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martedì 19 luglio 2011

Ritratti: Brian May

Brian May, credo lo sappiamo tutti su questo blog, è il chitarrista dei Queen, uno dei più grandi gruppi rock di tutti i tempi, fondato dal grandissimo Freddy Mercury. Però Brian non è solo un chitarrista di successo, uno dei migliori (se non il migliore) in circolazione, ma è anche un astrofisico!
Nasce il 19 luglio del 1947 a Twickenham, Londra. Studia matematica e fisica all'Imperial College, dove inizia anche il dottorato, che però abbandona intorno al 1973 quando i Queen iniziano a raccogliere il meritato successo. Completa, però, il suo percorso a 30 anni di distanza, nel 2007(5), ma nel frattempo non ha dimenticato la sua attività di ricerca astronomica: infatti scrive Bang! – The Complete History of the Universe insieme con Patrick Moore e Chris Lintott e pubblicato nel 2006.
Si diceva, però, attività di ricerca: Mr.May, infatti, tra il 1972 e il 1973, ha visto la pubblicazione di due suoi articoli, di cui uno addirittura su Nature, scritti insieme con Mr.Hicks e Mr.Reay: MgI Emission in the Night-Sky Spectrum e An Investigation of the Motion of Zodiacal Dust Particles (Part I), written with Mr.Hicks and Mr.Reay.
Nelle due pubblicazioni, May e colleghi si interessano alla luce zodiacale, quella proveniente dalla porzione di cielo corrispondente con la striscia dello zodiaco, in particolare nello spettro del MgI vicino alla lunghezza d'onda di 5183.62 Å.
L'importanza in questo genere di studi sta nel fatto che la formazione di MgI e MgII è una delle caratteristiche nell'interazione tra l'atmosfera e le radiazioni stellari(2, 3). Con l'obiettivo di determinare le linee di assorbimento della luce zodiacale, Brian & friends utilizzano l'interferometro Fabry-Perot illustrato in figura:
Il metodo è stato campionare, per 48 s, ognuno dei 18 punti lungo l'intervallo spettrale. Il livello del segnale di ogni punto è stato registrato a partire dai conteggi degli impulsi elettronici e dalla stampa delle linee. Un secondo canale per il conteggio degli impulsi ha monitorato il fondo celeste a banda larga, consentendo così le correzioni per la fluttuazione nella trasparenza del cielo. Il potere risolutivo dell'interferometro eradi 3500, corrispondente a un profilo strumentale di 1.5 Å.
Il tempo di osservazione è settembre e ottobre 1971 e aprile 1972 dall'osservatorio di Izana nelle Tenerife, Canarie.

Gli scan tipici ottenuti dai ricercatori sono di questo tipo:
ottenendo alla fine i seguenti risultati:
Dall'esame dei dati, May e colleghi arguiscono che la linea 5183.618 Å è dovuta alla transizione 3p3P2-4s3S dell'MgI.
Nella figura qui sotto vi propongo la struttura orbitale dell'Mg(4):
Concludendo:
La ricombinazione radiativa dell'Mg+ con un elettrone, il meccanismo suggerito da Anderson e Barth(1) che governa il bilancio quotidiano tra Mg e Mg+, è la causa più probabile dell'emissione. Ci si aspetterebbe che altre linee dell'MgI, come quelle del tripletto 3p3P2-4s3S a 5172.68 Å e 5167.33 Å, siano presenti con 5183.62 Å. Anche la linea di intercombinazione a 4571.1 Å che collega 3P allo stato S dovrebbe essere presente.
Lo sappiamo, però, che Brian May non è solo un astronomo e uno scrittore, ma anche un musicista, così mi sembra giusto concludere questo breve Ritratto con una canzone dei Queen che ha scritto lo stesso Brian, Long Away:

Biografia ufficiale
Brian May - Guitarist and Physicist

(1) James G. Anderson, Charles A. Barth, Rocket Investigation of the Mg I and Mg II Dayglow, Journal of Geophysical Research, Vol. 76, No. 16, 3723-3732 (1971)
(2) Altrock, Richard C., Cannon, C. J, The Formation of MgI 4571 Å in the Solar Atmosphere. I: A Model Analysis of a One-Dimensional Static Atmosphere, Solar Physics, Volume 26, Issue 1, pp.21-29 (1972)
(3) Altrock, Richard C., Cannon, C. J, The formation of MG I 4571 Å in the solar atmosphere. V - The multi-dimensional structure of the photosphere and low chromosphere, Solar Physics, vol. 42, June 1975, p. 289-302 (1975)
(4) Carlsson, M., Rutten, R. J., Shchukina, N. G., The formation of the MG I emission features near 12 microns, Astronomy and Astrophysics, vol. 253, no. 2, Jan. 1992, p. 567-585 (1992)
(5) B. May, A Survey of Radial Velocities in the Zodiacal Dust Cloud (2007), also on Amazon, Google Books, facebook
Hicks, T., May, B., & Reay, N. (1972). MgI Emission in the Night Sky Spectrum Nature, 240 (5381), 401-402 DOI: 10.1038/240401a0
Hicks, T., May, B., & Reay, N. (1972). An investigation of the motion of zodiacal dust particles-1. Radial velocity measurements on Fraunhofer line profiles Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 166, p. 439-448 (5381), 401-402 Bibliographic code: 1974MNRAS.166..439H

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