L’importanza di conoscere la velocità di rotazione dei buchi neri galattici

I buchi neri galattici influenzano la formazione e l’evoluzione delle galassie ospiti. Per meglio comprenderne gli effetti su scala galattica è indispensabile conoscere sia la massa sia la velocità di rotazione, cioè lo spin, del buco nero. Ma non è semplice. Gli astronomi della at Durham University, Regno Unito, hanno studiato il buco nero, con massa di 10 milioni di soli, in una galassia distante 500 milioni di anni luce dalla Terra. Lo studio, effettuato nel visibile, nell’ultravioletto e nei raggi x, ha permesso di misurare lo spin del buco nero. La materia che precipita nel buco nero forma un disco di accrescimento, questo disco è tanto più vicino al buco nero quanto più questo ruota velocemente.

Più il buco nero ruota velocemente, più vicino si forma il disco di accrescimento. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Più il buco nero ruota velocemente, più vicino si forma il disco di accrescimento. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Questa è stata la chiave per arrivare alla misura della velocità di rotazione. Gli astronomi sono soddisfatti e dicono ”grazie a questo risultato, speriamo ora di essere in grado di meglio comprendere il rapporto tra i buchi neri e le loro galassie”. Per saperne di più: Capturing black hole spin could further understanding of galaxy growth

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sui buchi neri.

I progressi nell’osservazione dell’eco del Big Bang

La Radiazione Cosmica di Fondo a microonde (CMB) rappresenta l’eco fossile della prima luce emessa dall’Universo 380.000 anni dopo il Big Bang, quando si raffreddò a sufficienza per poter essere trasparente alla luce. Oggi quella luce è rilevabile nel campo delle microonde e conoscerne in dettaglio la distribuzione fornisce importanti informazioni sull’origine, l’evoluzione, la densità e la geometria dell’Universo. Dopo la scoperta ad opera di Penzias e Wilson negli anni ’60, sono state effettuate numerose missioni con sonde dedicate per studiare la CMB. Qui di seguito vi mostriamo il progresso delle diverse sonde, nell’ordine COBE, WMAP e Planck. Le immagini, pubblicate da New Scientist, parlano da sole. Per saperne di più: Cosmic ripples come into focus

I risultati di COBE, la prima sonda.

I risultati di COBE, la prima sonda.

I risultati di WMAP, la seconda sonda.

I risultati di WMAP, la seconda sonda.

I risultati di Planck, l'ultima sonda, ancora operativa.

I risultati di Planck, l’ultima sonda, ancora operativa.

Venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sul Big Bang.

Il limite della nevi in un sistema planetario alieno

Le siete stati in montagna avrete osservato che, al di sopra di una certa altezza, questa è innevata e la linea di confine della neve è chiamata limite delle nevi o linea della neve. Allo stesso modo, considerando un generico sistema solare, spostandoci dalla stella verso l’esterno, la temperatura scende e, a una certa distanza che dipende dalla luminosità della stella, si trova la linea della neve oltre la quale l’acqua non può esistere allo stato liquido. Ebbene, la “linea delle nevi” è stata immortalata per la prima volta in un sistema planetario neonato, nel disco intorno alla stella simile al Sole TW Hydrae, consentendoci di avere nuove informazioni sulla formazione di pianeti e comete, sui fattori che decidono la loro composizione e sulla storia del Sistema Solare. I risultati sono stati pubblicati ieri sulla rivista Science Express.  Alcuni astronomi, utilizzando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno scattato la prima fotografia in assoluto del limite delle nevi in un sistema planetrio neonato. Oltre il limite della neve, procedendo verso l’esterno, la temperatura cala ancora e si congelano e diventano neve altre molecole, come l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4) e il monossido di carbonio (CO). Queste diverse “nevi” coprono i grani di polvere con un rivestimento appiccicoso che svolge un ruolo fondamentale nell’aiutare i grani a superare la loro naturale tendenza a rompersi nelle collisioni: diventano così i mattoni fondamentali di pianeti e comete. La neve aumenta anche la quantità di materia solida disponibile e potrebbe velocizzare drasticamente il processo di formazione dei pianeti.

Rappresentazione artistica del limite della neve in TW Hydrae che mostra i grani di polvere ricoperti di ghiaccio d'acqua nella zona interna del disco (4,5-30 unità astronomiche, in blu) e di grani ricoperti di ghiaccio di monossido di carbonio nella zona esterna (>30 unità astronomiche, in verde). Il passaggio dal blu al verde segna il limite della neve di monossido di carbonio. La neve aiuta i grani di polvere ad aderire gli uni agli altri favorendo la formazione di pianeti e comete. Crediti: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Rappresentazione artistica del limite della neve in TW Hydrae che mostra i grani di polvere ricoperti di ghiaccio d’acqua nella zona interna del disco (4,5-30 unità astronomiche, in blu) e di grani ricoperti di ghiaccio di monossido di carbonio nella zona esterna (>30 unità astronomiche, in verde). Il passaggio dal blu al verde segna il limite della neve di monossido di carbonio. La neve aiuta i grani di polvere ad aderire gli uni agli altri favorendo la formazione di pianeti e comete. Crediti: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Ciascuno di questi limiti di neve – per acqua, anidride carbonica, metano e monossido di carbonio – potrebbe essere legato alla formazione di un particolare tipo di pianeta. Per esempio i pianeti rocciosi si formano all’interno del limite della neve d’acqua, più vicini alla stella, dove solo la polvere sopravvive. All’altro estremo si trovano i pianeti giganti, ghiacciati, che si formano al di là del limite della neve di monossido di carbonio.  Intorno a stelle simili al Sole, in un sistema planetario come il nostro, la linea della neve di acqua corrisponderebbe alla distanza tra le orbite di Marte e di Giove, mentre il limite della neve di monossido di carbonio corrisponderebbe all’orbita di Nettuno. Il limite della neve individuato da ALMA è il primo sguardo sulla linea della neve di monossido di carbonio intorno a TW Hydrae, una giovane stella a 175 anni luce dalla Terra. Gli astronomi pensano che questo sistema planetario nella sua infanzia condivida molte delle caratteristiche del Sistema Solare quando aveva solo pochi milioni di anni. Per saperne di più: Neve in un giovane sistema planetario

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sui pianeti extrasolari.

Oro da collisioni tra stelle di neutroni

Volete produrre  oro in grandi quantità, diciamo quanto 10 volte la massa della Luna ? Sì ?  Tutto quello che vi serve sono due stelle di neutroni che manderete a sbattere una contro l’altra. Poi scansatevi di qualche migliaio di anni luce perché l’esplosione conseguente è potentissima, con emissione di un violento impulso di raggi gamma (GRB). Se non avete problemi a raccattare per il cosmo l’oro prodotto, il gioco è fatto. Scherzi a parte, uno studio del Prof. Edo Berger della dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA), mostra che proprio con questo processo si forma una grande quantità di oro, insieme a molti altri elementi pesanti, “stimiamo che la quantità di oro prodotta ed espulsa durante la fusione di due stelle di neutroni può essere grande quanto 10 masse lunari” ha detto il prof. Berger. Lo studio ha analizzato l’evoluzione di diversi lampi gamma, tra cui il lampo GRB 130603B che gli autori del lavoro considerano la pistola fumante di una collisione tra stelle di neutroni.

Rappresentazione artistica della collisione tra stelle di neutroni. Crediti: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc

Rappresentazione artistica della collisione tra stelle di neutroni. Crediti: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc

Il team  calcola che circa un centesimo di una massa solare di materia è stato espulso dal lampo gamma, una parte della quale era oro. Combinando l’oro stimato prodotto da un singolo GRB  con il numero di tali esplosioni che si sono verificate nel corso dell’età dell’universo, tutto l’oro nel cosmo potrebbe provenire da lampi di raggi gamma.

“Per parafrasare Carl Sagan, siamo tutti polvere di stelle, e la nostra gioielleria è roba che viene da collisioni stellari”, dice Berger. Per saperne di più: Earth’s gold came from colliding dead stars

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità dal cielo profondo.

Scoperto il più antico calendario ?

Archeologi inglesi hanno scoperto quello che si pensa sia il più antico calendario, creato da una società di cacciatori-raccoglitori intorno ad 8000 anni A.C.

Il monumento mesolitico si trova nell’area di Aberdeenshire, in Scozia, ed era già stato scavato nel 2004. Nuovi studi effettuati dall’Università di Birmingham e recentemente pubblicati gettano una nuova luce su questo che appare essere in assoluto il più antico calendario luni-solare costruito dall’uomo. Si tratta di una scoperta importante perché le conoscenze dell’uomo sulla misura del tempo sono fondamentali per comprendere come le società umane si sono sviluppate.

Lo schema degli allineamenti nel sito risalente all'8000 A.C.

Lo schema degli allineamenti nel sito risalente all’8000 A.C.

Finora il primo calendario formale era apparso in Mesopotamia 5000 anni fa, ma, nel corso del loro studio i ricercatori inglesi hanno scoperto che già 10.000 anni fa l’uomo era capace di costruire qualcosa che è correlato con le fasi lunari al fine di seguire i mesi lunari nel corso dell’anno. Il sito mostra anche un allineamento solare, necessario per sincronizzare i mesi lunari con l’anno solare. Per saperne di più: The beginning of time? World’s oldest ‘calendar’ discovered

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo anche sul tema dell’Archeoastronomia.

 

Osservato per la prima volta il colore di un esopianeta

Il vero colore di un esopianeta è stato osservato per la prima volta dagli astronomi con l’Hubble Space Telecope. Il pianeta so chiama HD 189733b e si presenta con una colorazione blu profonda, quasi come la Terra vista dallo spazio. Ma le analogie finiscono qui, perché il pianeta orbita vicinissimo alla sua stella, la sua atmosfera ribolle a una temperatura di oltre 1000 gradi, i suoi venti superano i 7000 km orari e le sue piogge sono di silicati, sostanzialmente di vetro fuso.

L'esopianeta blu, con, sullo sfondo, il Sole, Sirio e Alfa Centauri. Crediti: NASA, ESA, M. Kornmesser

L’esopianeta blu, con, sullo sfondo, il Sole, Sirio e Alfa Centauri. Crediti: NASA, ESA, M. Kornmesser

Alla distanza di 63 anni luce, nella costellazione della Volpetta, vicino alla nota nebulosa planetaria M27, questo turbolento mondo alieno può essere studiato quando, nel suo moto, sta per scomparire dietro la stella madre. In tempi recenti è stato anche sede di violente emissioni ben documentate dalle osservazioni. Per saperne di più: Hubble spots azure blue planet

Ma sopratutto venite al Planetario, con lo show “Infiniti mondi alieni” potrete conoscere tutte le novità sui pianeti extrasolari di recente scoperta.

Neonata ma gigantesca

Lo strumento ALMA, nel deserto di Atacama, in Cile, ha fotografato una stella nascente, nascosta ancora dentro una nube oscura la cui parte centrale ha una massa superiore a 500 volte il Sole, la maggiore mai osservata nella Via Lattea. Si ritiene che il processo porterà alla nascita di una stella di massa fino a 100 volte quella solare. Le stelle si formano all’interno di nubi fredde e oscure, secondo un processo non ancora del tutto chiaro. L’oggetto si chiama SDC335.579-0.292, si trova nella costellazione meridionale della Norma (la squadra del falegname) a circa 11.000 anni luce da noi. La stella centrale continua a divorare materia accrescendo la sua massa, “le notevoli osservazioni di ALMA ci hanno permesso di guardare per la prima volta in profondità quello che stava accadendo all’interno della nube. Volevamo vedere come le stelle-mostro si formano e crescono, e in questo abbiamo raggiunto il nostro scopo! Una delle sorgenti che abbiamo trovato è un vero gigante – il nucleo protostellare più grande mai individuato nella Via Lattea” ha detto Nicolas Peretto, l’astronomo francese che guida il team di ricerca.

La stella gigante in formazione, in un'immagine composta delle riprese di ALMA e di Spitzer. Crediti:  ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE

La stella gigante in formazione, in un’immagine composta delle riprese di ALMA e di Spitzer. Crediti: ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE

Il team  già sospettava che la regione fosse una buona candidata una formazione stellare massiccia, non ci si aspettava di trovare una stella in embrione così grande all’interno, poiché soltanto una su diecimila stelle della Via Lattea raggiunge una massa tanto alta.  Per saperne di più: Un gigantesco embrione di stella scoperto dall’ecografia di ALMA

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità dal cielo profondo.

 

Il paradosso del debole Sole giovane.

Consiste nel fatto che, oltre tre miliardi di anni fa, il Sole era del 20% meno caldo, ma la Terra non era interamente coperta dai ghiacci, aveva ampie fasce tropicali con acqua allo stato liquido. La questione era stata posta da Carl Sagan sin dal 1972 ed oggi una spiegazione del mistero è stata ottenuta con l’impiego di complessi modelli matematici e del supercomputer Janus presso l’Università del Colorado. Il modello climatico ha richiesto migliaia di ore di calcolo per arrivare ad una elaborazione completa, ma, dicono i ricercatori, ha spiegato il paradosso. Sappiamo che la vita sulla Terra è iniziata circa 3,5 miliardi di anni fa, quando il nostro pianeta aveva circa un miliardo di anni di vita. Soprattutto in relazione al periodo del tardo archeano (2,8 miliardi di anni fa) si dispone di stime credibili sulla composizione dell’atmosfera, che era più ricca di anidride carbonica e metano.

La Terra nell'Archeano, 2,8 miliardi di anni fa. Crediti: Charlie Meeks

La Terra nell’Archeano, 2,8 miliardi di anni fa. Crediti: Charlie Meeks

Dunque sulla Terra operava un effetto serra molto più potente di quello attuale e, in base ai dati sulla composizione atmosferica, il complesso modello climatico denominato 3.0, che contiene l’atmosfera in 3-D, gli oceani, le terre emerse, le nuvole e i ghiacci marini, il calcolo ha dimostrato che la Terra aveva intere fasce sopra gli zero gradi di temperatura, con abbondante acqua liquida a disposizione. Per saperne di più: Study shows how early Earth kept warm enough to support life

Ma sopratutto venite al Planetario, potrete anche visitare la Sala Vita dedicata all’evoluzione biologica sulla Terra.

Tau Bootis, che capogiro magnetico !

La stella Tau Bootis si trova a 51 anni luce da noi, nella costella della costellazione del Bootes, che è alta nel cielo queste notti. Troppo lontana per essere visibile ad occhio nudo, malgrado sia poco più luminosa del Sole, Tau Bootis ha una curiosa peculiarità: inverte la sua polarità magnetica ad intervalli regolari di circa un anno, mentre il Sole impiega 11 anni. Pare che possa esserci un responsabile di tale anomalo comportamento magnetico. La stella infatti possiede un pianeta gigante gassoso caldo, che orbita con un periodo di soli 3,3 giorni terrestri, molto vicino dunque.

Una ricostruzione della stella Tau Bootis col sio pianeta. Crediti: David Aguilar, CfA

Una ricostruzione della stella Tau Bootis col sio pianeta. Crediti: David Aguilar, CfA

Anche la stella gira su sé stessa con un periodo di 3,3 giorni e questo significa che ci sia una relazione diretta, dovuta alle reciproche forze di marea, con la rotazione del pianeta. È dunque possibile che questo processo agisca su ciclo magnetico della stella accelerandolo. Per saperne di più: Star Tau Boo’s baffling magnetic flips

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Le nuove lune di Plutone hanno un nome

Precedentemente conosciute come P4 e P5, le più piccole lune di Plutone ora hanno nomi ufficiali: Kerberos (Cerbero) e Styx (Stige). I nomi sono stati tra i primi tre proposti attraverso un sondaggio pubblico di due settimane e sono stati approvati dall’Unione Astronomica Internazionale. Quindi, da oggi in poi, la più piccola delle due lune ha il nome del cane a tre teste a guardia delle porte degli inferi (Kerberos), mentre l’altra richiama  il fiume che le anime condannate devono attraversare (Stige) per andare agli inferi, il regno di Plutone per l’appunto.  Tra i nomi più votati c’era anche Vulcano, ma non approvato dall’IAU perché non pertinente e già utilizzato in astronomia. Tra le proposte sono da segnalare Euridice e Persefone. Dunque P4 è Cerbero,   P5 è Stige ed è la prima volta che l’IAU si avvale di un sondaggio pubblico per dare il nome a degli astri.

Plutone e il suo sistema di lune, con i rispettivi nomi. Crediti: NASA, ESA, and L. Frattare (STScI)

Plutone e il suo sistema di lune, con i rispettivi nomi. Crediti: NASA, ESA, and L. Frattare (STScI)

Dobbiamo ora aspettare il 2015 per vedere delle fotografie di Plutone e delle sue 5 lune, quando arriverà a destinazione la sonda New Horizons, in viaggio dal 2008. Per saperne di più: The People Have Spoken, and Pluto’s Tiny Moons Have Names

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sul Sistema Solare.