Astrofisica


Le eruzioni superficiali causano oscillazioni dell’intera Stella, come avviene per la Terra dopo un potente sisma. Un fenomeno ipotizzato da quasi 40 anni, ora provato grazie a Soho

 I brillamenti, le eruzioni che avvengono sulla superficie del Sole, fanno vibrare la nostra stella come una campana. Questa eventualità era ipotizzata già dagli anni Settanta, ma ora è stata per la prima volta “osservata” grazie alla sonda spaziale Soho (Solar and Heliospheric Observatory). I risultati, interpretati da Christoffer Karoff e Hans Kjeldsen, dell’Università di Aarhus (Danimarca), saranno presentati il primo maggio su Astrophysical Journal.

Soho studia la struttura fisica del Sole tramite le sue oscillazioni (eliosismologia). L’osservazione è compiuta in maniera indiretta attraverso i cambiamenti (shift) nell’emissione di luce (causati dal movimento della superficie solare) che riflettono le turbolenze degli strati più interni. Shift particolarmente utili per questi studi sono quelli corrispondenti alle “oscillazioni da 5 minuti”, che hanno una frequenza di 3 millihertz. Queste oscillazioni (qui il link al video dell’Esa) riflettono i moti convettivi della materia incandescente, che dall’interno della stella passa sulla superficie, si raffredda, diventa più pesante e quindi sprofonda nuovamente. Ciò crea un “rumore di fondo” paragonabile alla vibrazione costante di una campana che, in pieno deserto, sia colpita dalla sabbia portata dal vento.

Karoff e Kjelden hanno ora osservato che, in corrispondenza dei brillamenti solari, le oscillazioni diventavano molto più intense: come se qualcuno suonasse la campana e questa continuasse a vibrare per un po’. Esattamente come è successo alla Terra dopo il terremoto di Sumatra del 2004. Resta ora da scoprire come l’energia dei brillamenti si trasmetta all’intera massa solare.

Michela Molinari
fonte: Galileo

telescopio Galileo

Fu con un cannocchiale che Galileo Galilei, tra l’estate e l’autunno del 1609, confermò le teorie di Nicolò Copernico: la Terra non è immobile al centro dell’universo, ma ruota su se stessa e orbita intorno al Sole. A quasi 400 anni da quei giorni, l’Istituto e Museo di Storia della Scienza di Firenze dedica al telescopio di Galileo e alle sue osservazioni la mostra “Il Telescopio di Galileo. Lo strumento che ha cambiato il mondo” (fino al 31 dicembre), inaugurando così le celebrazioni galileiane del 2009. Un appassionante viaggio nel tempo e nell’universo, attraverso scienza, cultura e religione nel Cinquecento e nel Seicento.

La mostra, curata dallo storico dell’astronomia Giorgio Strano, si articola in cinque sezioni che espongono gli strumenti originali del Museo di Storia della Scienza, tra cui la lente obbiettiva e i due unici cannocchiali di Galileo giunti fino ad oggi, documenti, manoscritti, exhibits interattivi e applicazioni multimediali che consentono ai visitatori di rivivere da protagonisti le straordinarie esperienze compiute da Galileo.

Galileo derivò l’idea del telescopio dai semplici tubi con lenti che, prodotti in Olanda, venivano comunemente venduti nelle strade di Venezia nel 1609, quasi fossero giocattoli. Uno strumento semplice, quindi, che grazie alle modifiche apportate dallo scienziato toscano rese possibili le sue eccezionali scoperte: la Via Lattea, i quattro satelliti orbitanti intorno a Giove, le macchie solari, le fasi di Venere. Progressivamente migliorato, grazie agli studi di ottica teorica di Keplero e all’abilità sviluppata nella lavorazione delle lenti, il telescopio divenne uno strumento fondamentale la cui storia è raccontata nelle sezioni della mostra, dalla preistoria dell’invenzione allo sviluppo delle conoscenze ottiche, dall’attività di Galileo come costruttore di telescopi e astronomo allo sviluppo delle lenti, dalla riproduzione del telescopio di Galileo e delle prime osservazioni a Newton.

F.C.

Fonte: AdnKronos 

Eclisse lunare

Questa notte (mercoledì 20) la Luna scomparirà nell’ombra della Terra. Sarà l’unica eclisse del 2008 davvero interessante per chi osserva il cielo dall’Italia.

L’inizio del fenomeno con l’ingresso della Luna nella penombra del nostro pianeta si verificherà all’1.30 circa di questa notte, ma soltanto al primo contatto con il cono d’ombra terrestre ci si potrà accorgere dell’eclisse, e ciò avverrà verso le 2.40. Alle 4.00 il nostro satellite si troverà completamente immerso nell’ombra e dopo 25 minuti si raggiungerà il massimo dell’eclisse. La Luna risulterà allora diecimila volte meno luminosa di quanto normalmente appare quando è piena.Infine, la Luna riemergera’ dall’ombra verso le 6.00 di mattina, quando ormai l’alba sarà vicina.

Si ha una eclisse totale di Luna quando Sole, Terra e Luna sono allineati in questo ordine e la Luna si trova ad attraversare il piano dell’orbita terrestre. Le eclissi totali di Sole riguardano sottili strisce di territorio e quindi per un dato luogo sono molto rare: in media una ogni 400 anni. Quelle di Luna appaiono più frequenti perché sono visibili da tutto l’emisfero della Terra immerso nella notte. Un’eclisse totale di Luna si può seguire anche ad occhio nudo, ma per poter osservare le fasi del fenomeno premunitevi di un binocolo o, meglio, di un piccolo telescopio che e’ in grado di percepire anche le sfumature di colore che l’ombra assume mescolandosi con il colore dei “mari” e delle “terre” lunari.

In generale, il colore della Luna eclissata tende al rossastro scuro. Ciò si deve al filtro esercitato dall’atmosfera del nostro pianeta. L’atmosfera infatti devia per rifrazione la luce solare, e questo è il motivo per il quale la Luna non scompare del tutto neppure al culmine della totalità, e assorbe in prevalenza i colori con lunghezza d’onda minore, lasciando passare meglio la luce rossa. E’ proprio ad occhio nudo che si segue meglio il graduale cambiamento della Luna che da bianca diventa di un rosso scuro, sanguigno (gli antichi parlavano di “colorazione cuprea”, cioè color del rame), quasi nero. Oltre al colore e’ interessante notare come l’ombra che va ad oscuare la Luna abbia una sua “rotondità”, e’ proprio da quest’osservazione che gli antichi di dedussero che la Terra è sferica e ha dimensioni circa tre-quattro volte maggiori della Luna.

Se si usa un piccolo telescopio, è bene tener basso l’ingrandimento, sotto le 50 volte, in modo che la Luna stia per intero nel campo. Il contorno dell’ombra terrestre visto al telescopio sarà molto sfumato e quindi meno identificabile che ad occhio nudo o con il binocolo, ma può essere interessante seguire il cambiamento delle sfumature di colore delle varie regioni lunari.

Durante la fase di eclisse totale, la luminosità della Luna piena si riduce fino ad un decimillesimo. Questo valore no e’ fisso, dipende molto dall’inquinamento dell’atmosfera terrestre che rifrange i raggi solari radenti e dall’attività del Sole. La luminosità residua si valuta sulla “Scala Danjon”, che risale al 1920 e ha cinque gradi: 0 corrisponde all’eclisse più scura, che rende la Luna quasi invisibile, 1 a una colorazione grigiastra, 2 a un colore rosso scuro con una zona più nera al centro, 3 a un colore rosso mattone con contorni giallastri e 4 a una eclisse molto chiara, color arancione.

Il primo astronomo a stimare con una certa precisione la luminosità residua della Luna eclissata fu John Herschel (figlio di William, lo scopritore del pianeta Urano), in Sud Africa, nel 1836. La pubblicazione dei dati avvenne però solo nel 1874. L’astronomo inglese aveva escogitato un sistema, alquanto ingegnoso, per compiere questa difficile misurazione: con una lente convergente formava una immagine puntiforme della Luna in eclisse e la confrontava con la luminosità di stelle dalla magnitudine ben conosciuta.

Durante l’eclisse la temperatura sulla superficie della Luna cambia bruscamente, passando da +130 °C a -100. Lo sbalzo termico a volte, ma molto raramente, provoca fenomeni di luminescenza osservabili o la fuoriuscita di gas da crepacci.

“La Luna rossa” e’ un’iniziativa organizzata dall’Unione Astrofili Italiani: un’apposita pagina web e’ pronta per l’archivio di dati e immagini dell’eclisse di questa notte, con lo scopo di illustrare il fenomeno agli esperti e ai meno esperti.

Per saperne di piu’: ilcieloindiretta 0 wikidivulgazione


F.C.

Fonte: La Stampa

asteroide

Come previsto, ieri mattina l’asteroide 2007-Tu24 ha raggiunto la distanza minima dal nostro pianeta, passando a 530.000 km dalla Terra (poco più distante della Luna). Con 250 metri di diametro è fra i più grandi oggetti ad essersi avvicinato alla Terra negli ultimi anni, fino a sera e’ stato possibile osservarlo con un piccolo telescopio.

L’ avvicinamento e’ avvenuto senza destare alcuna preoccupazione, l’evento era stato previsto da astronomi e astrofisici che hanno colto l’occasione per studiare il passaggio di  2007-Tu24 e saperne di più sugli asteroidi vicini alla Terra, i cosiddetti Neo, Near Earth Object.

Le prime osservazioni fatte con i radar hanno permesso di misurarne il diametro e di constatare che è di forma irregolare. Ma per saperne di piu’ bisognera’ aspettare   qualche settimane, quando sarà possibile ricostruire le immagini tridimensionali dell’asteroide.

di Francesca Ceradini 

Uno studio italiano dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e dell’Università di Bologna conferma che non tutti gli ammassi di galassie hanno un’emissione radio diffusa, detta “alone”. La scoperta spiega alcuni dei processi fisici per la produzione di tali segnali.
Uno studio guidato da ricercatori italiani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Bologna, pubblicato sulla rivista “Astrophysical Journal Letter, chiarisce l’origine di segnali radio provenienti dagli ammassi di galassie, le più grandi strutture conosciute dell’universo, che contengono migliaia di sistemi stellari.
I segnali radio emessi dai corpi celesti sono l’eco dei processi fisici avvenuti al loro interno. Sino ad oggi non si sapeva quanto fosse comune la presenza di “aloni”, emissioni diffuse di radiazione elettromagnetica, negli ammassi di galassie. I ricercatori dell’Istituto di Radioastronomia dell’INAF, guidati da Gianfranco Brunetti, hanno dimostrato che la maggioranza di questi oggetti celesti sono privi di alone radio.

Gli astrofisici hanno cercato, con il Giant Metrewave Radio Telescope, un radiotelescopio indiano, un particolare segnale all’interno della banda radio di 34 ammassi, individuati grazie al satellite per astronomia X Rosat. Tale segnale era l’eco del processo fisico detto “emissione di sincrotrone”, che, durante la nascita degli ammassi, dà origine agli aloni radio. L’ emissione di sincrotrone è, infatti, generata da elettroni che si muovono con velocità confrontabili con quella della luce e che sono accelerati da un campo magnetico in cui si manifestano effetti dovuti alla teoria della relatività. In questo campo intensissimo, generato dal corpo celeste, l’ elettrone percorre un’ orbita elicoidale: essendo soggetto ad accelerazione centripeta, emette radiazione, la cui lunghezza d’ onda dipende dall’ intensità del campo magnetico, dalla massa e dalla velocità della particella. Lo spettro di emissione varia dalle onde radio ai raggi gamma. Tra le 34 strutture, ben 29 non presentavano questo segnale diffuso.

“Solo una frazione degli ammassi di galassie nell’universo emette radiazione di sincrotrone in banda radio” spiega Brunetti. “In accordo con alcune previsioni teoriche, il meccanismo fisico che produce tale emissione non è, nella maggioranza dei casi osservati, efficiente”.
Questi risultati hanno migliorato la comprensione dell’origine della materia che è responsabile dell’emissione di sincrotrone, e, quindi, della formazione degli aloni radio, negli ammassi. Hanno, inoltre, perfezionato la misura della densità degli elettroni e dei protoni di alta energia che permeano lo spazio tra le galassie negli ammassi, costituendo una “matrice” in cui i singoli sistemi stellari sono immersi.

Nei prossimi tre anni, nuovi strumenti studieranno le proprietà di queste mega strutture: il telescopio olandese Lofar indagherà la banda radio, il satellite Glast studierà i raggi gamma. “Lofar, in particolare, ha tra i suoi scopi la ricerca di emissione radio negli ammassi di galassie” aggiunge Brunetti. “Alla sua realizzazione collaborano con l’Olanda anche Germania, Inghilterra e Francia. A cui potrebbe aggiungersi anche l’Italia, se si troveranno i fondi necessari”.       
  di Michela Molinari

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Radiazioni ad altissima energia si sprigionano dal centro di una galassia, colpendone una vicina. Quello che stanno osservando i ricercatori della Nasa grazie al telescopio a raggi X Chandra somiglia molto a una guerra tra ammassi stellari: un fenomeno mai visto prima e che gli astronomi hanno ora descritto su Astrophysical Journal.

Il sistema in cui è in corso la ‘battaglia’ si chiama 3C321, ed è costituito da due galassie che ruotano l’una intorno all’altra. Al centro di ciascuna c’è un buco nero super-massivo e quello della galassia più grande sprigiona le radiazioni che arrivano a colpire l’altra. “I getti di particelle prodotti dai buchi neri non sono una novità” spiega il coordinatore del progetto Dan Evans, dell’Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, “ma è la prima volta che ne possiamo osservare gli effetti su una galassia”.

I buchi neri producono grandi quantità di radiazioni, soprattutto raggi X e gamma. L’effetto combinato delle radiazioni e delle particelle che viaggiano quasi alla velocità della luce potrebbe danneggiare l’atmosfera dei pianeti colpiti, distruggendo, per esempio, lo strato di ozono (per i corpi celesti che lo possedessero). Ma l’impatto potrebbe avere effetti non solo distruttivi: dopo la devastazione iniziale, l’altissima energia e le radiazioni potrebbero indurre la formazione di una raffica di nuove stelle e pianeti.

Il fenomeno rientra in quello della collisione tra galassie e interessa anche il nostro sistema, visto che la Via Lattea e la galassia di Andromeda si stanno avvicinando l’una all’altra e si fonderanno tra qualche miliardo di anni, forse prima dell’esaurimento del Sole. La Terra potrebbe, quindi, essere sbattuta fuori dal Sistema Solare per le perturbazioni gravitazionali delle stelle che passeranno vicino al Sole.

Le due galassie di 3C321 sono vicine, separate da ‘appena’ 20mila anni luce l’una dall’altra, e l’evento, oltre ad essere molto raro, è relativamente recente (risale a circa un milione di anni fa): un’opportunità unica di studiare questo fenomeno.

di Michela molinari
fonte: Galileo

Origini dei Raggi Cosmici

 

Un team di 250 ricercatori appartenenti a 19 Paesi diversi, ha compiuto un passo di  fondamentale importanza nel capire l’origine dei raggi cosmici di energia ultra elevata; punto controverso che per decine di anni ha creato imbarazzo tra gli scienziati.
I raggi cosmici sono particelle che provengono dallo spazio e bombardano la terra da tutte le direzioni, sono protoni o interi nuclei atomici che si muovono quasi alla velocità della luce. Giungono sul nostro pianeta in forme diverse, con livelli bassi o medi di energia se prodotti dall’esplosione delle stelle o dal sole. Tuttavia i raggi cosmici con livelli straordinariamente alti di energia sono stati da sempre un mistero per l’uomo. Alcuni viaggiano così velocemente come se fossero spinti da una forza cento milioni di volte più grande di quella prodotta dal più energico acceleratore di particelle terrestre. Nel 1991, il più potente raggio mai osservato, se fosse riuscito a penetrare l’atmosfera avrebbe prodotto danni pari a quelli di una palla da baseball lanciata alla massima velocità sulla testa di qualcuno.
Fortunatamente per noi, questi raggi cosmici tendono invece a colpire altri atomi nell’atmosfera, generando acquazzoni di particelle che cadono su uno spazio di 24 chilometri quadrati.
Il gruppo internazionale di scienziati per studiare gli sciami atmosferici si è servito del più grande osservatorio di raggi cosmici del pianeta, il Pierre Auger Observatory in Argentina, e ha osservato un insieme dei 27  raggi di più alta energia. Il più potente di questi può essere rintracciato con notevole precisione, un po’come si ricostruisce la traiettoria del proiettile di un cecchino.
E’stato scoperto che i percorsi di questi raggi ad alta energia sono correlati con le galassie dai Nuclei Galattici Attivi (AGN), in altre parole quelle galassie che contengono voluminosi buchi neri i quali lanciano verso l’esterno grandi quantità di particelle e di energia mentre risucchiano polvere, gas e altro. Si ritiene che la maggior parte delle galassie abbia in sé buchi neri, ma non tutte sono di questo tipo così stupefacente.
Il modo preciso in cui queste formazioni possono accelerare le particelle con tale incredibile energia è ancora sconosciuto. Ma per ora  sembra siano stati individuati i “colpevoli”.
Il premio Nobel James Cronin dell’Università di Chicago, che ha contribuito alla nascita dell’Auger Observatory ha dichiarato: “Questa è una scoperta fondamentale. L’epoca dell’astronomia dei raggi cosmici è arrivata. Durante i prossimi anni i nostri dati ci permetteranno di identificare le fonti precise di questi raggi e di capire come accelerano queste particelle.”
di Simona Barbato
fonte: Science 9 November 2007: Vol. 318, pp. 896 – 897