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Archive for astronomia

Le possibilità del nuovo telescopio spaziale Nustar

Il telescopio Nustar e lo spazio siderale

Il Nustar (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) è un telescopio spaziale della NASA per l’osservazione dei raggi X che utilizza il telescopio Wolter per rilevare i raggi X da sorgenti presenti nello spazio. Il telescopio è stato lanciato con successo il 13 giugno 2012 con un razzo Pegasus a partire dall’atollo di Kwajalein.Lo scopo principale del telescopio è quello di individuare e studiare i buchi neri supermassicci (che hanno masse miliardi di volte maggiori di quelle del Sole).
 A caccia di buchi neri NUSTAR,il  telescopio della NASA che ha preso le sue prime immagini , le nitide foto in assoluto di raggi X ad alta energia provenienti dallo spazio profondo. NuSTAR ( Nuclear Spectroscopic Telescope Array) osservatorio è stato lanciato il 13 giugno 2013 , con l’obiettivo principale di documentare eventi di alta energia nello spazio profondo , come i buchi neri . E ‘in grado di produrre immagini con 100 volte più sensibilità e 10 volte di più la risoluzione di qualsiasi altro telescopio a raggi X , compresi i suoi predecessori Chandra e XMM – Newton .Le prime immagini ( sotto) mostrano la Cygnus X – 1 , buco nero che sta gradualmente esaurendo il gas da una stella gigante nelle vicinanze, cioè a 6.000 anni luce dalla Terra . ”E ‘ come indossare un nuovo paio di occhiali -ha spiegato Fiona Harrison , ricercatrice NUSTAR presso il California Institute of Technology- e vedere gli aspetti del mondo che ci circonda chiaramente per la prima volta  ” .L’immagine nel riquadro in alto a destra del quadro è di uno spazio nello spazio, circa due volte il diametro della luna e stata scattata dal telescopio Integral .    Nel corso della sua missione di due anni riserverà una particolare attenzione ai buchi neri – i raggi X dei buchi neri sono abbastanza forti da rompere le sacche di gas e polveri che hanno reso difficile in passato ottenere immagini dettagliate. Si documenterà il comportamento di questi buchi neri e del loro ambiente , che può raggiungere temperature estreme di centinaia di milioni di gradi . L’obiettivo finale è quello di generare una mappa di questi buchi neri per vedere come sono distribuiti nello spazio , ma anche studiare come elementi pesanti sono stati forgiati in esplosioni di stelle e galassie, secondo ciò che sostiene  l’esperienza di attività estrema . Stelle esplose come supernova saranno studiati così come, secondo la NASA , ” strutture in cui le galassie si raggruppano come mega- città” .Le conseguenze di una supernova , G21.5 – 0.9 , è il prossimo nella lista , seguita da 3C273 , una quasar ad alta energia a due miliardi di anni luce dalla Terra . Questi due punti , insieme con la foto iniziale , saranno utilizzati per configurare l’ottica e sensori sul telescopio per le impostazioni ideali e di posizione . NUSTAR è parte del programma di Piccolo Explorers della NASA , progettato per produrre operazioni relativamente a basso costo .  La gravità e l’ Estremo Magnetismo tramite il  Piccolo Explorer ( Gems ) , era un’altra iniziativa che, doveva lanciare nel mese di luglio 2014 il Piccolo Explorers , ma è stato annullata all’inizio di giugno a causa dei costi crescenti .Gems aveva intenzione di usare un telescopio a raggi X per esplorare l’effetto gravitazionale che un buco nero ha sul tempo e sulla materia .

Il Nustar che veleggia attorno alla Terra

 

 

 

NASA- Sonda Cassini trova nello spazio ingrediente dei casalinghi in plastica

margine notturno di Titano luna di SaturnoNASA- Sonda Cassini trova nello spazio ingrediente dei casalinghi in plastica.

La strana evoluzione delle ipergiganti dal blog di Giuseppe Benanti

La strana evoluzione delle ipergiganti dal blog di Giuseppe Benanti

la strana evoluzione dell'ipergigante HR 8752

dopo 30 anni osservate strane anomalie di temperature

Cliccare qui: Giuseppe Benanti.

Uno scienziato in gonnella che sta rivoluzionando la fisica di base

Lene Vestergaard Hau

Lene Hau ha ricevuto due volte “la borsa al genio”, mezzo milione di dollari della fondazione MacArthur: la prima nel 2001 e la seconda come una dei nove supergeni finanziati nei 25 anni di esistenza della borsa.
«I miei genitori non avevano una formazione scientifica, mio padre vendeva sistemi di riscaldamento e mia madre lavorava in un negozio. Ma entrambi ritenevano giusto che avessi gli stessi vantaggi di mio fratello, e per la mia educazione è stato molto importante.»  
All’università di Aarhus si laurea in matematica e in fisica, anche se la termodinamica e la meccanica classica l’annoiano terribilmente finché “scopre” la fisica quantistica. Il 1988 è l’anno con cui si apre il suo dottorato, dedicato ai modi in cui avviene il trasporto di elettroni da un atomo all’altro in un cristallo di silicio, dottorato che conclude a Harvard nel 1991. Nel frattempo Lene Hau ha cambiato idea, vuol lavorare con gli atomi “ultrafreddi” e i gas in cui si raggruppano: i 
“condensati di Bose-Einstein”.
Convince Jene Golovchenko, che dirige il laboratorio all’istituto Rowland di Cambridge (Massachusetts) e che dei condensati non s’è mai occupato, a prenderla come post-dottoranda pagata da una borsa della fondazione Carslberg, danese, e nel 1994 pubblica con lui il risultato di un primo esperimento. È una «candela» dice «una miccia che cattura atomi di sodio da sodio fuso e li proietta in un dispositivo nel quale sono raffreddati da fasci laser fino a una temperatura superiore allo zero assoluto (- 273° C, n.d.r.) per soli 50 miliardesimi di gradi». Intrappolati da magneti, gli atomi si raffreddano ulteriormente. A questo punto, sebbene siano milioni, si comportano con una duplicità tipicamente quantistica: come un’unica onda e al contempo come un’unica particella: «Avete presente la pettinatura di Ronald Reagan? Ecco, tanti capelli, un’onda sola».
Quel comportamento era stato previsto da Satyendranath Bose e da Albert Einstein nel 1924, ma c’erano voluti settant’anni di progresso tecnologico per ottenerlo.
Lene Hau si chiede cosa succede a un raggio di luce – fatta di fotoni, cioè onde/particelle – che viaggia in un condensato, sarà frenata ma di quanto? La risposta fa la copertina di Nature il 18 febbraio 1999 : in un gas diatomi di rubidio ultrafreddi, rallenta a 17 metri al secondo. Con insolita precipitazione – la riluttanza di Harvard a concedere una cattedra a una donna è nota –, diventa professore nello stesso anno. Nell’esperimento successivo fa 1,5 km all’ora, nel 2001 si ferma. A singhiozzi e un millesimo di secondo per volta, d’accordo, ma è «una durata strabiliante. E penso che si possa fermare molto più a lungo«. 
Mentre ci prova, con il suo gruppo compie un «trucco di magia quantistica» : trasforma la materia in luce, fin qui niente di speciale, ma ritrasforma quella luce in materia.  Nel 2009 mette a punto un nuovo tipo di 
trappola elettro-ottica in cui ferma la luce per un secondo e mezzo. Si manda un impulso di 3,5 microsecondi di luce laser gialla – un raggio lungo un chilometro, se misurato in lunghezza – in una nuvoletta di atomi ultrafreddi di sodio dove si ripiega un po’ come una fisarmonica in uno spazio di 0,02 millimetri. Con un altro colpetto di laser, si riapre e torna lungo come prima, stessa polarizzazione, stessa frequenza dell’onda luminosa . Il giallo esce un po’ sbiadito, ma cento volte più simile all’originale che nei precedenti tentativi.
È ricerca di base ma anche applicata nel senso che, per esempio, potrebbe portare a sostituire la memoria elettronica dei computer con una fotonica. Non subito, prima bisogna trovare il modo di tenere il dispositivo di stoccaggio, disco o chiavetta che sia, a qualche miliardesimo di grado sopra -273 °C e il contorno a temperatura ambiente.
Dalle statistiche, il Nobel per la fisica risulta quasi altrettanto maschilista di quello per l’economia, infatti per i condensati di Bose-Einstein ha ricompensato tre uomini nel 2001 e Lene Hau, no. Lei non si dà abbastanza arie, gira in bicicletta, dedica molto tempo all’insegnamento. È da temere che la sua elezione nel gennaio 2008 all’Accademia delle scienze svedese – che attribuisce il premio per la fisica e la chimica – sia fatta apposta per crearle un conflitto d’interessi e bloccarne la candidatura. 

Biografia elaborata da Sylvie Coyaud

I Troiani di Giove e non solo,grazie al WISE

I_troiani_di_giove

I nuovi dati di WISE rispondono agli interrogativi su diversi Trojan di Giove, cioè gli asteroidi che orbitano attorno al Sole sulla stessa strada di Giove, e mostrano uno sguardo dettagliato a colori dei cavalli di Troia “verificando che il gruppo di testa dei Trojan oltrepassa il pacchetto finale”.                                                                    

 

Gli scienziati utilizzando i dati Wide-field Infrared Survey Explorer della NASA, o WISE, hanno portato alla luce nuovi indizi nel misterioso percorso dei Troiani di Giove – asteroidi che orbitano attorno al Sole sullo stesso percorso di Giove. Come cavalli da corsa, la corsa degli asteroidi si tipizza, con un gruppo che apre la strada davanti al gigante gassoso, ed un secondo gruppo che si trascina dietro. Le osservazioni sono le prime a ottenere uno sguardo dettagliato a colori dei “cavalli di Troia “: sia del pacchetto anteriore e posteriore sono costituiti prevalentemente da rocce rossastre, scure, con una superficie opaca non riflettente. C’è di più: i dati verificano il sospetto che il precedente gruppo di testa dei Trojan abbia oltrepassato il gruppo finale.                                                                                                                                     I nuovi risultati offrono indizi del puzzle che permane sulle origini degli asteroidi. Dove sono finiti e da dove  vengono i Troiani? Di che cosa sono fatti? WISE ha dimostrato che i due pacchetti di rocce sono sorprendentemente simili e non includono intrusi, provenienti da altre parti del sistema solare. I Troiani non assomigliano agli asteroidi della fascia principale tra Marte e Giove, né alla famiglia  della fascia di Kuiper, cioè gli oggetti dalle regioni esterne più gelide, vicino a Plutone.  “Giove e Saturno sono oggi in calma,  con orbite stabili, ma nel loro passato, -ha dichiarato Tommy Grav, scienziato WISE del Planetary Science Institute di Tucson – il loro moto di rotazione veniva interrotto dagli asteroidi che erano in orbita con questi pianeti. Più tardi, Giove ha ricatturato gli asteroidi troiani, ma non sappiamo da dove sono venuti. I nostri risultati suggeriscono che potrebbero essere stati catturati localmente. Se è così, significa che questi asteroidi potrebbero essere realizzati in materiale primordiale da questa particolare parte del Sistema Solare: un qualcosa del quale non si sa molto.                                                             “Grav membro del team Neowise, caccia porzioni di asteroidi nella missione WISE. Il primo Trojan è stato scoperto il 22 febbraio 1906, dall’astronomo tedesco Max Wolf, che ha trovato l’oggetto celeste davanti a Giove. Battezzato “Achille” dall’astronomo, si sviluppa in circa 220 miglia di larghezza (350 chilometri di larghezza). Questo pezzo di roccia spaziale è stato il primo di molti asteroidi rilevati in viaggio di fronte al gigante gassoso. Più tardi, sono stati trovati anche altri asteroidi che si trascinavano dietro Giove. Gli asteroidi sono stati collettivamente denominati Troiani in ossequio alla leggenda, come i soldati greci si nascosero dentro la statua del cavallo gigante per lanciare un attacco a sorpresa contro il popolo della città di Troia.”I due campi di asteroidi -ha detto Grav – possiedono la loro ‘spia’”, e una volta scoperte una manciata di cavalli di Troia, gli astronomi hanno deciso di chiamare l’asteroide nel campo principale, come gli eroi greci e quelli nel tratto finale come gli eroi di Troia. Ma ognuno dei campi già avuto un ‘nemico’ in mezzo a loro, come  l’asteroide ‘Hector‘ nel campo greco e ‘Patroclo‘ nel campo di Troia. ”  Altri pianeti sono state scoperti come asteroidi troiani, ad esempio su Marte, Nettuno e anche sulla Terra, dove WISE ha recentemente scoperto il primo Trojan conosciuto attorno all’unico pianeta abitato: http://www.jpl.nasa.gov/news/news. php? rilascio = 2011-230.                  Prima di WISE, la principale incertezza consisteva nel definire la popolazione dei Trojan  di Giove per stabilire di quanti pezzi singoli si compone .E  queste nuvole di roccia e ghiaccio come sono arrivati dallo spazio a Giove e quanti sono stati agganciati nel tratto finale? Si ritiene che ci siano molti oggetti in questi due sciami iniziali e finali di Giove come ci sono nella totalità della fascia principale degli asteroidi, tra Marte e Giove. Per mettere assieme questa e altre teorie, si richiede una campagna osservativa ben coordinata, ben eseguita. Ma c’erano molte cose da sviluppare per accurate osservazioni – soprattutto, lo stesso Giove. L’orientamento di queste nubi di asteroidi nel cielo di Giove, negli ultimi decenni, ha  costituito un impedimento alle osservazioni. Una nube è nel cielo del nord della Terra, mentre l’altra è nel cielo sud, costringendo le indagini ottiche terrestri a utilizzare almeno due diversi telescopi. Le indagini hanno generato risultati, ma non era  ben chiaro se determinati risultati fossero causato dai problemi di dover rispettare le due nuvole con strumenti diversi e in momenti diversi dell’anno.  Inserendo WISE, nel 2009 con telecamere da 16 pollici e telescopio a infrarossi nella sonda s’è perlustrato tutto il cielo cercando la luce di fonti di calore celesti. Da gennaio 2010 a febbraio 2011, 7.500 immagini ogni giorno sono state prese. Il progetto Neowise ha usato i dati raccolti per catalogare più di 158.000 asteroidi e comete in tutto il sistema solare. “Con l’ottenimento del preciso diametro e con le misurazioni della riflettenza -ha detto Grav– della superficie sui 1750 Trojan di Giove, abbiamo aumentato quello che sapevamo su queste due masse di asteroidi. Con queste informazioni, siamo  in grado di confermare in modo più accurato che ci sono effettivamente oggetti per quasi il 40 per cento in più nello sfondo di primo piano.”  Capire la superficie o l’interno di un Trojan di Giove è difficile.Il WISE possiede una suite di sensori a infrarossi  sensibile al bagliore termico degli oggetti, a differenza dei telescopi ottici. Significa che WISE fornisce stime migliori della loro riflettività della superficie, o albedo, oltre a ulteriori informazioni sui colori del visibile e dell’infrarosso (in astronomia “colori” può riferirsi a tipi di luce al di là dello spettro visibile). “Con WISE abbiamo visto asteroidi -ha detto Amy Mainzer, ricercatore principale del progetto Neowise del Propulsion Laboratory della NASA Jet a Pasadena – con molte lunghezze d’onda . Siamo in grado di vedere più lontano nella parte infrarossa dello spettro della luce, di vedere i dettagli di colori degli asteroidi, o, in sostanza, più sfumature o tonalità.” La squadra Neowise ha analizzato i colori di 400 asteroidi troiani finora, permettendo di ordinare correttamente questi asteroidi per la prima volta secondo gli schemi di classificazione degli asteroidi. “Non abbiamo visto asteroidi ultra-rossi, -ha detto Grav– tipici della principale cintura e delle popolazioni nella cintura di  Kuiper . Troviamo una popolazione in gran parte uniforme di ciò che chiamiamo asteroidi di tipo D, di colore bordeaux scuro, essendo il resto C e tipo-P, più di colore grigio-bluastro. Sono necessarie ulteriori ricerche, ma stiamo guardando la parte del materiale più antico conosciuto nel Sistema Solare. ”  Gli scienziati hanno proposto una futura missione spaziale sui Troiani di Giove che raccoglierà i dati necessari per determinare la loro età e le origini.                                                                                                                            Questi risultati  sono stati presentati nella riunione annuale sulle Scienze Planetarie dell’American Astronomical Society a Reno. JPL gestisce ed ha gestito, la direzione WISE della Science Mission NASA. La sonda è stato messa in modalità di sospensione nel 2011, dopo aver attuato due volte la scansione dell’intero cielo, portando a termine i suoi principali obiettivi.      Edward Wright è il principale ricercatore dell’UCLA.                                                             La missione è stata selezionata nell’ambito del programma NASA Explorers, gestito dall’agenzia del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland.                                       Lo strumento è stato costruito dal Laboratorio di Dinamica dello spazio a Logan, nell’Utah.           La sonda è stata costruita da Ball Aerospace & Technologies Corp. di Boulder, Colorado e l’elaborazione dei dati, avviene in trattamento a infrarossi al Centro Analisi del California Institute of Technology di Pasadena.                                                                                       Caltech gestisce JPL per la NASA.                                                                                                                                                

Fonte: Whitney Clavin, Jet Propulsion Laboratory NASA

 

Il gatto di Schrodinger

Uno dei paradossi della fisica quantistica

Gatto di Schrödinger: Un gatto, un fiasco di veleno e una sorgente radioattiva sono posti in una scatola sigillata. Se un monitor interno rileva radioattività, il pallone è in frantumi, rilasciando il veleno che uccide il gatto. L’interpretazione di Copenhagen della meccanica quantistica implica che dopo un po ‘, il gatto è contemporaneamente vivo e morto. Eppure, quando guardiamo nella casella, si vede il gatto sia vivo o morto, non entrambi vivi e morti.

In pratica una particella elementare possiede la capacità di collocarsi in diverse posizioni e anche di esser dotata di quantità d’energia diverse al medesimo istante. Per quanto “assurde” secondo il nostro modo di pensare, queste strane proprietà della materia e dell’energia corrispondono alla realtà del mondo dei quanti. Le particelle subatomiche sono “delocalizzate” nello spazio e nel moto, per cui, fra un’osservazione e l’altra, si comportano come se stessero in più luoghi contemporaneamente. Solo quando una particella delocalizzata viene osservata con un esperimento che, inevitabilmente, ne modifica il livello energetico, la quantità di moto e la posizione, essa verrà individuata con determinati valori delle proprie variabili tra i vari possibili.

Ritornando al caso del gatto, fino a quando l’atomo non si disintegra (e questo evento dipende unicamente dalla natura dell’atomo radioattivo scelto, quindi è un evento unicamente probabilistico), emettendo la particella che aziona il marchingegno letale, il gatto è sicuramente vivo; viceversa, al decadimento dell’atomo, il gatto va certamente incontro alla morte.                     

Il_gatto_di_schrodinger

Ma lo stato quantico dell’atomo è determinato dall’osservazione, e pertanto, se non si apre il contenitore, non risulta determinato neppure il destino dell’animale, che di conseguenza può essere considerato al contempo sia vivo sia morto. Il paradosso, solo apparente, sta proprio qui: è soltanto l’osservazione diretta che, alterando i parametri basali del sistema e determinando, come detto, lo stato quantico dell’atomo, attribuirà anche al gatto uno stato “coerente” con la nostra consueta realtà (si vedrà successivamente a proposito dell’interpretazione del paradosso che, secondo una corrente di pensiero, pur essendo valido in linea generale tale concetto, l’interazione di un elemento “quantistico” come l’atomo radioattivo con un apparato macroscopico come il contatore Geiger modifica fin dall’inizio la situazione).

Hubble fotografa l’ammasso globulare Messier: contributo alla conoscenza delle stelle

Fonte: NASA

Questa immagine Hubble mostra l’ammasso globulare Messier 69, nota anche come NGC 6637, che si trova a 29.700 anni luce di distanza nella costellazione del Sagittario.

Questa immagine abbagliante mostra l’ammasso globulare Messier 69, o M69 in breve, come visto attraverso Space Telescope Hubble NASA / ESA. Gli ammassi globulari sono insiemi densi di vecchie stelle. In questo quadro, stelle di primo piano sembrano grandi e oro, quando sullo sfondo delle migliaia di bianchi, stelle d’argento che compongono M69.                               Un altro aspetto della M69 si presta alla metafora ingioiellata: andare nelle ammassi globulari, M69 significa spostarsi in una delle regioni più ricche di metalli .In astronomia, il termine “metalli” ha un significato speciale: si riferisce a tutti gli elementi più pesanti dei due elementi più comuni nel nostro Universo, l’idrogeno e l’elio. La fusione nucleare che alimenta stelle ha creato tutti gli elementi metallici in natura, dal calcio nelle nostre ossa al carbonio dei diamanti. Generazioni successive di stelle hanno costruito le abbondanze metalliche che vediamo oggi.                                                                                                                                                                              Poiché le stelle negli ammassi globulari sono antiche, le loro abbondanze metalliche sono molto inferiori a stelle più recente formazione, come il Sole. Lo studio della composizione delle stelle in ammassi globulari come M69 ha aiutato gli astronomi risalire l’evoluzione del cosmo.                         

Ammasso_globulare_messier_m69

M69 si trova a 29.700 anni luce di distanza nella costellazione del Sagittario (l’Arciere). Il famoso cacciatore di comete francese Charles Messier  ha aggiunto M69 al suo catalogo nel 1780. E’ noto anche come NGC 6637. L’immagine è una combinazione di esposizioni prese in luce visibile e nel vicino infrarosso da Advanced Camera for Surveys di Hubble, e copre un campo di vista di circa 3,4 di 3,4 minuti d’arco.                                                                                                                               

 

Le immagini dell’universo profondo di Hubble consentiranno di stabilire l’evoluzione delle galassie

Il_campo_delle_galassie_di_hubble
Le_stelle_variabili_di_cefeide_da_hubble

Uno sguardo in una piccola parte del cielo, un grande balzo indietro nel tempo. Il telescopio Hubble ha fornito più profonda del genere umano, vista più dettagliata visibile dell’universo.             Rappresentando una stretta vista “buco della serratura” che si estende fino all’orizzonte visibile dell’universo, il Deep immagine Campo Hubble copre un granello di cielo solo circa la larghezza di un centesimo 75 piedi di distanza. Anche  se il campo è un campione molto piccolo dei cieli, è considerato rappresentativo della tipica distribuzione delle galassie nello spazio, perché l’universo, statisticamente, sembra in gran parte la stessa in tutte le direzioni. Guardando in questo campo piccolo, Hubble ha scoperto un assortimento sconcertante di almeno 1.500 galassie a vari stadi di evoluzione.                                                                                                                        THE DEEP PROGETTO CAMPO HUBBLE      Una giustificazione scientifica fondamentale per la costruzione di Hubble Space Telescope è stato quello di usarlo per misurare le dimensioni e l’età dell’universo, provare le teorie sulla sua origine nel Big Bang, e valutare come la grande struttura possieda grandi filamenti di galassie. Viviamo all’interno di un universo in espansione e in evoluzione. Immagini di galassie distanti offrono indizi “fossili” di ciò che l’universo sembrava quando era  una piccola frazione della sua età attuale.                                                                Evoluzione delle galassie. La comprensione è un prerequisito per affrontare questioni ancora più fondamentali circa l’espansione dello spazio e il destino ultimo dell’universo.                                                                                                                            Il progetto campo profondo di Hubble è stato ispirato da alcune delle prime immagini profonde inviate dal telescopio nel 1993 quando venne avviata una missione di manutenzione. Queste immagini hanno mostrato che l’universo primordiale contiene galassie in una sconcertante varietà di forme e dimensioni. Alcuni con le forme familiari ellittiche e a spirale, viste tra galassie normali, ma c’erano molte forme particolari non viste comunemente nell’universo locale. Tali immagini dell’universo precoce sono probabilmente uno dei lasciti duraturi del telescopio spaziale Hubble. Pochi astronomi si aspettavano di vedere quest’ attività presentate in dettaglio incredibile.                                                                                                                              La decisione Impressionato dai risultati di precedenti osservazioni come l’indagine Medio Hubble Deep, uno speciale comitato consultivo convocato da Robert Williams, direttore dello Space Telescope Science Institute (STScI), ha raccomandato di utilizzare una significativa frazione di tempo discrezionale, nella sua direttrice annuale, per prendere la più profonda immagine dell’universo, puntando Hubble per 150 orbite consecutive su un unico pezzo di cielo. La ricerca si fa come un servizio a tutta la comunità astronomica. Immagini del progetto campo profondo Hubble saranno messe a disposizione degli astronomi di tutto il mondo, dopo il completamento dell’osservazione.                                                                                                                                       Il contesto scientifico                                                                                                              Prendere la più profonda immagine è stato l’obiettivo per ogni telescopio spingendo le frontiere del potere di raccolta della luce, la risoluzione, o l’intervallo spettrale. Quando il grande telescopio da 200 pollici Hale sul monte Palomar è entrato in funzione, 50 anni fa, gli astronomi speravano di utilizzare tali osservazioni per fornire prove dirette di osservazione per verificare o confutare l’opinione prevalente che l’universo è in espansione, che lo spazio è “curvo” per gravità , come previsto dalla teoria di Einstein nella relatività generale. La curvatura terrestre può essere dimostrata con attenzione misurando lunghezze e angoli sulla sua superficie, dovrebbe essere possibile verificare che l’universo è curvato con una misurazione accurata della luminosità e delle dimensioni delle galassie. Ad esempio, se galassie erano tutte della stessa dimensione, e sono state distribuite uniformemente nello spazio, allora sarebbe possibile misurare la curvatura dello spazio semplicemente misurando le dimensioni apparenti e confrontando il numero di grandi galassie vicine al numero delle piccole galassie , quelle lontane. All’inizio degli anni ‘60, tali misurazioni sembravano a portata di mano di telescopi terrestri. E’emerso che questi test non sono così semplici come previsto. La luce che ci giunge oggi da galassie lontane miliardi di anni fa, li stiamo vedendo in un momento quando erano più giovani. Per eseguire prove geometriche sulla curvatura dell’universo, è essenziale saper come cambiano galassie quando invecchiano. Le idee più semplici per l’evoluzione galassia si basano su osservazioni di galassie vicine, le loro dimensioni apparenti, e la loro distribuzione nello spazio. Quindi una visione di galassie giovani e mancano modelli fondamentali di evoluzione della galassia, o del quadro dello stesso universo. Osservazioni negli anni ’70 e ’80 hanno mostrato che l’universo non è così semplice come prima si presumeva. Le galassie non sono distribuite a caso nel cielo, ma formano grandi ammassi, pareti e lenzuolate. Gli astronomi e i fisici si rendono conto che vedendo come  si sono formate  e sviluppate strutture di grandi dimensioni forniscono una chiave per l’origine dell’universo. La struttura  dell’universo su larga scala può essere l’impronta su scala ridotta, o quantistica, per capire i processi che hanno agito subito dopo il Big Bang, quando l’universo era solo una zuppa di particelle subatomiche. Molto più tardi nella storia dell’universo, la struttura è stata dettata soprattutto dalla forza di gravità. In questa visione, l’attrazione gravitazionale in gran parte si esercitava  tra le nuvole di “materia oscura” – particelle subatomiche che costituiscono la maggior parte della massa dell’universo. Le galassie si sono formate a più alte concentrazioni di materia oscura, come la schiuma sulle creste delle onde del mare. L’immagine di base è che l’universo si è formato nel Big Bang e che la struttura è cresciuta da primordiali fluttuazioni quantistiche. Tuttavia, gli astrofisici hanno molte varianti teoriche sul tema. Ad esempio, le diverse forme di materia oscura prevedono un carattere diverso delle onde e delle increspature nell’universo precoce. Altre teorie non comportano il Big Bang o fluttuazioni quantistiche. Per essere considerate di successo, le teorie cosmologiche debbono spiegare la distribuzione delle dimensioni, forme, colori e posizioni di galassie sia nell’universo vicino, sia a grandi distanze. L’Hubble Deep Field e altre osservazioni di Hubble permetteranno agli astronomi di compilare accurati cataloghi delle dimensioni, forme, colori e distanze di galassie molto deboli. Con queste osservazioni, gli astronomi hanno lo scopo di fornire una solida base di prova per “modelli del mondo” concorrenti.                                                                                                              L’Hubble Deep Field :domande chiave astronomiche   Quante galassie ci sono nell’ Universo?                                                                                                                                       L’ Hubble Deep Field dovrà contare galassie dieci volte più deboli, e le più profonde esistenti  secondo le osservazioni terrestri e quasi due volte più deboli, di quanto sono più profonde le immagini esistenti di Hubble. Al di là dei limiti di rilevazione delle singole galassie, gli astronomi studieranno il livello di fondo nelle immagini per cercare di dedurre la quantità di luce in più  che c’è  nelle galassie invisibili. Osservando attraverso quattro filtri di colore diverso, l’Hubble Deep Field fornisce un modo unico per distinguere galassie molto distanti da galassie vicine. L’idrogeno sia all’interno delle galassie lontane, e nello spazio intergalattico, assorbe una parte della luce ultravioletta delle galassie molto distanti. L’effetto cumulativo di assorbimento è di rendere queste galassie essenzialmente evanescenti nell’ultravioletto. Questa tecnica di ricerca di “drop-out” ultravioletti delle galassie è stato utilizzata con successo con telescopi a terra nel corso degli ultimi mesi, ma sarà un nuovo esperimento per Hubble, richiedendo un investimento maggiore di tempo di osservazione, normalmente assegnato a un singolo osservatore .              Come evolve nell’ Universo la struttura a larga scala?   L’Hubble Deep Field effettuerà uno studio statistico della distribuzione delle galassie sul cielo. Test fondamentale di modelli per la struttura dell’universo e le teorie di formazione delle galassie. Prevedere come dovrebbe variare con la luminosità (o le proprietà di altre galassie) è una sfida chiave per i modelli di formazione delle strutture. Le attuali osservazioni mostrano che le galassie tendono a raggrupparsi intorno alle altre galassie. Tuttavia, le più deboli galassie sono distribuite sulla quasi totalità del cielo. L’Hubble Deep Field spingerà tali studi al limite per le galassie più deboli.                                        Come sono state assemblate le galassie?                                                                    Studi dettagliati delle età e la composizione chimica delle stelle nella nostra galassia suggeriscono che ha condotto una vita relativamente tranquilla, formando stelle a un ritmo di un paio di soli un anno negli ultimi 10 miliardi di anni. Altre galassie a spirale sembrano avere storie simili. Se questa è la tipica evoluzione per le galassie a spirale, possono essere fatte previsioni per quello che era lo stato a metà della loro età attuale – tra cui dimensioni, colore e abbondanza. Queste informazioni, combinate con le distanze reali derivati ​​da osservazioni spettroscopiche a terra, forniranno un nuovo test per le teorie delle galassie a spirale. L’altra classe principale di galassie osservate nelle vicinanze dell’universo è a forma ellittica, formando aggregati di stelle molto vecchie  dove si fermò molto tempo fa la formazione di stelle. Non c’è attualmente molto dibattito su quando si sono formate queste galassie, se attraverso collisioni di altri tipi di galassie o attraverso collasso di una nube di gas primordiale incontaminato molto presto nell’universo in formazione. L’ Hubble Deep Field, insieme con altre immagini profonde di Hubble, fornisce un’istantanea nel tempo, che può essere utilizzata per la ricerca di lontane galassie ellittiche, o  di galassie primordiali che potrebbero poi evolver in galassie ellittiche.                                        L’Universo è aperto o chiuso? Un universo aperto espande sempre perché non contiene abbastanza materia (detta anche densità di massa). Lo spazio sarà negativamente curvo, come inizialmente descritto da Einstein nella sua legge della relatività generale. Un universo chiuso alla fine smette di espandersi, poi si contrae e , in ultima analisi, collassa in un buco nero. Nello spazio l’universo è descritto come curvatura positiva – l’universo si ripiega su se stessa e lo spazio è illimitato ma finito. La distribuzione delle galassie, secondo le immagini di campo  profondo proposte da Hubble può dare indizi della curvatura dello spazio. I risultati sul campo profondo di Hubble saranno confrontati con i modelli che predicono come l’universo dovrebbe apparire se è aperto o chiuso. Se talune classi di galassie possono essere identificati, se le incertezze sull’ evoluzione sono piccole, quindi le dimensioni, luminosità e numero di esempi di queste deboli galassie possono essere paragonate alle proprietà locali si potrà stimare la curvatura cosmologica.

 

Trovate tracce di acqua sull’asteroide Vesta

Vesta, il secondo asteroide più massiccio del Sistema Solare, dopo il pianeta nano Cerere, è stato pensato per essere un luogo asciutto, ma la prova più recente  raccolta da Dawn,una sonda della NASA che ha scoperto asteroidi piccoli,ricchi d’acqua, i quali una volta si sono impiantati nella superficie di Vesta . L’acqua viene rinchiusa in minerali idratati fino ad impatti successivi  e crea un calore sufficiente a fondere la roccia e rilasciare l’acqua come gas. Gli scienziati hanno descritto le loro scoperte in due articoli pubblicati sulla rivista ScienceVesta è il più luminoso asteroide visibile dalla Terra e la sua massima distanza dal Sole è un po ‘più lontano rispetto alla distanza minima diCerere dal Sole (2.56AU). Tuttavia la sua orbita si trova interamente all’interno dell’orbitaCererian. Sul lato sud l’asteroide Vesta mostra un enorme cratere. L’ immagine che mostra l’asteroide ripresa dal telescopio spaziale Hubble, è una ricostruzione sulla base di calcoli teorici , e lo mostra anche come una mappa topologica . Questo è un altro corpo nel Sistema Solare interno che ha un ciclo dell’acqua. Gli strumenti di Dawnhanno rilevato un eccesso di idrogeno nelle regioni equatoriali dell’asteroide, che indicano un contenuto di acqua alto come 400 parti per milione. Ci sono anche centinaia di pozzi, alcuni con profondità di 200 metri, in molte delle stesse regioni, che si pensa come luoghi in cui il calore di un conseguente impatto, abbia sbloccato il contenuto di acqua con sfiato nello spazio. Minerali idrati sono stati scoperti anche sulla Luna, ma un meccanismo molto diverso ne è responsabile della presenza a Vesta.                                                                                                                                                               Dawn ormai ha lasciato Vesta e si sta dirigendo verso Cerere. E ‘il più grande asteroide del sistema solare e gli astronomi sanno già che c’è l’acqua, ma ci potrebbe essere, nel  sottosuolo,  addirittura un oceano salmastro.

Dawn_in_orbita_su_vesta
Enorme_cratere_su_vesta
Vesta_rieleborato_del_telescopio_hubble

Aumentano le prove sull’esistenza della materia oscura

Fonte: Royal Astronomical Society
Dopo due anni di studio, un gruppo di astronomi dell’Università di Portsmouth e LMU Università di Monaco di Baviera hanno concluso che la probabilità dell’esistenza dell’energia oscura è al 99,996 per cento. L‘energia oscura, una misteriosa sostanza pensata per accelerare l’espansione dell’Universo è davvero lì, secondo un team di astronomi dell’Università di Portsmouth e LMU Università di Monaco di Baviera. Dopo due anni di studio condotto da Tommaso Giannantonio e Robert Crittenden, gli scienziati hanno concluso che la probabilità della sua esistenza si attesta al 99,996 per cento. I loro risultati sono stati pubblicati nelle comunicazioni  della rivista mensile della Royal Astronomical Society.                                                                                            “L’energia oscura è uno dei grandi misteri scientifici – ha detto il professor Bob Nichol, un membro della squadra Portsmouth- del nostro tempo, quindi non è sorprendente che tanti ricercatori mettano in discussione la sua esistenza. Ma con il nostro nuovo lavoro siamo più sicuri che mai che questa componente esotica dell’Universo è reale – anche se ancora non si ha l’idea di cosa è composto.”

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Fotografia di materia oscura nell’ammasso di galassie Pandora

Più di un decennio fa, gli astronomi osservando la luminosità di supernove distanti si rese conto che l’espansione dell’Universo sembrava accelerare. L’accelerazione è attribuito alla forza repulsiva associata all’energia oscura ora si pensa che costituisca il 73 per cento del contenuto del cosmo. I ricercatori che hanno fatto questa scoperta hanno ricevuto il premio Nobel per la Fisica nel 2011, ma l’esistenza di energia oscurarimane un argomento di acceso dibattito.                                                                                                                                               Molte altre tecniche sono state utilizzate per confermare la realtà di un energia oscura, ma sono  indirette prove  che l’Universo sta  accelerando o sono prove suscettibili di dubbio  come risultato di proprie incertezze. Prova evidente per l’energia oscura nasce dall’effetto integrato Sachs Wolfe.  La radiazione cosmica di fondo, ovvero la radiazione del calore residuo del Big Bang, è  presente in tutto il cielo. Nel 1967 Sachs e Wolfe hanno proposto che la luce di questa radiazione sarebbe diventato un po ‘più blu, mentre passa attraverso i campi gravitazionali dei grumi di materia, effetto noto comeredshift gravitazionale. Nel 1996, Robert Crittenden Neil Turok, ora al Perimeter Institute in Canada, hanno fatto progredire questa idea al livello successivo, suggerendo che gli astronomi possono cercare questi piccoli cambiamenti nella energia della luce, o fotoni, confrontando la temperatura della radiazione di fondo con le mappe di galassie dell’Universo locale. In assenza di energia oscura, o di una curvatura grandenell’Universo, non ci sarebbe corrispondenza tra queste due mappe (lontano sfondo cosmico a microonde e la distribuzione relativamente più stretta delle galassie), ma l’esistenza dell’energia oscura porterebbe allo strano, contro-intuitivo effetto  per cui ifotoni di fondo delle microonde cosmiche guadagnerebbero energia, mentre viaggiano attraverso grossi pezzi di massa. L’effetto integrato Sachs Wolfe è stato rilevato nel 2003 ed è stato subito visto come una prova che avvalora l’esistenza dell’energia oscura, come la ‘scoperta dell’anno’ è stata  pubblicata sulla rivista Science. Ma il segnale è debole e l’attesa correlazione tra le mappe è piccola e quindi alcuni scienziati hanno suggerito che sia stato causato da altre fonti, come la polvere nella nostra galassia. Dal primo effetto integrato Sachs Wolfe documentato, diversi astronomi hanno messo in dubbio i rilevamenti originali applicabili e pertanto richiedono più forti elementi di prova per l’energia oscura ancora in discussione. Nella nuova scoperta, prodotta da quasi due anni di lavoro, il team ha riesaminato tutti gli argomenti contro il rilevamento integrato Sachs Wolfe, nonché migliorando le mappe utilizzate. Nella loro accurata analisi concludono che c’è un 99,996 per cento di possibilità che l’energia oscura sia responsabile per le parti più calde delle mappe e della radiazione cosmica di fondo a microonde (diciamo che siamo allo stesso livello di importanza della recente scoperta del bosone di Higgs).                                                          “Questo lavoro ci dice anche sulle possibili modifiche alla teoria di Einstein della relatività generale”, -osserva Tommaso Giannantonio, autore principale dello studio.”La prossima generazione di fondo cosmico a microonde e le indagini sulle galassie dovrebbero fornire la misura definitiva, o per confermare la relatività generale, compresa l’energia oscura, o come dato più intrigante, elaborando una concezione completamente nuova di come funziona la gravità”.  Il nuovo lavoro appare in “L’importanza dell’ effetto integrato Sachs-Wolfe rivisitato “, T. Giannantonio, R. Crittenden, R. Nichol, A. Ross, Monthly Notices dellaRoyal Astronomical Society. Un preprint del saggio è disponibilehttp://arxiv.org/abs/1209.2125