Il 2019 in 1 minuto di “Astrofisica in 1 minuto”

Ecco un resoconto “in 1 minuto” dell’annata di “Astrofisica in 1 minuto”. E’ stato un 2019 impegnato e pieno di tensioni lavorative (finalmente risolte), ma è stato anche un anno nel quale ho ripreso in mano le redini del blog, che per troppo tempo avevo lasciato morente. Infatti, dopo alcuni mesi di zero assoluto, in termini numerici ma anche termodinamici, a maggio di quest’anno decisi di fare uno sforzo e ricominciare a pubblicare articoli (in totale ho scritto 27 nuovi articoli), sfornando un po’ di roba proprio in concomitanza dei mesi estivi, apportando inseguito delle modifiche all’immagine di copertina e al logo del blog. Qui la mappa delle date di pubblicazione, che ha visto diradarsi gli articoli negli ultimissimi mesi, per impegni lavorativi vari.

Le visuallizzazioni totali sul blog sono aumentate di un terzo rispetto all’anno precedente, raggiungendo un totale di circa 10000 visualizzazioni e circa 7500 visitatori (piccoli numeri). Essi sono principalmente dovuti ad un buon uso del SEO, che mi ha permesso di avere alcuni articoli in alto nelle ricerche su Google o altri motori di ricerca, anche se nell’ultima parte dell’anno le cose sono peggiorate. Google rappresenta la fonte principale delle mie visualizzazioni. I miei articoli sono comparsi in oltre 200 mila ricerche, e nel 2.8% delle volte vi è corrisposto un click sul link (il valore ideale si aggira intorno a 2-3%). Nell’immagine sulla destra mostro le visualizzazioni degli articoli più visti dell’anno solare (scritti soprattutto negli anni passati), che mi danno delle indicazioni sul tipo di articoli interessanti, e la possibilità di lavorare sulla creazione di àncore per utenti che arrivano per la prima volta sul blog. Qualche visualizzazione è arrivata dalla mia homepage personale, e poca interazione dai social: la pagina Facebook e il profilo Twitter (sul primo ci ho lavorato di più, sul secondo molto meno).

Un riscontro limitato è stato ottenuto anche dalla rubrica “La Fisica del Napoli”, pubblicata sull’altro mio blog La mia sul Napoli e sul giornale online Il Mediano Sport, nella quale sto facendo un esperimento, mischiando la narrazione delle partite del Napoli a vari concetti fisici, strutturando delle storie proprio su questa connessione.

Il lavoro e il tempo per scrivere articoli brevi, comprensibili e originali sono dei limiti, ma è l’unica strada per creare materiale utile e interessante, con competenza e dedizione. Rifletterò su come far procedere il blog.

Buon 2020 da Astrofisica in 1 minuto e dal suo creatore Crescenzo Tortora.

 

Cosa c’entra il latte con l’astronomia? – La risposta in 1 minuto

La Terra è il terzo pianeta del Sistema Solare in termini di distanza dal Sole, e il Sistema Solare si trova in una zona periferica, o quasi, di un agglomerato di stelle, gas e polveri, che si chiama Via Lattea, e cioè la nostra galassia. La Via Lattea è una galassia a spirale, e cioè formata principalmente da un disco sul quale si trovano la maggior parte delle stelle, che ruotano intorno al centro di questo disco e formano i cosiddetti bracci di spirale. Ma cosa c’entra il latte? In notti molto scure, lontano dalle luci delle città, la Via Lattea, o per essere più chiari, le stelle che si vedono nella direzione del suo disco, si vedranno in cielo come una fascia di stelle più luminosa. Secondo la mitologia greca, questa fascia luminosa sarebbe la scia del latte di Era che allatta Ercole. Il nome deriva dal latino Via Lactea (cioè “via del latte”), a sua volta proveniente dal greco Galaxías Kyklos (cioè “circolo di latte”). E’ interessante, la Via Lattea è la galassia per antonomasia, e in greco galaxias significa proprio “di latte”.

Astrofisica in 1 minuto

 

Proxima b, il pianeta extrasolare più vicino, si fa per dire vicino

E’ stato scoperto un pianeta simile alla Terra (quindi con probabilità non nulle di ospitare la vita) intorno a Proxima Centauri, il suo nome è Proxima b (qui per maggiori dettagli). Proxima Centauri fa parte dello stesso sistema stellare di Alfa Centauri A e Alfa Centauri B. Sono le stelle più vicine alla Terra. In particolare, Proxima Centauri è la stella più vicina, a soli (si fa per dire) 4.22 anni luce, e cioè ad una distanza che la luce percorre in 4.22 anni! Per farvi capire di quali distanze parliamo, la luce del Sole arriva sulla Terra in 8.33 minuti. Cioè Proxima b è circa 270 mila volte più lontana del Sole! Sull’argomento leggi anche “Ho sposato un’aliena” ma ho litigato con la fisica – Fisica nei film.

Due considerazioni a riguardo.

1) Conosciamo una miriade di pianeti extrasolari, cioè non appartenenti al sistema solare (più di 3500, vedi qui). Abbiamo osservato un numero sterminato di galassie nell’Universo, e quindi sterminato è il numero di pianeti extrasolari. Su alcuni di questi pianeti si potrebbero creare le condizioni per la vita. Questo accade se il pianeta è nella cosiddetta Zona Abitabile, e cioè se è abbastanza vicino ad una stella con le giuste proprietà, ma non troppo. La ricerca dei pianeti extrasolari è una delle ricerche di punta dell’astrofisica moderna.

2) Seppur riuscissimo a viaggiare a velocità di 100000 km/h in maniera imperterrita, arriveremmo alla stella in circa 45000 anni, quindi il viaggio spaziale in tal senso è improponibile, anche per raggiungere la stella più vicina. Per superare questa difficoltà, e poter immaginare di raggiungere pianeti extrasolari, esistono 2 possibilità:

• si potrebbero creare delle astronavi che ospitino civiltà intere, che viaggino per millenni o centinaia di migliaia di anni nello spazio, una sorta di piccoli pianeti in movimento, per raggiungere pianeti abitabili.
• in futuro si potrebbero scoprire modi inusuali di viaggiare nell’Universo, modi ai quali la scienza non è ancora arrivata, ma che non esclude affatto. In questa direzione vanno i motori a curvatura di Star Trek, idee fantasiose di Hollywood, ma forse neanche troppo fantastiche in un lontano futuro.

Iscrivetevi alla pagina Facebook!

Quelle galassie schive, scriccioli con tanta massa

Le galassie sono agglomerati di stelle, gas, polvere e materia oscura (e cioè non visibile attraverso la sua emissione luminosa, ma solo attraverso i suoi effetti gravitazionali). Gli astrofisici ne studiano le caratteristiche osservandole attraverso potenti telescopi situati in paradisi dislocati sul globo (dalle Canarie al Cile), e ne studiano le proprietà delle popolazioni stellari, i moti delle stelle, la massa, le dimensioni, l’età, ecc. ecc. Lo scopo finale è capire come si sono formate e come sono diventate gli oggetti che osserviamo nell’Universo vicino. Alcune galassie vengono chiamate ellittiche, rispetto alle galassie a spirale (leggi 1 e 2), sono oggetti più semplici nella loro struttura, non hanno i caratteristici bracci delle spirali, sono costituiti da stelle più vecchie, non hanno un moto ordinato (come un disco che ruota su se stesso), ma le stelle al loro interno si muovono caoticamente (proprio come le particelle in un gas si muovono alla rinfusa). Queste galassie sono anche quelle con più massa e le più grandi osservate. Ma non è stato sempre così, perché esse erano più piccole durante fasi precedenti dell’Universo, più compatte. Il processo che trasforma quelle giovani galassie compatte nei bestioni che osserviamo nell’Universo vicino si chiama merging, e cioè le galassie più grandi e di grande massa sono formate attraverso la fusione di galassie più piccole. Ma si pensa che alcune di queste galassie con massa superiore a quella della Via Lattea, che potremmo definire schive, non interagiscono con altre galassie e conservano le loro dimensioni fino ad oggi, restando degli scriccioli con tanta massa.

In un recente studio, effettuato utilizzando il telescopio VST (VLT Survey Telescope), situato al Cerro Paranal (in Cile), abbiamo scandagliato il cielo in cerca di questi oggetti, potendo contare sulle potenzialità “visive” del VST e le eccellenti condizioni atmosferiche. Abbiamo collezionato un primo campione di galassie, che stiamo analizzando, ma presto ne amplieremo il numero. Quantificare il numero di queste galassie è fondamentale per poter capire ancora meglio come funzionano i processi di merging, e poter vincolare modelli evolutivi e tracciare in maggior dettaglio la storia delle galassie, da epoche primordiali fino al nostro vicinato. Per maggiori informazioni, leggete la Press Release di INAF sul nostro lavoro. Per i tecnici, ecco il link dell’articolo sulla rivista Monthly Notices of Royal Astronomical Society, scaricabile per tutti su ArXiv.

Lo “stregatto” e la gravità

L’universo è affascinante perché non smette mai di sorprenderti, e la sua immensità produce forme e fenomeni tanto casuali ma al contempo pienamente predicibili, o quasi, da una teoria fisica.

Media INAF pubblica a questo link una notizia su un gruppo di galassie (trovate l’articolo, pubblicato su Astrophysical Journal, a questo link) chiamato “Cheshire Cat”, in italiano tradotto con “Stregatto”, il famoso gatto di Alice nel paese delle meraviglie, opera del matematico e scrittore inglese Charles Lutwidge Dodgson, noto con lo pseudonimo di Lewis Carroll. Il riferimento allo Stregatto nasce dalla enorme somiglianza con il viso del gatto del film d’animazione della Disney, per i due occhi (le due galassie centrali del gruppo), circondati da un sorriso (un’immagine di una galassia più lontana, la cui luce è soggetta alla distorsione gravitazionale prodotta dal gruppo di galassie). Questo evento molto peculiare balza alle cronache per la somiglianza col gatto, ma il fenomeno è noto da un secolo, ed è ben predetto dalla teoria della Relatività Generale di Einstein, che fornisce una descrizione della gravità differente da quella di Newton. Il fenomeno è detto Lensing gravitazionale. Se una stella, una galassia o un ammasso si frappone tra l’osservatore e una sorgente molto più lontana, l’immagine della sorgente, come per magia, come se fossimo nel paese delle meraviglie di Alice, si moltiplica e si distorce, formando quegli archi che vediamo intorno al sistema “Cheshire Cat”. L’articolo ironizza anche sul fatto che le due galassie si fonderanno in circa un miliardo di anni, e che in quel caso il gruppo dovrebbe essere ribattezzato come “ciclope”. A presto per una carrellata di eventi di lensing gravitazionale e per un articolo più dettagliato sul fenomeno.

Bellezze e stranezze nell’universo – Parte 2 – Galassie a spirale

Le galassie sono agglomerati di stelle e gas, che vengono tenuti assieme dalla forza di gravità. Le più belle da vedere sono le galassie a spirale, caratterizzate da un disco di stelle giovani e una parte centrale (il bulge) a forma di ellissoide (più o meno a forma di uovo), simile alle galassie ellittiche. Inoltre, questo tipo di galassia è caratterizzato da una forte rotazione e da caratteristici bracci, per questo il nome spirale. La nostra galassia, la Via Lattea, è proprio una galassia a spirale. In luoghi con bassi livelli di inquinamento luminoso, e ottime condizioni atmosferiche, è possibile vederla nel cielo  (immagine sulla sinistra). In questo video, attraverso una simulazione, viene mostrato come apparirebbe vista da diverse direzioni.

In base a come il disco della galassia è inclinato rispetto all’osservatore una galassia può essere vista in tutto il suo splendore (di faccia), inclinata o di taglio. Ecco alcuni esempi.

M 101, detta Galassia Girandola (Pinwheel Galaxy) è vista di faccia, la si osserva guardando verso la costellazione dell’Orsa Maggiore, è grande e vicina alla Via Lattea, e quindi può anche essere osservata con un piccolo binocolo.

NGC 4565, detta Galassia ad Ago (Needle Galaxy), è vista di taglio, ne scorgiamo il disco e il bulge (la pallottola centrale). Diverse galassie hanno bulge più o meno pronunciati. La si può osservare guardando nella costellazione della Coma di Berenice. E’ visibile anche con piccoli telescopi amatoriali.

Infine, alcune galassie sono caratterizzate da una struttura centrale che si chiama barra. NGC 1300 ne è un esempio. E’ una galassia a spirale barrata, visibile nella costellazione di Eridano. I bracci partono dalla barra e non dal nucleo come nelle spirali normali. Sembra che anche la Via Lattea ne abbia una. Le barre si formano grazie ad onde di densità che partono dal centro, ma sono strutture che non hanno vita lunga.

Bellezze e stranezze nell’universo – Parte 1

Inizia una mini-rubrica nella quale vi mostro quanto belle e strane siano le creazioni dell’Universo e con quali nomi originali gli astronomi chiamano queste splendide opere d’arte della natura.

Non siamo in Messico, ma la si può osservare puntando un binocolo o un telescopio amatoriale verso la costellazione della Vergine, è una galassia a spirale vista di taglio, e per la sua particolare forma è stata chiamata Galassia Sombrero, nota anche come M104.

Dal Messico agli abissi di un oceano. IC443 è ciò che resta di una esplosione di una supernova, si trova nella costellazione dei Gemelli, la sua forma particolare le è valso il nome di Jellyfish Nebula, Jellyfish è la traduzione inglese di medusa. Ovviamente è un oggetto appartenente alla Via Lattea.

Famosissima è la Barnard 33, detta anche Nebulosa testa di Cavallo. E’ una nebulosa molecolare (o oscura) contenente per lo più idrogeno molecolare ed elio e anche polvere. E’ questa polvere che oscura la luce emessa dalla nebulosa ad emissione che si trova alle sue spalle (di colore rosso). Si trova ad est della cintura d’Orione.

Non può mancare nell’elenco l’Oggetto di Hoag, è un tipo di galassia caratterizzato da un anello, detta appunto galassia ad anello (ring galaxy). Fu scoperta dall’omonimo Arthur Allen Hoag. E’ visibile nella costellazione del Serpente, osservabile solo con grandi telescopi. Non è ancora chiaro come questo tipo di galassie si formi.

Si pescano nomi ancora nel mare, galassia spettacolare, è detta Galassia Delfino. In realtà è un sistema di due galassie, il delfino (anche se sembra un pinguino) è la galassia (di colore blu), il cui nome è NGC 2936 e la galassia di colore bianco in basso, che sembra un uovo, è Arp 142. NGC 2936 è una galassia a spirale, che per effetto dell’attrazione gravitazionale di Arp 142 ha assunto quella forma arcuata. Questo sistema è situato nella costellazione dell’Idra. Spettacolo mozzafiato.

E ‘a luna rossa mme parla ‘e te

E ‘a luna rossa mme parla ‘e te, cantava la canzone di Vincenzo De Crescenzo (zio del cantautore Eduardo de Crescenzo e padre di Eddy Napoli). La Luna, l’astro più familiare insieme al Sole. Satellite della Terra che illumina le notti terrestri grazie alla luce rilessa proveniente dal Sole. Ma quando la Terra si frappone tra la Luna e il Sole, la Luna non è più illuminata e si eclissa. Questa sera è prevista una eclissi di Luna totale. La Luna si troverà in corrispondenza del Perigeo della sua orbita e cioè nel momento in cui è più vicina alla Terra, si parla in questo caso di Superluna. Per effetto della sua orbita ellittica, e quindi della sua distanza variabile dalla Terra, la sua immagine apparente sul cielo (che è in media di mezzo grado) può variare anche di circa il 10% tra Apogeo (il punto nel quale è più lontana) e Perigeo. Inoltre la Luna si colorerà di rosso, fenomeno che avviene anche in altre circostanze, quando ad esempio la Luna sta sorgendo. Nel momento in cui  avviene una eclissi, la luce del Sole che raggiunge la Luna attraversa una frazione di atmosfera terrestre, e quindi i raggi solari sono diffusi, e cioè vengono deviati dalle particelle dell’atmosfera, fenomeno che, ovviamente, non avviene in condizioni normali quando la luce del Sole impatta direttamente sulla Luna. Quando la luce del Sole attraversa l’atmosfera terrestre, la componente di luce blu è maggiormente diffusa, mentre quella rossa meno, e passa indisturbata. Quindi questa luce rossa impatta sulla Luna e viene riflessa. Si usa la denominazione “Luna Rossa”, ma in termini astronomici si dovrebbe parlare di eclissi totale. Lo stesso fenomeno spiega anche il colore rosso della Luna quando è bassa sull’orizzonte, l’azzurro del cielo e il rosso del cielo durante il tramonto. Il fenomeno fisico viene chiamato diffusione di Rayleigh. Ci rivediamo al prossimo pezzo per maggiori dettagli su questo fenomeno!

Come “scappare” dalla gravità della Terra col “minimo” sforzo

Come “scappare” dalla gravità della Terra col “minimo” sforzo? Per dare una risposta a questa domanda si deve ricorre al concetto di velocità di fuga, che non è la velocità necessaria per scappare dalla propria ragazza durante quei giorni particolari, o la velocità necessaria per scappare dal proprio ragazzo assorto nella sua partita di calcio e neppure la velocità per evadere da una prigione come in Prison Break. La velocità di fuga è la velocità minima iniziale (senza che vi sia una ulteriore forza propulsiva) che un corpo posto sulla superficie di un pianeta, un asteroride o una stella, deve possedere per poter vincere il campo gravitazionale e allontanarsi dal corpo celeste indefinitivamente (leggete questo precedente articolo sulla gravità). La legge di conservazione dell’energia consente di calcolare questa velocità minima, che sarà tanto più grande quanto più grande è la massa del corpo celeste, e tanto più piccola quanto più grande è il raggio. Facciamo qualche esempio. Sulla superficie della Terra la velocità di fuga è di circa 40000 km/h (11.2 km/s), a velocità minori il corpo ricadrà sulla superficie oppure entrerà in orbita intorno alla Terra. La Luna ha una massa e un raggio pari a circa 1/81 e 1/4 delle rispettive quantità terrestri (cioè massa e raggio 81 e 4 volte più piccoli, rispettivamente), e quindi una velocità di fuga minore, e cioè di circa 8300 km/h. Questa velocità si riduce ulteriormente su asteroidi, ad esempio su Cerere è di circa 1800 km/h. Sull’orizzonte degli eventi di un Buco Nero questa velocità è superiore alla velocità della luce (circa 300000 km/s, e cioè circa 1 miliardo di km/h), quindi “buco nero” perché nemmeno la luce può “scappare”. E’ chiaro, però, che un razzo o un aereo, che sono dotati di una propulsione continua (grazie a motori), avranno bisogno di una velocità minore per abbandonare la superficie del corpo celeste, perché l’energia propulsiva del motore contribuirà a vincere la resistenza della gravità, che è quanto succede con lo Space Shuttle.

Prima di andare via, metti mi piace su Facebook o seguimi su Twitter.

Astrofisica in 1 minuto

La gravità è cattiva e pericolosa

La gravità è una forza fondamentale che influenza fortemente la vita quotidiana dell’uomo. I corpi celesti (e non) si attraggono perché dotati di massa, e tale attrazione è tanto più forte quanto più grande è la massa dei corpi stessi, e tanto più debole quanto più i corpi si allontanano (la forza va come l’inverso del quadrato della distanza). Quindi due stelle a distanza molto grande non percepiscono la gravità reciproca. E un oggetto è attratto dalla gravità terrestre e tende a cadere verso il centro della Terra (dovrei parlarvi della legge di conservazione della quantità di moto, ma il minuto scade). E’ quello che le cadute ci hanno insegnato fin da piccoli.

La gravità è il primo nemico per la sopravvivenza dell’uomo, è la più cattiva tra le interazioni fondamentali, perché ammazza uno dei desideri più romantici dell’uomo, e cioè quello di volare. Ed è “pericolosa…e trascina” proprio come la corrente che Troisi descriveva a Leonardo in Non ci resta che piangere.  E’ solo grazie alla forza del nostro corpo che riusciamo a stare in piedi. E’ solo grazie alla forza centrifuga che Valentino Rossi percorre una curva con il ginocchio radente il suolo. E’ solo grazie all’equilibrio tra la forza centrifuga e quella gravitazionale che la Terra continua, imperterrita, a ruotare intorno al Sole lungo la sua orbita ellittica. La forza di gravità è quella che fa sì che gli uomini non fluttuino nello spazio, superando la velocità di fuga. Per questo motivo il peso (o forza peso) di un corpo sarà minore su oggetti stellari o planetari con gravità più debole (ad esempio la Luna). La forza di gravità ci permette anche di percepire il su e il giù, distinzione che in assenza di gravità (come avviene nello spazio in alcune particolari condizioni) non esiste.