Guardate che bella foto ha sfornato l’Hubble Space Telescope! E’ un pezzo della nebulosa Velo del Cigno, un residuo di supernova situato a circa 2100 anni luce di distanza da noi. Questa nube di gas è composta dal materiale espulso circa 10000 anni fa da una stella di circa 20 masse solari negli ultimi istanti della sua vita. Ovviamente il gas ha continuato a viaggiare nello spazio e si è espanso, quindi ora la nebulosa è talmente grande che è stata divisa in diversi pezzi denominati con sigle differenti. Osservarla con il telescopio dell’osservatorio del Novegno è pazzesco! Non ci sta tutta dentro l’oculare, quindi spostando il telescopio da una parte all’altra sembra di fare surf sul Velo del Cigno.
E’ stata scoperta radiazione X proveniente da Urano analizzando i dati ripresi dal Chandra X-ray Observatory nel 2002 e nel 2017. Nell’immagine qui sotto potete vedere i dati X (in rosa) sovrapposti all’immagine ottica ripresa dal telescopio Keck. Ma da dove viene la radiazione X di Urano? Si pensa che in parte sia dovuta alla diffusione di fotoni X provenienti dal Sole. Però gli astronomi stanno vagliando anche altre ipotesi. Una di queste dice che gli anelli di Urano potrebbero produrre raggi X, grazie alla collisione con particelle energetiche che circondano il pianeta. Lo studio della radiazione X di Urano è particolarmente interessante perchè il pianeta ha un asse di rotazione parallelo all’orbita, mentre il campo magnetico è inclinato di un angolo diverso. Capire l’origine della radiazione X di Urano potrebbe aiutarci a comprendere meglio l’origine dell’emissione X da buchi neri e stelle di neutroni.
Poco tempo fa vi ho parlato di Oumuamua, il primo oggetto interstellare scoperto a visitare il nostro Sistema Solare. Nel 2019 ne è stato scoperto un altro: la cometa 2I/Borisov. Grazie ai dati raccolti dallo strumento FORS2 del Very Large Telescope, si è scoperto che la cometa è l’oggetto meno contaminato mai osservato. Questo significa che probabilmente non è mai passata vicino ad una stella, quindi la possiamo considerare come un relitto del disco protoplanetario originale.
I dischi protoplanetari sono dischi di polvere e gas, composti dal materiale della nube molecolare che non è collassato a formare la stella. Da queste strutture possono formarsi pianeti tramite accrescimento gerarchico di grani di polvere o tramite il collasso diretto del materiale. Si possono formare anche corpi più piccoli, come satelliti, pianeti nani, asteroidi e comete. Queste ultime sono formate da roccia, polvere e uno strato di ghiaccio. Quando si avvicinano ad una stella il ghiaccio si scioglie e libera nello spazio le polveri che vi erano intrappolate, che vanno a formare una delle code delle comete. Questo significa che ad ogni orbita le comete perdono materiale e si rimpiccioliscono.
Tornando a 2I/Borisov, l’analisi ha rivelato caratteristiche simili alla cometa Hale-Bopp, passata in prossimità della Terra negli anni ’90 (ricordate le sue due code? Erano una cosa pazzesca!). Questo suggerisce che l’ambiente in cui si è formata la cometa 2I/Borisov non fosse tanto diverso da quello in cui si è formato il Sistema Solare. L’analisi ha rivelato che la chioma della cometa è composta da grani compatti della dimensione di 1 mm. Inoltre, la quantità relativa di monossido di carbonio e acqua è cambiata drasticamente man mano che si è avvicinata al Sole, quindi la cometa è composta da materiale che si è formato in diversi luoghi del suo sistema planetario.
Sarà molto importante continuare lo studio e la ricerca di oggetti extrasolari in visita nel nostro Sistema Solare, perchè possono darci informazioni importanti sulla formazione dei sistemi planetari.
Cosa fanno gli astronomi per studiare le prime fasi di vita dell’Universo? Ottima domanda! Dai primissimi istanti dopo il Big Bang non ci arrivano fotoni, i quanti di luce che trasportano l’informazione attraverso l’Universo, in quanto all’epoca erano imprigionati in un plasma densissimo insieme alla materia. I fotoni si sono disaccoppiati solamente 380000 anni dopo il Big Bang, durante la cosiddetta epoca della ricombinazione, e da quel momento in poi sono stati liberi di viaggiare pressochè indisturbati nello spazio. Quindi come possiamo studiare i primi 380000 anni di vita dell’Universo? Si fanno simulazioni al computer basate sulle teorie. Le simulazioni sono forti perchè permettono di analizzare la formazione di strutture. Potete, per esempio, andare a vedere il collasso di una nube primordiale in una galassia, il collasso di una nube molecolare che porta alla formazione di stelle e sistemi planetari, oppure, se vi piacciono strutture enormi, potete andare a vedere la formazione di ammassi di galassie e della struttura su grande scala dell’Universo. Fantastico!
Adesso però viene il bello! Una simulazione recente ha permesso di andare a vedere gli istanti appena dopo il Big Bang. Si è scoperto che nel primo trilionesimo di secondo dopo questo grande evento si potrebbe essere formata una rete complessa di strutture, che imita la distribuzione di galassie nell’Universo. Questi oggetti hanno però una dimensione molto piccola e una massa di appena qualche grammo. Le strutture analizzate raggiungono masse di 20 kg e raggi dell’ordine 10-20 metri, circa 10-24 secondi dopo il Big Bang. Queste strutture sembrano vaporizzarsi in un tempo molto breve, ma potrebbero essere viste in esperimenti futuri. In particolare, potrebbero originare il rumore di fondo di onde gravitazionali e formare piccoli buchi neri. Questo avrebbe delle conseguenze osservabili e non è escluso che queste strutture possano essere parte della materia oscura.
A presto!
Sara
Simulazione della formazione di strutture cosmiche negli istanti successivi al Big Bang (Image credits: University of Gottingen)
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Mega ciao!
Vi ricordate di Oumuamua? E’ stato il primo corpo interstellare scoperto all’interno del Sistema Solare. Le osservazioni hanno portato a determinarne i parametri orbitali e le caratteristiche fisiche, ma il dibattito sulla tipologia di oggetto interstellare è ancora molto acceso. Per via della sua forma un po’ strana si è parlato di navicella aliena, di un pezzo di una tecnologia aliena sofisticatissima, di asteoroide o cometa proveniente da un sistema planetario vicino. L’ipotesi navicella aliena è da scartare (scusate se vi ho illusi). Secondo uno studio pubblicato proprio in questi giorni Oumuamua potrebbe essere il frammento di un pianeta nano. Infatti risulta essere composto per la maggior parte da azoto solido.
L’azoto ghiaccia a temperature bassissime (circa -210°C) ed è stato scoperto dalla sonda New Horizons in enorme quantità su uno dei corpi esterni del Sistema Solare: il mitico Plutone. Su questo pianeta nano la regione più chiara, che assume la forma di un cuore o del muso di Pluto, è composta da ghiaccio d’azoto, su cui ci sono delle montagne di ghiaccio d’acqua che se ne vanno a spasso da una parte all’altra a seconda della stagione.
Per questo motivo si pensa che Oumuamua potrebbe essere un pezzo di un pianeta nano extrasolare che per qualche motivo (uno scontro con un asteroide o la distruzione del pianeta) si è staccato dal corpo d’origine. Questo riuscirebbe a spiegare le sue caratteristiche fisiche come la forma molto piatta, la perdita di materia e la bassa densità.
A presto!
Sara
Rappresentazione artistica di Oumuamua (Image credits: ESO)
Vi ricordate che tempo fa vi avevo mostrato una foto piena di pallini colorati? Nell’immagine, ripresa dal Chandra X-ray Observatory, ogni puntino colorato rappresentava un buco nero in accrescimento. Questi oggetti sono ben visibili in banda X perchè nelle regioni interne del disco il materiale raggiunge temperature molto elevate. Gli astronomi hanno fatto una cosa interessante: hanno convertito l’immagine in suoni. Qui sotto trovate il video che vi fa sentire il suono del Chandra Deep Field South. In particolare, i colori più rossi vengono tradotti in toni più bassi, mentre i colori verso il viola assumono tonalità più alte. La luce bianca viene riprodotta come rumore bianco.
Buon ascolto!
A presto!
Sara
Il suono del Chandra Deep Field South (Video credits: NASA)
L’immagine qui sotto è stata ottenuta combinando i dati ottici, infrarossi, X e radio della galassia Centaurus A, situata a circa 13 milioni di anni luce di distanza. Osservazioni a diverse lunghezze d’onda permettono di ottenere informazioni migliori sulle caratteristiche fisiche dell’oggetto osservato e consentono quindi di calcolare limiti migliori sui suoi parametri. Centaurus A è una galassia un po’ particolare: vedete che ha una forma strana? Questo è dovuto al fatto che circa 100 milioni di anni fa due galassie si sono fuse tra loro, originando la galassia che osserviamo oggi. Centaurus A è dotata di un nucleo molto attivo, composto da un buco nero supermassiccio circondato da un disco di accrescimento e da un toro di polvere. Dal buco nero si dipartono dei getti che sparano materiale nello spazio extragalattico a velocità estremamente elevate. I getti di materia che si dipartono dai buchi neri supermassicci possono raggiungere dimensioni elevatissime: pensate che possono essere lunghi anche 3 milioni e 260 mila anni luce (1 megaparsec).
Servono però ulteriori osservazioni per riuscire a capire bene i fenomeni che avvengono in prossimità del buco nero supermassiccio. Qui entrerà in gioco il James Webb Space Telescope, che sarà lanciato nello spazio a ottobre. Il James Webb infatti, operando nell’infrarosso, riuscirà a penetrare attraverso le bande di polvere della galassia e ad osservare con una qualità mai vista prima le regioni in prossimità del buco nero. Le osservazioni ci daranno delle informazioni importantissime che ci permetteranno di comprendere meglio i fenomeni di accrescimento e di produzione dei getti di materia.
Preparatevi psicologicamente perchè il James Webb vi regalerà delle scoperte astronomiche pazzesche!
Vi ricordate che tempo fa vi avevo detto che per noi astronomi ogni giorno è Natale? Si, perchè ogni giorno ci sono nuove scoperte esaltanti in campo astronomico. Pronti per due notizie bomba? Ottimo!
La collaborazione NanoGrav ha osservato le prime tracce di un fondo di onde gravitazionali, cioè un flusso costante di onde gravitazionali che arriva costantemente sulla Terra e proviene da sorgenti troppo deboli per essere misurate individualmente. La frequenza di queste onde è talmente bassa che non è possibile rivelarla da terra, in quanto la lunghezza d’onda è talmente lunga che servirebbe un rivelatore con un braccio di 30 miliardi di chilometri.
Allora come le possiamo studiare? Usiamo le pulsar, cadaveri stellari generati dalla morte di stelle dalle 8 alle 25/30 masse solari che ruotano rapidissimamente attorno al proprio asse e pulsano nel radio. Il passaggio di un’onda gravitazionale infatti perturba il tempo di pulsazione di queste stelle compatte, quindi captare una variazione nel loro segnale significa osservare indirettamente il fondo di onde gravitazionali.
Bellissimo, ma perchè è importante? Possono darci informazioni importantissime sull’Universo primordiale e permetterci di capire una volta per tutte cosa sia successo. Infatti con le osservazioni fatte lungo tutto lo spettro elettromagnetico riusciamo ad arrivare solo fino ad un certo punto. Pensate che i fotoni della radiazione cosmica di fondo nelle microonde, scoperta per caso da Penzias e Wilson nel 1964, si sono originati solo 380000 anni dopo il Big Bang, quando si sono disaccoppiati dalla materia e hanno cominciato il loro viaggio nello spazio. Le onde gravitazionali, essendo perturbazioni della metrica dello spaziotempo, dovrebbero essere in grado di arrivare fino a noi anche da epoche precedenti a quella in cui si è originata la radiazione cosmica di fondo e aiutarci a spiegare finalmente cosa sia successo.
La seconda notizia è che sono stati osservati per la prima volta in assoluto due molecole di idrocarburi policiclici aromatici, l’1-cianonaftalene e l’isomero 2-cianonaftalene, nella nube molecolare del Toro. Queste due molecole non erano mai state osservate prima in ambienti del genere. Adesso direte: vabbè, non mi sembra questa gran cosa. In realtà è una figata pazzesca perchè tra le ipotesi sull’origine della vita ne troviamo una di molto interessante secondo cui gli idrocarburi policiclici aromatici sarebbero i precursori della sintesi di molecole di RNA. In questo scenario le prime forme di vita avevano un materiale genetico composto da RNA. E’ interessante quindi notare che queste molecole si trovano proprio in una regione da cui si formeranno nuove stelle e pianeti. Che in futuro contribuiscano a generare la vita? Chissà!
Con queste due notizie bomba vi auguro una buona serata e una notte piena di bei trip astronomici!
A presto!
Sara
Rappresentazione artistica del segnale delle pulsar sul fondo di onde gravitazionali (Image credits: NanoGrav)Rappresentazione artistica della nube del Toro, con le molecole rivelate (Image credits: Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian)
Il pianeta gigante torna a fare notizia. Analizzando le conseguenze dell’impatto della cometa Shoemaker-Levy 9, avvenuto nel 1994, gli astronomi sono riusciti a misurare per la prima volta la velocità dei venti nella stratosfera di Giove. L’impatto ha prodotto nuove molecole nell’atmosfera di Giove, tra cui l’acido cianidrico, il cui tracciamento ha permesso di misurare la velocità dei venti. In particolare, gli astronomi hanno ottenuto lo spettro del pianeta gigante utilizzando ALMA, un array di radiotelescopi situato nel deserto di Atacama. Nello spettro sono presenti delle righe in corrispondenza degli elementi chimici di cui è composto il pianeta. Misurando lo spostamento Doppler della riga dell’acido cianidrico è stata calcolata una velocità dei venti, nella regione sottostante alle aurore vicino ai poli, di circa 1450 km/h in quelli che vengono chiamati getti stratosferici. Questa velocità è più del doppio di quella dei venti nella Grande Macchia Rossa e supera di più di tre volte quella dei tornadi più potenti registrati sulla Terra. I getti stratosferici si comportano come vortici giganti, con un diametro fino a 4 volte quello dei tornado terrestri e con un’altezza di circa 900 km. E’ stato possibile inoltre calcolare la velocità dei getti stratosferici in prossimità dell’equatore di Giove, che è risultata di circa 600 km/h.
Il giornale dell’Università di Padova ha pubblicato un articolo molto interessante su scienza e pseudoscienza. Sfortunatamente è evidente una sempre maggior diffusione di teorie complottiste, astrologia e terrapiattismo. Alla base di queste “teorie” non c’è nulla di scientifico, ma alcuni preferiscono seguirle perchè sono decisamente più facili delle lunghe formule matematiche che descrivono i fenomeni che vediamo sulla volta celeste. Vi consiglio di non fermarvi qui. Continuate ad approfondire! Non serve essere astronomi per capire l’astronomia. Ci sono numerosi siti e pagine facebook che vi spiegano i fenomeni celesti e le ultime novità in campo astronomico usando un linguaggio semplice, tra cui quelli della NASA, dell’ESA, dell’ESO, Media INAF, EDU INAF e del nostro gruppo astrofili. Avete un sacco di mezzi per ottenere le informazioni giuste….sfruttateli!
