Impressioni di Sagittario

via APOD

L'immagine che vi propongo oggi è stata prodotta da MeerKAT, una rete di 64 telescopi radio in Sud Africa. Grazie a essi siamo in grado di vedere cosa succede nei pressi del centro galattico, cosa che è piuttosto difficile utilizzando i telescopi ottici. Nella foto il luminosissimo centro coincide con il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, mentre le altre zone più dense sono concentrazioni di gas dovuti a varie sorgenti (resti di supernove, nebulosa a emissione, ecc...). In alto a destra c'è lo zoom di una particolare regione catturata dal James Webb e ci può fornire un'idea della vastità della regione ritratta: basti pensare che l'immagine di Webb copre qualcosa come 44 anni luce!
In ogni caso, a me, la foto ha fatto pensare al fondale marino!

Le grandi domande della vita: Abitanti dell'universo, uniti!

Sardinia Radio Telescope - via commons

All'inizio di ottobre, nel corso dell'incontro usuale del gruppo di lettura del Circolo Legambiente Zanna Bianca, è uscita fuori una battuta del tipo: Siamo quasi certi che il nostro sia l'unico pianeta abitato dell'universo. Non l'ho detta io, questa battuta, anche perché su questo argomento il "quasi" è comunque esagerato a prescindere, sia che si parli di essere l'unico pianeta abitato, sia che si parli del suo contrario. Ovviamente il sottinteso era legato alla vita intelligente, o presunta tale, presente sul nostro pianeta. E per un caso incredibile al Congresso di Astronautica che si è tenuto a Milano (quello dove è stato rilasciato il primo mosaico di Euclid), il Sardinia Radio Telescope presenta i suoi primi risultati in questo campo. Vi propongo qui sotto alcune dichiarazioni estratte dal comunicato stampa INAF che mi sembrano interessanti in tal senso. Iniziamo con Lorenzo Manunza:

Anello di congiunzione m-astro-dontico

Siamo nella costellazione della Colomba, una piccola costellazione dell'emisfero nord posta a sud della Lepre e del Cane Maggiore. Il nome a questo gruppo di stelle, già descritto da Arato da Soli nel suo poema Phainomena, gli venne assegnato da Petrus Plancius. Tra i pochi oggetti del profondo cielo presenti nella sua area, puntiamo il nostro obiettivo verso l'ammasso globulare NGC 1851. In pratica un ammasso globulare è un insieme di stelle distribuite secondo una simmetria sferica, particolarmente dense al centro dove la gravità risulta più intensa. In particolare a puntare i suoi obiettivi verso NGC 1851 ci ha pensato il radio telescopio MeerKAT, nel Parco Nazionale di Meerkat in Sud Africa.

NGC 1851 immortalato dal telescopio Hubble - via commons

Satelliti in formazione

Quando mi è arrivata l'e-mail della notizia un paio di giorni fa, ho letteralmente fatto un balzo: l'osservazione del processo di formazione di un satellite intorno a un pianeta extrasolare.
La scoperta del team di astronomi guidato da Myriam Benisty dell'Università di Grenoble in Francia (pdf dell'articolo) riguarda un disco protoplanetario, della cui esistenza si avevano indizi già nel 2019, e che è stato osservato con grande precisione grazie all'interferometro ALMA (Atacama Large Millimeter Array), ovvero un sistema (o reticolo) di 66 piccoli radiotelescopi posti nel deserto di Atacama, nel Cile settentrionale. Nell'immagine diffusa dall'ESO è possibile vedere una "radiofotografia" del sistema intorno alla stella PDS 70 (che ancora è nota solo con la sua sigla), posta nella zona di celo coperta dalla costellazione del Centauro. Distante all'incirca 370 anni luce dalla Terra, ha una massa di 0.76 masse solari e intorno a essa sono stati scoperti due pianeti, PDS 70b con una massa all'incirca uguale a quella di Giove, e PDS 70c, con una massa di quasi 4 volte e mezza quella del nostro Giove. Ed è proprio PDS 70c il pianeta con il suo disco di materiale intorno a essere protagonista dello zoom presente nel "ritratto" scattato da ALMA.

Come predire l'immagine di un buco nero

Dopo aver ricapitolato alcune informazioni che non avevo inserito nell'articolo sul Cappellaio Matto, in una giornata un po' più tranquilla mi metto ad esaminare l'articolo di Jean-Pierre Luminet⁽¹⁾ dove simula per la prima volta un buco nero ruotante. Il fisico-matematico, che può essere considerato in qualche modo come uno dei teorici fondamentali per lo sviluppo della topologia cosmica, esamina il problema dell'immagine di un buco nero in maniera decisamente puntuale. La questione essenziale è riuscire a determinare quali elementi cercare per fotografare un buco nero, perché, fino a che la tecnologia non lo consente, sono quegli stessi elementi che le simulazioni devono utilizzare per fornire un'immagine plausibile da confrontare poi con i dati. Il punto è se il buco nero è statico o ruotante. Nel primo caso il buco nero non produce alcun segnale rilevabile, come ad esempio una qualche radiazione elettromagnetica o delle onde gravitazionali e la sua In quest'ultimo caso, questi ha un così detto disco di accrescimento, ovvero della materia che gli ruota intorno. E nel 1979, anno in cui Luminet scriveva il suo articolo⁽¹⁾, si iniziava a studiare in maniera sempre più puntuale e precisa proprio il disco di accrescimento e probabilmente questa fu la principale motivazione per cercare di simulare la possibile forma presa dalla materia intorno a un buco nero.
Con queste premesse e utilizzando la massa relativistica del buco nero e il periastro (l'equivalente del perielio, ovvero il punto più vicino al Sole di un'orbita di un suo pianeta) è possibile rappresentare le curve isoradiali, corrispondenti alle traiettorie di materia emessa a un raggio $r$ costante dal buco nero centrale:

Una ciambella di luce asimmetrica

La prima fotografia in onde radio di un buco nero⁽¹⁾ ha ormai fatto il giro del mondo. Tutti ne parlano, tutti ne scrivono, incluso il sottoscritto con un lungo articolo al Caffé del Cappellaio Matto.

Tra gli aspetti più curiosi che non ho avuto modo di approfondire più di tanto c'è quello relativo all'asimmetria dell'anello di luce intorno al buco nero. Prima di proseguire, però, permettetemi di spiegare perché mi riferisco alla luce relativamente a un segnale non visibile. In questo caso utilizzo luce come sinonimo di onda elettromagnetica, visto che i due fenomeni sono fondamentalmente inscindibili. Ovviamente, a causa della frequenza, è luce non visibile, ma sempre di luce si parla. Detto ciò, vediamo cosa si trova scritto nel quinto articolo⁽²⁾ della serie di 6 relativamente a questa asimmetria:

Ritratti: Jocelyn Bell

Era nata il 15 luglio di 24 anni prima. E sempre a luglio si ritrovò a lavorare nell'università di Cambridge. Come astronoma. A un certo punto si imbatté in alcuni segnali radio anomali per via della loro grande regolarità. Il punto nel cielo da cui proveniva il segnale venne indicato come Little Green Man 1. Il termine (omino verde) era entrato nel parlare comune come sinonimo di extraterrestre solo da qualche decennio, mutuato dalle leggende fantastiche su magici difensori del verde. Esaminando i dati, però, l'origine aliena intelligente venne ben presto esclusa, insieme a quella di segnali radio artificiali di origine umana o naturali originati da quasar. Questi sono nuclei di galassie particolarmente luminosi che per molti anni (almeno fino a che la tecnologia non ha consentito di approfondirne la conoscenza) sono stati classificati come stelle: scoperti grazie alle loro emissioni radio, nell'ottico si mostravano come sorgente puntiforme.
Tornando al segnale del luglio 1967, questi era troppo veloce e regolare per essere originato da una quasar. Così Jocelyn Bell e il suo supervisore Antony Hewish iniziarono ad esaminare dati e articoli arrivando alla conclusione che questo segnale poteva essere generato solo da una stella superdensa in rapida rotazione su se stessa: era la prima osservazione di un nuovo oggetto celeste costituito da neutroni (e immaginato per la prima volta nel 1934 da Walter Baade e Fritz Zwicky⁽¹⁾) che venne battezzato col nome di pulsar.

Wikiritratti: Guglielmo Righini

Righini e l'antenna da 10 metri⁽⁶⁾

L'importanza di Guglielmo Righini, nato il 16 febbraio del 1908 a Castelfranco Veneto, spazia dall'astronomia solare all'introduzione della radioastronomia in Italia.
Vediamo cosa ci racconta la wiki in proposito:

[Righini] introdusse in Italia nuovi sistemi per lo studio della corona solare, come le tecniche radioastronomiche, e l’uso di aerei nello studio delle eclissi solari, permettendo di allungare notevolmente la durata osservativa del fenomeno⁽¹⁾. Ricorse a tale soluzione durante l'eclissi solare del 15 febbraio 1961 e quelle del 20 luglio 1963 in Canada, del 30 maggio 1965 nell’Oceano Pacifico meridionale e del 12 novembre 1966 in Brasile⁽²⁾. Scoprì così, assieme ad Armin Joseph Deutsch, i buchi coronali, regioni fredde della corona solare⁽³⁾.
Righini fu tra i fondatori del Joint Organization for Solar Observations che portò alla costruzione del Large European Solar Telescope sull'isola di La Palma, nelle isole Canarie^{(4, 5)}.

Uno dei primi radiotelescopi di Arcetri⁽⁶⁾

Come direttore dell'Osservatorio di Arcetri, carica che ricopriva dalla fine del 1953, insieme con quella di professore di ruolo di astronomia presso l’università di Firenze, Righini riuscì a portare la radioastronomia in Italia. Si era avvicinato a tale tecnica osservativa durante il periodo passato a Cambridge. Ad affiancarlo un gruppo di giovani valenti, primo fra tutti il talentuoso Maurizio Piattelli. Così la prima antenna di Arcetri venne costruita con una rete da pollaio e quattro spirali metalliche e ovviamente utilizzata per raccogliere i segnali provenienti dalla corona solare⁽⁶⁾.
Questo primo radiotelescopio molto casalingo soprattutto per i materiali utilizzati, mandava i segnali raccolti nel laboratorio sotto il terrazzo dell’Osservatorio. Qui Piattelli e collaboratori esaminavano i segnali, registrandoli. Queste registrazioni venivano successivamente fatte ascoltare ai giornalisti, che venivano così accontentati con quella che Piattelli chiamava la voce del sole⁽⁶⁾.
Successivamente venne costruito un radiotelescopio a parabola di 10 m⁽⁶⁾, ma indubbiamente quel pionieristico radiotelescopio fortemente voluto da Righini diede inizio a una fruttuosa serie di ricerche che oggi ha portato l’Italia fino a SKA!