
sia che mangiamo sia che beviamo
è sottratto alla morte.
Adesso,
anche se è lei a bussare,
io so che sarai tu ad entrare;
il tempo della morte è finito.
Abbiamo tutto il tempo che vogliamo
per esplorare danzando
le iridescenti tracce
della Sapienza dei mondi.
E infiniti sguardi d’intesa
per assaporarne la Bellezza.

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La luce delle prime stelle nell’obiettivo di Hubble

12 ottobre 2015

La minuziosa analisi delle zone scure di spazio nelle immagini del telescopio spaziale Hubble ha rivelato la presenza di una flebile luce che potrebbe essere stata emessa dalle prime galassie dell’universo poche centinaia di milioni di anni dopo il big bangdi Shannon Hall

Tra le migliaia di luminose galassie che affollano molte immagini del cosmo distante catturate dal telescopio spaziale Hubble si osservano alcune macchie scure, zone apparentemente vuote che potrebbero essere piene zeppe di galassie. Ora, gli astronomi hanno dato un’altra occhiata a quelle macchie scure e hanno scorto una debole luce emessa da stelle che si sono formate appena 500 milioni di anni dopo il big bang.I nuovi risultati indicano che potrebbero essere le prime galassie dell’universo, che sarebbero dieci volte più numerose di quanto ritenuto finora.

Questa “luce extragalattica di fondo” probabilmente risale a circa 250 milioni di anni dal big bang. Poco dopo la nascita dell’universo, lo spazio si è riempito di una calda e densa nebbia di gas ionizzato. Nel corso di centinaia di migliaia di anni, il gas si è poi espanso e raffreddato, portando al collasso gigantesche nubi di idrogeno ed elio e alla conseguente formazione delle prime stelle. Da quando queste stelle si sono accese, la loro luce, e tutta quella prodotta dalle successive generazioni di stelle, ha riempito l’universo, creando un bagliore diffuso in tutte le profondità più oscure dello spazio.

La luce delle prime stelle nell'obiettivo di Hubble
Immagine del cosmo profondo ottenuta componendo diverse riprese del telescopio Hubble (Credit: NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team)

Anche se la radiazione di fondo extragalattica si è rivelata ardua da rilevare in modo convincente, la luce scoperta nelle foto di Hubble sembra essere la luce di fondo più lontana. Utilizzando i dati del Cosmic Assembly Near-Infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) e del Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS), il gruppo di ricercatori è riuscito a isolare il contributo delle prime stelle da quello delle stelle e delle galassie di epoca successiva.

Per misurare la sfuggente luce primordiale, Ketron Mitchell-Wynne dell’Università della California a Irvine, e i suoi colleghi hanno cercato fluttuazioni d’intensità nei pixel apparentemente bui e vuoti delle foto scattate da Hubble dal 2002 al 2012. Grazie alle fluttuazioni hanno dimostrato statisticamente che stavano osservando un debole segnale associato alle prime stelle e non semplicemente al rumore.

Hanno poi sottratto qualsiasi luce proveniente dalle stelle della nostra galassia, quella delle galassie vicine e anche quella delle stelle isolate che sono state strappate dalle loro galassie e ora occupano lo spazio intergalattico, fino a lasciare solo la luce dell’universo primordiale.

“Separare le diverse componenti presenti nel segnale è un compito veramente eroico”, ha sottolineato Pascal Oesch della Yale University, che non era coinvolto nello studio.

I ricercatori hanno calcolato che c’è una possibilità pari allo 0,8 per cento che la loro misura sia contaminata da una luce che non appartiene al fondo. In primo luogo, le stelle antiche che contribuiscono alla luce di fondo sembrano radicalmente diverse da quelle che osserviamo oggi. Formatesi solo da idrogeno ed elio, erano centinaia di volte più massicce del Sole, e per questo hanno prodotto energia in modo più intenso di stelle dell’universo circostante, esaurendosi più rapidamente.

“Quando le prime stelle e galassie si sono formate e si sono esaurite molto velocemente, il bagliore dev’essere stato enorme”, spiega Matthew Ashby dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, coautore dello studio. “Se riuscissimo a separare la luce che proviene dal fondo di luce extragalattica dovremmo vedere l’eco di quel bagliore”.

La luce delle prime stelle nell'obiettivo di Hubble
Le tre componenti della luce extragalattica di fondo catturate dal telescopio spaziale Hubble (Image Credit: Ketron Mitchell-Wynne, UC Irvine)

Il gruppo ha rilevato questa eco, ma si è limitato a dire che si è verificata nei primi 500 milioni di anni, una stima che era già nota agli astronomi. I ricercatori vogliono determinare l’epoca precisa, perché queste prime stelle massicce hanno cambiato radicalmente il destino dell’universo.

I loro raggi ultravioletti hanno riscaldato lo spazio circostante, producendo bolle nel gas dove l’energia dei raggi aveva strappato a tutti gli atomi di idrogeno i loro elettroni, convertendoli da atomi neutri a ioni. Alla fine, le bolle si sono espanse e unite fino a quando l’intero universo è stato ionizzato di nuovo, ritornando al suo stato dopo il big bang. Da allora, l’universo è rimasto ionizzato.

Anche se gli astronomi sono abbastanza convinti che le stelle delle prime galassie abbiano prodotto abbastanza luce da reionizzare l’universo, Dan Coe, astronomo del Science Institute Space Telescope non coinvolto con lo studio, esamina l’epoca della reionizzazione nella remota possibilità che le galassie non siano state il fattore principale.

“Se scoprissimo che le galassie non sono state sufficienti a produrre la reionizzazione, allora dovremmo avere qualche altra spiegazione, che potrebbe essere molto interessante”, dice Coe. Dopo tutto, vent’anni fa gli astronomi pensavano che i nuclei galattici attivi, i brillanti fari cosmici creati da buchi neri supermassicci che inghiottono rapidamente la materia, producessero abbastanza luce da reionizzare l’universo.

Questa teoria non ha avuto successo, e gli astronomi sono passati al migliore candidato seguente: le galassie. La storia potrebbe ripetersi, spiega Coe, e questa volta forse sarà qualcosa di veramente esotico, come particelle di materia oscura. Forse quando queste misteriose particelle si scontrano rilasciano energia in quantità sufficiente per reionizzare l’universo. Coe, tuttavia, tiene a sottolineare che tutte le prove puntano ancora verso le galassie.

Ulteriori indizi arriveranno quando il telescopio spaziale James Webb verrà lanciato nel 2018: l’intensità della luce di fondo extragalattica appena rilevata indica che il futuro osservatorio orbitante dovrebbe essere in grado d’individuare alcune delle prime galassie che ora si nascondono in quelle misteriose macchie scure di spazio.

(La versione originale di questo articolo è apparsa su www.scientificamerican.com il 6 ottobre. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)

LA TECNICA DELLE OTTICHE ADATTIVE

Robo-AO trova casa al Kitt Peak

Il primo sistema robotico laser al mondo per ottiche adattive sarà installato presso il telescopio di 2,1 metri dell’osservatorio astronomico dell’Arizona. Lo strumento, sviluppato da Christoph Baranec dell’Università delle Hawaii, permetterà agli astronomi di ottenere immagini estremamente dettagliate di varie classi di oggetti celesti

L’ormai anziano telescopio di 2,1 metri del Kitt Peak National Observatory sarà trasformato nel primo osservatorio astronomico dedicato alla tecnica delle ottiche adattive. Questo sistema, denominato Robo-AO KP, permetterà agli astronomi di studiare, con una elevata risoluzione spaziale, un grande numero di oggetti celesti, dai sistemi planetari a quelli stellari spingendosi oltre i confini della Via Lattea.

Il sistema Robo-AO è stato utilizzato per osservazioni scientifiche al telescopio di 1,5 metri dell’Osservatorio Palomar sin dal 2011 e ha rappresentato l’unico sistema esistente basato sulla tecnica delle ottiche adattive a laser robotico. Verso la fine di quest’anno, sarà trasferito al telescopio di 2,1 metri di Kitt Peak per supportare progetti scientifici a lungo termine, dove sarà in grado di sfruttare la sua grande apertura così come le condizioni meteo più favorevoli. Tra i componenti del gruppo di ricercatori, guidati da Christoph Baranec (University of Hawai’i a Manoa) che ha sviluppato il progetto al Caltech, fanno parte Shrinivas Kulkarni (Caltech), Reed Riddle (Caltech), Nicholas Law (University of North Carolina a Chapel Hill) e Dmitry Duev (Caltech).

Come secondo strumento più grande dell’osservatorio del Kitt Peak, il telescopio di 2,1 metri è stato sempre utilizzato dal 1964. La storia del telescopio è fatta di diverse scoperte importanti in astrofisica come la foresta Lyman-alfa osservata nei quasar, la prima lente gravitazionale dovuta ad una galassia, la prima nana bianca ‘pulsante’ e il primo studio completo della frequenza binaria delle stelle come il Sole. Inoltre, nel corso degli anni, molti astronomi hanno utilizzato strumenti diversi con questo telescopio.

Grazie a Robo-AO KP, gli scienziati saranno in grado di esplorare classi differenti di oggetti celesti con una elevata risoluzione angolare nella banda del visibile, tra cui esopianeti, asteroidi binari, stelle multiple presenti in ammassi stellari giovani e quasar distanti per effetto della lente gravitazionale. Lo strumento ha inoltre permesso di studiare migliaia di candidati pianeti extrasolari dai dati dellamissione Kepler che richiedono ulteriori osservazioni con un potere esplorativo più elevato, allo scopo di confermare il fatto che una stella compagna secondaria non stia confondendo le osservazioni. Tra le altre scoperte del team ricordiamo un sistema stellare quadruplo con un pianeta, la conferma del primo pianeta rivelato dalla missione K2 di Kepler e centinaia di nuovi sistemi stellari binari. Secondo i ricercatori, Robo-AO KP potrà fornire anche immagini dirette degli esopianeti più massivi e di nane brune che orbitano attorno ad altre stelle.

Allo stesso modo con cui una moneta che si trova sul fondo di una piscina appare con una forma indistinta e sembra muoversi, anche le stelle osservate attraverso l’atmosfera terrestre subiscono lo stesso effetto e sembrano un pò più grandi di quanto siano nella realtà. Questo effetto degrada le prestazioni dei telescopi terrestri e causa una seria perdita dell’informazione spaziale in ogni oggetto celeste che si vuole studiare. Per questo, negli ultimi anni, prima le forze militari americane e poi gli astronomi hanno sviluppato una tecnologia che prende il nome di ottica adattiva che permette di eliminare in qualche modo l’effetto di sfocatura dovuto all’atmosfera terrestre.

Robo-AO utilizza un laser robotico in luce ultravioletta per creare una stella di riferimento artificiale che viene proiettata ad una distanza di 10 Km sulla volta celeste: lo scopo è quello di misurare l’effetto di sfocatura causato dall’atmosfera terrestre. Una volta misurato l’effetto di sfocatura sulla stella guida, uno specchio deformabile situato nel sistema ottico viene comandato per correggere il problema. Infatti, poichè la luce del laser e degli oggetti celesti passano attraverso la stessa atmosfera, ed entrambe vengono poi riflesse dallo specchio deformabile, la correzione risulta simile e ciò fornisce delle immagini molto nitide vicine al limite teorico per un telescopio delle stesse dimensioni situato al di fuori dell’atmosfera terrestre. In altre parole, ciò significa che le prestazioni del telescopio di 2,1 metri possono diventare prossime a quelle del telescopio spaziale Hubble.

Così come implica il suo nome, Robo-AO opera in maniera autonoma, anche se il telescopio sarà gestito da un operatore che eseguirà le solite operazioni di routine di apertura e chiusura della cupola e di controllo delle condizioni meteo. Il fascio laser a luce ultravioletta che formerà la stella guida non sarà visibile all’occhio umano, perciò non potrà disturbare i piloti dell’aviazione civile o produrre delle particolari radiazioni che potrebbero recare pericolo durante il suo funzionamento.

Dato che Robo-AO produrrà una enorme quantità di dati, i ricercatori hanno già sviluppato un sistema automatizzato per gestire il flusso delle osservazioni: i dati raccolti dal telescopio saranno inizialmente elaborati e poi verranno archiviati sia all’osservatorio di Kitt Peak che al Caltech in modo da essere disponibili agli scienziati per il processo di analisi. Ciò permetterà alla comunità astronomica di sfruttare per ogni anno due mesi di tempo osservativo, un grande passo in avanti dato che l’accesso al sistema Robo-AO è stato finora limitato. «Non solo ora avremo il tempo osservativo necessario che era impensabile qualche tempo fa, ma potremo sfruttare questa tecnica in maniera efficiente. Inoltre, sono molto contento dal fatto che gli studenti dell’Università delle Hawaii siano coinvolti in prima persona nella preparazione di Robo-AO e nelle prossime campagne osservative», dice Baranec.

Baranec sta sviluppando una versione più evoluta di Robo-AO destinato al telescopio di 2,2 metri dell’Università delle Hawaii a Maunakea che non solo sarà ancora più potente ma sarà dotato di altri strumenti per studiare le supernovae vicine e l’universo locale.


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DAI DATI DELLA SURVEY CHANG-ES

Gli spettacolari aloni delle galassie a spirale

Uno studio sulle galassie a spirale viste di taglio condotto con il VLA ha permesso di trovare che gli aloni radio presenti sopra e sotto le strutture a disco sono molto più comuni di quanto sia stato ipotizzato. I risultati, riportati su Astronomical Journal, forniscono nuovi indizi sulle relazioni tra gli aloni, i dischi e i rispettivi ambienti che li ospitano

Un gruppo internazionale di astronomi ha utilizzato il radiotelescopio del Very Large Array (VLA) in configurazione D per studiare un insieme di 35 galassie a spirale osservate di taglio e che si trovano distribuite nello spazio tra 11 milioni e 137 milioni di anni luce dalla Terra. Lo studio ha sfruttato le capacità osservative del VLA, dopo un lungo periodo di manutenzione che lo ha reso ancora più potente, per rivelare la debolissima emissione radio rispetto a quanto sia stato fatto in precedenza. I risultati sono pubblicati su Astronomical Journal.

Il progetto scientifico CHANG-ES, che sta per “Continuum Halos in Nearby Galaxies, an EVLA Survey”, mette insieme ricercatori di diversi paesi allo scopo di studiare la fenomelogia e l’origine degli aloni radio, la connessione disco-alone galattico e l’emissione nel disco così come i campi magnetici galattici e i raggi cosmici che li “illuminano”. L’obiettivo è quello di comprendere le varie relazioni tra gli aloni radio, i dischi e i rispettivi ambienti che li ospitano.

«Sapevamo che dovevano esistere gli aloni», spiega Judith Irwin della Queen’s University in Canada, a capo del progetto scientifico e co-autrice dello studio. «Ma sfruttando sia l’enorme potenziale del ‘nuovo’ VLA che alcune tecniche avanzate di elaborazione immagini, abbiamo trovato che questi aloni sono molto più comuni nelle galassie a spirale più di quanto abbiamo potuto immaginare».

Le galassie a spirale, come la Via Lattea, presentano la maggior parte delle stelle, del gas e della polvere in un disco piatto ruotante da cui si dipartono dei bracci a spirale. Gran parte delle onde radio e della luce visibile che viene catturata dai telescopi proviene proprio dagli oggetti presenti nel disco. Lo studio dell’ambiente sopra e sotto tali dischi galattici è risultato in passato alquanto complicato.

«Osservare questi aloni mediante i radiotelescopi ci permette di avere delle informazioni di vitale importanza su vari fenomeni, tra cui il tasso di formazione stellare del disco, i venti che vengono generati dalle esplosioni stellari e la natura e l’orgine dei campi magnetici galattici», dice Theresa Wiegert della Queen’s University e autrice principale dell’articolo in cui viene riportata la prima analisi dei dati di tutte le 35 galassie.

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«Abbiamo studiato gli aloni estesi delle singole galassie per un certo periodo», aggiunge Ralf-Jürgen Dettmar della Ruhr-University a Bochum, in Germania. «Il campione degli oggetti che fanno parte della CHANG-ES ci fornirà ulteriori informazioni di natura statistica su alcune importanti questioni che riguardano l’evoluzione della galassie». Uno degli oggetti principali della ricerca, NGC 5775, è stato utilizzato come galassia di riferimento per rappresentare le regioni di formazione stellare più interna delle altre galassie a spirale.

Ora, per vedere qual è l’estensione “tipica” di un alone galattico, gli astronomi hanno scalato le immagini di 30 galassie della survey CHANG-ES portandole allo stesso diametro e poi sono state combinate in una singola immagine da Jayanne English dell’University of Manitoba in Canada e co-autrice dello studio. «Il risultato è un’immagine spettacolare», dice Irwin, «che ci mostra come i raggi cosmici e i campi magnetici non solo permeano lo stesso disco galattico ma si estendono ben al di là sopra e sotto il disco stesso». L’immagine combinata rivela l’estensione della galassia che sarebbe altrimenti invisibile nella banda dell’ottico e conferma, secondo gli autori, una predizione del 1961 sull’esistenza di questi aloni galattici.

Assieme ai loro risultati, gli autori stanno rendendendo disponibili le immagini del VLA anche ad altri ricercatori (i dati sono disponibili qui: http://queensu.ca/changes). Nelle precedenti pubblicazioni, il team ha descritto i dettagli del progetto e gli scopi scientifici. Gli scienziati hanno completato una serie di osservazioni col VLA e nel loro ultimo articolo viene invece descritta l’analisi del primo insieme di immagini. Il passo successivo sarà quello di analizzare ulteriori dati e rendere pubbliche le immagini una volta che sarà completata l’analisi dei dati. «I risultati di questa survey permetteranno di rispondere a diverse domande aperte nell’ambito dell’evoluzione galattica e della formazione stellare», conclude Marita Krause del Max-Planck Institute for Radioastronomy a Bonn, in Germania.


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