SOLUZIONE ASTROQUIZ 14: gli organismi igroscopici

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 14
Vi avevo chiesto se è vero o falso che la vita si può sviluppare in ambienti molto salati ed estremamente secchi. La risposta corretta è: VERO. Infatti ci sono degli organismi detti igroscopici che in ambienti molto secchi, come il deserto di Atacama in Cile, riescono ad assorbire direttamente l’acqua presente in atmosfera e ad utilizzarla per le loro funzioni vitali. Gli astrobiologi hanno notato inoltre che in alcune rocce molto ricche di sale si creano colonie di microrganismi. Quindi la vita può svilupparsi senza problemi in ambienti in cui le precipitazioni sono minori di 2 mm all’anno e in cui la salinità è molto alta. In queste condizioni non si sviluppano solo microrganismi. In figura potete vedere il Moloch horridus, chiamato anche diavolo spinoso, un piccolo rettile che vive nei deserti australiani. E’ lungo appena 20 cm e ricoperto di spine. Le squame di questo rettile gli permettono di raccogliere acqua semplicemente toccandola, anche se questa è presente solo in atmosfera. Un sistema di capillari porta l’acqua raccolta alla bocca del rettile attraverso la pelle.
Questo ci dice che la vita vince sempre, anche in luoghi in cui non sembrerebbe possibile!
A presto!

Sara

Mega ciao!
Purtroppo da noi l’eclissi non si è vista in quanto la Luna era già dietro alle montagne. Però direi che è stata una bella serata di osservazione. Visto Albireo, una bellissima stella doppia prospettica nella costellazione del Cigno. Le doppie prospettiche sono due stelle che noi vediamo molto vicine solamente a causa della prospettiva, mentre in realtà sono lontane l’una dall’altra e quindi non sono legate gravitazionalmente. Albireo è comunque una delle doppie più belle del cielo perchè, anche con un piccolo telescopio, potete vedere il diverso colore delle due stelle: una è azzurra mentre l’altra è arancione.
Poi abbiamo visto Giove, il pianeta gigante del Sistema Solare, che aveva le fasce colorate che risaltavano particolarmente bene!
Infine il Signore degli Anelli, il mitico Saturno, il secondo gigante del nostro sistema ieri era spettacolare! Si vedeva perfettamente la divisione di Cassini, una divisione tra due fasce di anelli che prende il nome dall’astronomo che l’ha scoperta. Gli anelli di Saturno sono composti da corpi rocciosi, con dimensioni che vanno da pochi centimetri a quelle di una montagna, ricoperti da uno strato di ghiaccio d’acqua dall’enorme potere riflettente: riflette il 60% della luce che gli arriva dal Sole!
Voi vi siete alzati stanotte? Siete riusciti ad osservare qualcosa di interessante?
A presto!

Sara

Albireo
Giove (Image credits: NASA)
Saturno (Image credits: NASA)

Eclissi di Luna del 5 luglio

Mega ciao!
Vi ricordo che stanotte ci sarà un’eclissi parziale di Luna (sempre che la Luna sia abbastanza alta da poterla osservare). L’orario è ovviamente perfetto: comincerà alle 3:04 e finirà alle 5:56. Quando tornate dalla discoteca quindi guardate verso la Luna e ammirate l’eclissi. Se invece non vi piace ballare e siete nerd come me avete due possibilità:
1- fino alle 3:00 di mattina fatevi la maratona di film di fantascienza oppure giocate a Call of Duty come se non ci fosse un domani, poi uscite e osservate la Luna;
2- andate a dormire alle 20:00, mettete la sveglia alle 2:30, preparatevi la damigiana di caffè, piazzatevi fuori con il telescopio e osservate l’eclissi.
Entrambe le opzioni sono valide, ma vi assicuro che scegliendo la numero 1 vi divertirete molto di più! Nel malaugurato caso in cui la Luna sia già tramontata avete due possibilità:
1- tornare a letto maledicendomi per avervi fatto svegliare così presto (altamente sconsigliato);
2- osservare con il vostro telescopio gli oggetti più belli del cielo del mese, come M13 (ammasso globulare di Hercules), M57 (nebulosa planetaria della Lyra), M27 (nebulosa planetaria della Volpetta), M31 (galassia a spirale di Andromeda), Albireo (stella doppia del Cigno), Giove e Saturno.
Ovviamente vi consiglio l’opzione numero 2, che è decisamente più divertente e soddisfacente di lanciare maledizioni contro di me 😉
Buona osservazione!
A presto!

Sara

SOLUZIONE ASTROQUIZ 14: la struttura dei sistemi planetari

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 14
Vi avevo chiesto se i sistemi planetari scoperti dal 1995 ad oggi hanno la stessa struttura del Sistema Solare, con i pianeti rocciosi nella regione interna e i giganti gassosi nella regione esterna. La risposta corretta è: No! Infatti molti dei sistemi conosciuti hanno un gigante gassoso molto vicino alla stella, addirittura in un’orbita molto più piccola rispetto a quella del nostro Mercurio. Come mai c’è questa enorme differenza tra il Sistema Solare e gli altri sistemi planetari? Il nostro sistema è un caso particolare? Probabilmente no! E’ possibile che la mancanza di sistemi simili al nostro sia dovuta semplicemente alle nostre limitate capacità osservative. Infatti la maggior parte degli esopianeti è stata scoperta con il metodo dei transiti, che si basa sulla particolare curva di luce di una stella quando un pianeta le transita davanti. I pianeti di tipo roccioso sono molto più piccoli di quelli gassosi, quindi producono una diminuzione di luminosità molto piccola. Risulta pertanto più semplice scoprire pianeti della dimensione di Giove. I giganti gassosi si possono formare nelle regioni interne di un sistema planetario? Sembrerebbe improbabile. I pianeti gassosi scoperti in orbite molto vicine alla propria stella sono migrati in quella posizione. Questo significa che si sono formati in regioni esterne del loro sistema e che per l’interazione gravitazionale con altri pianeti o con il disco di gas e polvere sono stati portati verso l’interno.
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica del sistema 51 Pegasi (Image credits: NASA)

Un nuovo baby pianeta

Mega ciao!
Sapete che uno dei campi astronomici più lanciati negli utimi anni è quello della ricerca di pianeti extrasolari, cioè di pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole. A cosa serve cercare questi oggetti? E’ interessante provare a capire se nella Via Lattea ci sono sistemi planetari simili al nostro, se ci sono pianeti simili alla Terra, se questi pianeti si trovano nella fascia di abitabilità, cioè nella regione del sistema planetario in cui le temperature sono tali da permettere la presenza di acqua liquida, e se ci sia vita al di fuori della Terra. Per questi motivi nel corso degli anni sono state dedicate diverse missioni alla ricerca dei pianeti extrasolari. Una delle più famose è il telescopio spaziale Kepler, che monitorava la luminosità di 148000 stelle per cercare le tracce tipiche del transito del pianeta sul disco stellare. Anche se ogni tanto vengono pubblicate nuove scoperte fatte, Kepler è in pensione da un po’ ed è stato sostituito da TESS.
Proprio questa settimana è stata annunciata una scoperta molto interessante fatta proprio da questa missione: un pianeta appena nato che orbita attorno alla stella AU Mic. Come facciamo a sapere che è un neonato? Semplice: AU Mic è una stella nana rossa con un’età stimata tra i 20 milioni e i 30 milioni di anni. Insomma è talmente giovane che è come se fosse nata ieri! So che questo può sembrarvi assurdo! Come posso dire che una stella con un’età del genere è giovane? Provate a pensare alla durata della fase principale della vita di una stella, cioè a quel periodo in cui brucia l’idrogeno tramite reazioni nucleari e lo trasforma in elio. Per una stella come il Sole la fase principale dura circa 10 miliardi di anni, mentre per AU Mic durerà molto di più, perchè è una stella più piccola rispetto al Sole. Nella scala di vita delle stelle dire che AU Mic ha 30 milioni di anni equivale a dire che è nata ieri, quindi anche il pianeta si è praticamente appena formato. La stella si trova ad una distanza di circa 31.9 anni luce nella costellazione del Microscopio. La cosa interessante è che, essendo così giovane, la maggior parte della sua energia non è data dal bruciamento nucleare ma dalla contrazione. Il pianeta è di tipo nettuniano e si trova praticamente in braccio alla sua stella: le orbita attorno in appena 8.5 giorni terrestri. Si pensa che si sia formato molto più distante, ma è migrato nell’orbita attuale a causa dell’interazione gravitazionale con altri pianeti o con il disco di gas che circonda la stella. Essendo un gigante gassoso e vista la vicinanza con la stella è improbabile che ci sia vita, ma questa scoperta è comunque molto interessante e porta TESS alla bellezza di 52 pianeti confermati!
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica del sistema AU Mic (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ 13: le reazioni endotermiche

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 13
Le stelle massicce riescono a bruciare tutti gli elementi successivi al carbonio fino ad arrivare ad un nucleo composto da ferro-nichel. Vi avevo chiesto che reazione servirebbe per innescare il bruciamento del ferro. La risposta corretta è: una reazione endotermica. Questo è un tipo di reazione che richiede energia per poter avvenire ed è per questo motivo che il bruciamento si ferma al ferro. In natura le reazioni endotermiche non avvengono! Al contrario, quelle esotermiche, cioè che liberano energia, accompagnano la stella lungo tutta la sua evoluzione. Questo è uno dei motivi per cui fino al 2017 la formazione degli elementi più pesanti, come l’oro e l’argento, non era ancora stata spiegata. Cos’è successo nel 2017? E’ stata rivelata la prima onda gravitazionale proveniente dalla fusione di due stelle di neutroni. Questo evento ha generato un’eplosione pazzesca, tanto che gli astronomi le hanno dato un nome potentissimo: kilonova! La cosa interessante è che questo evento ha dato il via all’astronomia multimessaggero. Infatti rivelare un’onda gravitazionale è fantastico, ma non è sufficiente per determinare la posizione della sorgente. Serve la collaborazione di osservatori che lavorano alle diverse lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico. Una volta trovata la controparte ottica è stato possibile analizzarne lo spettro e scoprire quindi che sono questi eventi a generare gli elementi chimici più pesanti. Insomma, come direbbe Vegeta, la kilonova ha un’aura potentissima!
A presto!

Sara

La tavola periodica con l’origine degli elementi
Vegeta

L’oggetto compatto mancante!

Mega ciao!
NOTIZIA BOMBA!
LIGO e Virgo, i due rivelatori di onde gravitazionali (per cui, come sempre, sia lodato Kip), hanno fatto una scoperta eccezionale: la fusione di un buco nero di 23 masse solari con un oggetto compatto misterioso di 2.6 masse solari. Cosa c’è di strano? Per capirlo facciamo un passo indietro. Ormai sapete che, a seconda della massa, la morte di stelle molto massicce, che nel corso della loro vita riescono ad innescare il bruciamento di tutti gli elementi successivi al carbonio fino ad arrivare ad un nucleo di ferro-nichel, può risultare nella formazione di una stella di neutroni o di un buco nero. Le stelle di neutroni per poter rimanere in equilibrio devono avere una massa non superiore alle 2.5 masse solari, altrimenti collasserebbero. Il buco nero meno massiccio mai osservato ha una massa di appena 5 masse solari. Quindi vedete che c’è un divario abbastanza grande tra la massa della stella di neutroni più massiccia e quella del buco nero meno massiccio. A questo punto sorge una domanda fondamentale: è possibile che esista qualche oggetto in questo buco tra stelle di neutroni e buchi neri? Oggi finalmente è arrivata la risposta! Non si sa ancora se l’oggetto di 2.6 masse solari scoperto sia il buco nero più leggero o la stella di neutroni più pesante scoperta fino ad oggi. Comunque è un risultato pazzesco! Vi dirò di più: questo cambierà il modo di pensare a buchi neri e stelle di neutroni in quanto il divario di massa potrebbe non esistere affatto. Infatti potrebbe essere dovuto solo alle nostre limitate capacità osservative. La fusione di questo misterioso oggetto con il buco nero di 23 masse solari è risultata in un buco nero di 25 masse solari. Adesso vi starete chiedendo se ho fatto male i conti dato che 23 + 2.6 = 25.6! La risposta è: ovviamente no! Quelle 0.6 masse solari di scarto sono state espulse sotto forma di energia, in particolare sotto forma di onde gravitazionali. Il segnale captato da LIGO e Virgo, denominato GW190814 arriva da una distanza di circa 800 milioni di anni luce, ma non è stata trovata la sua controparte ottica. Cosa significa? Dal 2017 è nata l’astrofisica multi-messaggero in cui quando viene captata un’onda gravitazionale tutti gli osservatori terrestri che funzionano alle più disparate lunghezze d’onda (dai raggi X agli UV, dall’ottico all’infrarosso e al radio) si coordinano per cercare la sorgente elettromagnetica del segnale. In questo caso non è stato trovato nulla. Risulta infatti complicato trovare una controparte elettromagnetica della fusione di due buchi neri o di un buco nero con un altro oggetto. E’ più semplice nel caso in cui si fondano due stelle di neutroni, in quanto tirano un bel botto: esplodono in una kilonova.
Come faremo a capire se l’oggetto di 2.6 masse solari era un buco nero o una stella di neutroni? Dall’osservazione di altri oggetti simili. Infatti questo evento ha gettato le basi per lo studio di una nuova categoria di sistemi binari compatti. Ci si aspetta che questo non sia l’unico sistema binario della sua specie, ma che ce ne siano un sacco in giro per l’universo. La ricerca e lo studio dei parametri e dell’evoluzione di questi sistemi sarà fondamentale ed entusiasmante nei prossimi anni.
A presto!

Sara

Image credits: LIGO

Una stella di neutroni giovanissima

Mega ciao!
Gli astronomi, utilizzando il satellite XMM-Newton, hanno scoperto una stella di neutroni giovanissima, situata nella costellazione del Sagittario ad appena 16000 anni luce di distanza da noi. L’oggetto in questione ha appena 240 anni. Adesso starete pensando che devo essere ubriaca per dire che avere 240 anni è essere giovani. Tranquilli, stamattina ho bevuto solo caffè! Noi astronomi misuriamo l’età in modo un po’ diverso. Avere 240 anni nello spazio equivale ad essere appena nati. Infatti l’universo ha circa 13 miliardi e 700 milioni di anni, il Sole ha 4 miliardi e 700 milioni di anni, il Sistema Solare ne ha 4 miliardi e 500 milioni e una stella come il Sole passa nella sequenza principale circa 10 miliardi di anni. Per questo motivo diciamo che la stella di neutroni osservata è giovane! Come si formano le stelle di neutroni? Dalla morte di stelle molto massicce, con masse comprese tra 11 e 25-30 masse solari. Quando la stella finisce di bruciare tutto il suo carburante e arriva ad avere un nucleo composto da ferro e nichel potete considerarla come un’insieme di gusci concentrici fatti da elementi diversi. In pratica la stella sarà una specie di gigantesca cipolla spaziale! Partendo dal centro e andando verso l’esterno trovate: ferro – nichel, silicio – zolfo, ossigeno – neon – magnesio, carbonio – ossigeno, elio, idrogeno – elio. Questa cipolla spaziale non riesce più a sostenere il suo stesso peso, perchè il ferro al suo centro non può bruciare. Infatti il bruciamento di questo elemento avviene solo tramite reazioni endotermiche, cioè che richiedono energia per poter avvenire. Alla natura queste reazioni non piacciono, preferisce decisamente quelle esotermiche, cioè che liberano energia. Quindi la stella collassa. Questo significa che le particelle vengono spinte sempre più vicine mentre cadono verso il centro della stella a causa della forza di gravità. Ad un certo punto però succede una cosa interessante: i neutroni diventano degeneri, cioè sono spinti ad occupare degli stati che sono vietati dalle regole della fisica classica. La cosa fortissima è che la degenerazione può produrre una pressione talmente alta da riuscire a bilanciare la forza di gravità, quindi il collasso si ferma. Al centro rimane una stella di neutroni, mentre gli strati esterni rimbalzano su quelli interni e vengono espulsi in modo esplosivo in una supernova. La stella di neutroni sarà molto più piccola di quella di partenza, ma sarà estremamente più densa: un cucchiaino riempito del materiale della stella pesa 4 miliardi di tonnellate. Tornando alla nostra giovane stella di neutroni, oltre all’età ha un’altra caratteristica molto interessante: un campo magnetico potentissimo. Questo è 1000 volte più forte del campo magnetico di una stella di neutroni normale e 100 milioni di volte maggiore rispetto al magnete più potente prodotto sulla Terra. Per questo motivo fa parte della categoria delle magnetar! Queste stelle non sono molto comuni. Infatti sono state scoperte circa 3000 stelle di neutroni e solo 31 magnetar. Questa scoperta è importantissima perchè può aiutare a migliorare i modelli sull’evoluzione delle magnetar, che prevedono che queste stelle siano molto più attive quando sono giovani.
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica della stella di neutroni (Image credits: NASA)

10, 100, 1000 buchi neri

Mega ciao!
Notizia bomba pubblicata ieri dalla NASA. Vi ricordate che tempo fa vi avevo parlato di Sgr A*? E’ il buco nero supermassiccio situato al centro della nostra Via Lattea, ad una distanza di circa 8000 parsec da noi. Sgr A* ha una massa di circa 3 milioni e 610 mila masse solari, calcolata grazie allo studio dei parametri orbitali delle stelle nelle regioni centrali della nostra galassia. In particolare da osservazioni svolte a partire dai primi anni ’90 si è scoperto che la stella S2 compie un’orbita ellittica attorno ad un punto in cui non c’è nulla in 15.2 anni, con semiasse minore e maggiore rispettivamente di 17 ore luce e 5.5 giorni luce. Noti questi parametri è stata calcolata la massa del buco nero.
Ieri Sgr A* è tornato a far parlare di sè perchè gli astronomi hanno scoperto che ci sono migliaia di buchi neri, con una massa compresa tra 5 e 30 masse solari, nelle regioni attorno a questo gigante. In particolare, questi oggetti si troverebbero tutti entro 3 anni luce di distanza da Sgr A* e, secondo i modelli, sarebbero circa 20000. Insomma una gran bella popolazione di oggetti compatti che potranno essere studiati grazie all’osservatorio per i raggi X Chandra. Infatti, come ben sapete, i buchi neri sono neri, quindi possono essere rivelati in X grazie alla presenza del disco di accrescimento, un disco di polvere e gas che spiraleggia verso l’oggetto compatto, che nelle regioni interne può raggiungere milioni di gradi ed emettere radiazione ad alta energia.
A presto!

Sara