venerdì 24 ottobre 2014

Il punto esclamativo di Hubble

In questo post proverò a raccontare una piccola storia di scienziati, a mio avviso molto carina anche se molto breve, che è collegata ad un precedente post di Quantizzando a cui riferirò spesso nel corso di questo post. Bene, iniziamo.

Negli anni venti del secolo scorso l'astronomo americano Edwin Hubble osservava e scrutava il cielo dall'Osservatorio Astronomico di Mount Wilson in California, USA. In realtà esaminava le lastre fotografiche su cui le immagini delle galassie venivano "stampate".
Il telescopio di Monte Wilson ha un diametro di 100 pollici, ovvero due metri e mezzo. Sebbene oggi ci siano telescopi molto più grandi in diametro, va detto che all'epoca il telescopio di Monte Wilson era il top. E fu davvero fortunato Hubble (ma non solo lui ovviamente) a poterlo utilizzare al momento giusto, ovvero quando tale osservatorio era il massimo.


Probabilmente la storia la sapete tutti. Hubble, da questo osservatorio, fornì il primo indizio riguardo l'espansione dell'universo. E per farlo misurò lo spostamento verso il rosso (redshift) e la distanza delle galassie. Infatti la legge di Hubble (che vale in un universo omogeneo e isotropo su grande scala) dice che la velocità (in prima approssimazione direttamente legata al redshift) con cui si espande l'universo è proporzionale alla distanza a cui misuriamo tale espansione; tradotto, più una galassia è lontana e più essa si allontanerà da noi velocemente.
Per misurare il redshift Hubble studiò lo spettro delle galassie, ovvero come la luce delle galassie veniva scomposta nelle sue colorate componenti quando passava attraverso un qualcosa di molto simile ad un prisma.
L'altra cosa che Hubble fece fu misurare le distanze delle galassie. E qui arriviamo alla nostra piccola storia.

martedì 21 ottobre 2014

Consigli per osservare il cielo

Molto spesso capita che la gente mi chieda: "Dai Sandro, mostraci le costellazioni!". E a volte, anche con un certo imbarazzo, cerco di evitare la risposta per mia ignoranza. Spero, dopo questo post, che risulti chiaro il motivo.

Per carità, non che non abbia una certa familiarità con il cielo, il quale mi ha sempre affascinato fin da quando ero un piccolo bimbo. Il punto è un altro.
Spesso e volentieri, ricercatori (o più modestamente, studenti di dottorato come me) in astrofisica sanno davvero pochissimo di carte celesti. Questa non è una presa di posizione presuntuosa o un tentativo di salvare la faccia. Soltanto, molto spesso (e purtroppo, aggiungo!) non ci troviamo a dovere utilizzare in maniera seria degli strumenti come telescopi o altro ma piuttosto ci troviamo nella situazione finale di coloro che analizzano i dati o sviluppano una qualche teoria.

Tutto ciò non vuol dire che coloro che con santa pazienza si mettono al telescopio svolgano un lavoro minore. Infatti, molto spesso, alcune importanti scoperte astronomiche vengono proprio da persone (chiamate astrofili) che scrutano il cielo con la dovuta attenzione e conoscenza e con un bagaglio di esperienza che un ricercatore accademico molto frequentemente non ha. E quindi la comunità scientifica non deve far altro che ringraziare queste persone che dedicano spontaneamente e con passione le loro serate ad osservare il cielo.

La differenza, se vogliamo, è che gli astrofili non mettono a disposizione le loro capacità e la loro esperienza dietro una retribuzione. D'altro canto i ricercatori in astrofisica non (sempre e spesso) stanno dietro ai telescopi per il semplice motivo che gli strumenti che servono per le loro ricerche sono dei telescopi enormi e complessi (se non strumenti da lanciare nello spazio) ed è complicato anche ricavarne ed elaborarne i dati; per questo ci sono persone specifiche che fanno ciò che, di concerto con astrofisici professionisti, trovano delle tecniche per l'analisi dei dati . Inoltre, la mole di dati utilizzati per ricerche accademiche è troppo grande e quindi per velocizzare il processo c'è bisogno di questa efficace catena di montaggio in cui, per forza di cose, ci sono alcuni astrofisici (come il sottoscritto!) che non hanno una enorme esperienza diretta di utilizzo del telescopio.

mercoledì 15 ottobre 2014

Stelle vampire

Come sempre l'astrofisica è avanti. Infatti ormai spopolano libri, film, serie TV e quant'altro sui vampiri e tutti conoscono almeno uno dei titoli a riguardo.
Per capire perché ho chiamato questo post stelle vampire bisogna fare un passo indietro e parlare di ammassi globulari.
Cos'è un ammasso globulare? Una cosa tipo questa qui:



In pratica è un ammasso di stelle. Ma non solo, c'è molto altro.
Infatti le stelle degli ammassi globulari sono eccezionalmente vecchie. Ne avevamo già parlato in questo post, ma lo ripetiamo brevemente. Negli ammassi globulari le stelle hanno almeno una decina di miliardi di anni e quindi sono piuttosto vecchiotte. Queste stelle sono stelle rosse e non molto grandi, in quanto quelle grandi, calde e quindi blu, bruciano la loro benzina (l'idrogeno) molto più in fretta perché per poter bilanciare la forza di gravità che tende a far collassare la stella a causa della sua grande massa c'è bisogno di una massiccia produzione di fotoni nelle parti interne della stella.
Ma negli ammassi globulari non c'è niente di tutto ciò, solo stelle rosse, fredde e vecchie. Inoltre le stelle non stanno come in un hotel a cinque stelle belle larghe, ma le densità sono piuttosto elevate e le stelle sono tutte vicine vicine.
Altro che hotel, un ospizio stellare praticamente, se non fosse per...le stelle vampire appunto!

mercoledì 8 ottobre 2014

Musica per supernovae

Probabilmente è la prima volta che lo faccio ma sentivo il bisogno di condividere un po' di musica.
Naturalmente con qualche legame con l'astrofisica, sennò che stiamo a fare qua!
Ascoltate questo brano chiamato Supernova Sonata e poi procediamo con le spiegazioni doverose.


La storia di questa melodia astrofisica inizia nell'aprile 2003 e finisce esattamente 3 anni dopo. In questo periodo il CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) ha osservato con il suo sguardo imperscrutabile quattro zone di cielo e ha trovato un bel po' di supernovae di tipo Ia. Queste supernovae non sono quelle risultato della morte di una stella; quelle lì sono di tipo II.

Le supernovae di tipo Ia si formano quando c'è un sistema binario dove una delle due componenti è una stella nana bianca mentre l'altra è una stella comune. La nana bianca "succhia" materia dalla sua compagna; tuttavia questo non può durare in eterno perché la nana bianca ha un limite per la massa che può avere. E a quel punto, mangia che ti rimangia, alla fine la nana bianca esplode! Bum!
(Per i più curiosi suggerisco di dare uno sguardo ad un paio di vecchi post di Quantizzando, qui e qui).


mercoledì 1 ottobre 2014

Fritz Zwicky

Quando uno é genio é genio, c'é poco da fare.
Eppure sono certo che in pochi conoscono Fritz Zwicky.

E infatti, nello spirito delle Biografie di Quantizzando, questo post é un doveroso omaggio ad una delle menti astrofisiche più brillanti del secolo scorso.

Zwicky nacque a Varna in Bulgaria da genitori svizzeri il 14 Febbraio del 1898. Dopo aver studiato nei primissimi anni della sua vita a Zurigo nel 1925 emigra definitivamente negli Stati Uniti dove morirà l'8 Febbraio del 1974 a Pasadena.


Perché Zwicky é stato un genio assoluto? Una volta arrivato nel 1925 negli Stati Uniti il nostro genio va a lavorare al Californian Institute of Technology (Caltech) dove inizia ad interessarsi ai raggi cosmici (di cui abbiamo già parlato su Quantizzando).
Nessuno riusciva a capire da dove saltassero fuori questi raggi cosmici (che poi sono delle particelle alla fine).
Zwicky ipotizzò che queste particelle altamente energetiche che sfrecciano a velocità molto elevate vicine a quelle della luce non sono altro che il risultati di violentissimi eventi che accadono nell'universo: la fine delle stelle massive ovvero le esplosione di supernovae.