La nube a bolla

Nuova spettacolare immagine ottenuta dall’intramontabile telescopio spaziale Hubble. Questa volta protagonista è una gigantesca nube di gas, la cui forma ricorda quella di una bolla di sapone. La nube dista 160 mila anni luce dalla Terra e si trova nella Grande Nube di Magellano, una delle galassie satelliti della nostra galassia, la Via Lattea.

Denominata SNR 0509, la grande bolla gassosa si estende per 23 anni luce, si espande a una velocità di 18 milioni di chilometri orari ed è la parte più appariscente di ciò che rimane dell’esplosione di una supernova. Per gli astronomi, SNR 0509 è un tipico caso di esplosione di una supernova di tipo Ia che si verifica quando, in un sistema binario formato da due stelle in orbita una attorno all’altra, la più piccola, una stella nana bianca, attira a sé il gas della stella compagna. La nana bianca aumenta così di massa sino a superare un livello critico che la porta ad esplodere.

La luce di questa esplosione ha impiegato 160 mila anni per giungere sino a noi ed è forse stata visibile ad occhio nudo, nei cieli dell’emisfero sud della Terra, attorno al 1600. Si tratta però solo di una supposizione in quanto non abbiamo nessuna testimonianza storica di questo avvistamento.

L’immagine è il risultato di più riprese eseguite da Hubble tra il 2006 e il 2010: ogni singola ripresa, ottenuta con appositi filtri che lasciano passare solo determinate lunghezze d’onda, mette in evidenza particolari altrimenti nascosti. Combinandole insieme è stato possibile ottenere questa immagine ricca di dettagli e di colori che ci mostra la grande bolla gassosa che si staglia su uno sfondo pieno di stelle.

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“Universi ciclici?... Nessuna prova”???

Mr. Penrose si sbaglia. A due settimane dallo studio che accreditava l’ipotesi di universi precedenti al nostro, arriva su ArXiv una replica corale, firmata da tre ricerche indipendenti dell’Università di Oslo, l’Università della British Columbia e l’Istituto canadese per l’astrofisica teorica di Toronto.

Affascinante idea quella di universi che nascono, s’espandono, collassano e ricominciano daccapo, in un ciclo infinito che non ha inizio e non ha fine. Peccato che nella radiazione cosmica di fondo – l’eco residuo lasciato dal Big Bang – non ci sarebbe alcuna evidenza di tutto ciò. Nessuna impronta, come ipotizzato da Penrose, di eventi violenti, quali la collisione di buchi neri, avvenuti in un tempo e uno spazio esistiti prima di noi.

Questo sostengono i tre gruppi che criticano, analisi alla mano, la teoria alternativa proposta da Roger Penrose (Oxford University) e Vahe Gurzadyan (Yerevan State University, Armenia). È vero – sostengono gli autori – che nell’immensa mappa del fondo cosmico prodotta dal satellite WMAP della NASA si può riscontrare la presenza di anelli concentrici, e persino di triangoli equilateri, dove la temperatura è marcatamente più uniforme rispetto al resto dell’Universo. Ma queste anomalie sono statisticamente compatibili con la teoria cosmologica standard dell’inflazione. Per la quale l’uniformità del cosmo si spiega assumendo che una frazione di secondo dopo il Big Bang l’Universo neonato abbia subito un’espansione estremamente accelerata, nota appunto come inflazione. Penrose e Gurzadyan si oppongono a questa teoria e ne hanno proposta un’altra, quella degli Universi ciclici: nella loro ipotesi, le anomalie del fondo cosmico sarebbero increspature dello spazio tempo generate da episodi violentissimi nell’epoca precedente alla nostra(tecnicamente detta “eone”), rimasti impresse, come un calco, quando è nato il nostro Universo.

Le nuove ricerche segnano, quindi, un altro “gol” a favore della teoria dell’inflazione? “Non esattamente”, risponde Gianfranco De Zotti, cosmologo dell’INAF-OA Padova. “Questi risultati non possono essere presi nè come una prova dell’inflazione, nè come una confutazione del modello di Penrose, così come i famosi cerchi non possono essere presi come prova degli Universi ciclici”. 

Il problema è che la teoria dell’inflazione, pur adatta a spiegare molti aspetti dell’Universo, manca ancora di una verifica sperimentale diretta. Ma il modello di Penrose, che pure non è da escludere a priori, è statisticamente debole. “Le nuove analisi rimettono le cose a posto facendo la statistica per bene. In questo modo, i cerchi, ma anche altre particolarità come triangoli equilateri, vengono fuori anche se la statistica è esattamente quella prevista dai modelli inflazionari standard. Tuttavia siamo al punto di partenza. Semplicemente, i dati esaminati non sono in grado di discriminare tra queste possibilità”. Sarà il satellite Planck, con nuove e più accurate mappe del fondo cosmico, a risolvere il mistero?

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Un criovulcano su Titano?

Ha tutto l’aspetto del classico vulcano, con la forma a cono e un cratere al centro e, se le apparenze non ingannano, potrebbe esserlo davvero: si tratta di una conformazione rocciosa individuata su Titano, la maggiore delle lune di Saturno, grazie ai due strumenti a principale contributo italiano a bordo della sonda Cassini.

Sotra Facula, questo il nome della conformazione rocciosa, è stato paragonato al nostro Etna. Solo che non emetterebbe lava, ma ghiaccio.

“Se così fosse, dal punto di vista morfologico questo vulcano potrebbe avere una camera magmatica”, commenta Angioletta Coradini, dell’INAF-IFSI di Roma. Le condizioni su Titano, tuttavia, sono così diverse da quelle presenti sulla Terra che è prematuro parlare di questo genere di analogie. Analogie che in ogni caso si fermerebbero all’aspetto e alla struttura. “La differenza sostanziale rispetto ai vulcani terrestri”, continua Coradini , “è che questi ultimi si basano sul silicio e quindi le temperature alle quali le lave vengono emesse sono completamente diverse”. Ci possono quindi essere aspetti in comune dal punto di vista della forma e della struttura, non certo da quello della sostanza del materiale emesso durante un’eruzione. Se i vulcani terrestri che prendiamo come termine di paragone espellono roccia fusa sotto forma di lava incandescente, la loro controparte titanica erutterebbe invece ghiaccio fuso. Ecco perché si parla di criovulcanismo. “Il criovulcanismo è un fenomeno che abbiamo cominciato ad aspettarci di osservare su Titano fin dall’arrivo della Cassini”, spiega Enrico Flamini, program manager per la partecipazione italiana alla missione Cassini dell’ASI. “Titano è un po’ un mondo alla rovescia: l’acqua ghiacciata si comporta come la roccia sulla Terra.”

Alcuni ricercatori, alla NASA, sostengono che in realtà Sotra Facula non sia affatto un vulcano, ma una semplice conformazione rocciosa che ne ricorda l’aspetto. Per Angioletta Coradini, invece, “il punto non è capire se si tratti o meno di un edificio vulcanico, ma capire se si tratti effettivamente di criovulcanismo. Potrebbe essere un altro tipo di attività vulcanica, in cui non è coinvolta l’acqua ma altri fluidi. Dal punto di vista termodinamico, a meno che non ci siano molti elementi volatili, è molto difficile far risalire l’acqua, perché nelle condizioni di Titano è improbabile che essa raggiunga temperature sufficienti per comportarsi come un magma.”

La scoperta è stata fatta grazie alle immagini della sonda Cassini e a un po’ di fortuna. Il team di ricercatori che ha annunciato il risultato, infatti, stava combinando immagini multiple di una stessa area per ottenere una mappatura 3D: fortunatamente Sotra si trovava proprio in una delle zone di cui si sono ottenute immagini doppie. Ed è stato grazie all’opportunità di  analizzarne tridimensionalmente la forma e la struttura che sono state notate le caratteristiche tipiche di un vulcano.

Titano, per le sue dimensioni, può essere paragonato a Mercurio, ma al contrario del piccolo pianeta, possiede un’atmosfera che è anche più spessa di quella della Terra: a causa di questo guscio gassoso non è facile, nemmeno per la Cassini, riuscire ad osservare i dettagli della superficie. Nonostante queste difficoltà intrinseche, la sonda è riuscita anche stavolta a raccogliere dati eccellenti che portano a un susseguirsi di nuove scoperte. “Abbiamo progettato Cassini come una macchina complessa che potesse rispondere per molti anni agli interrogativi che erano sorti subito dopo le missioni Voyager”, conclude Flamini. “Ci siamo riusciti in pieno, anzi, ad oggi cominciamo anche ad eccedere le aspettative. Il fatto è che le scoperte sono tante come pure i risultati: merito dell’enorme qualità della missione e degli scienziati che lavorano sulla sua strumentazione.”

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Le stelle massicce possono anche nascere isolate

Gli scienziati dell'Università del Michigan hanno usato il telescopio spaziale Hubble per ingrandire otto stelle giganti che sono dalle 20 alle 150 volte più massicce del Sole nella Piccola Nube di Magellano, una galassia nana vicina alla Via Lattea. I risultati hanno mostrato che cinque delle stelle non avevano stelle nelle vicinaze mentre le restanti tre sembravano essere in piccoli gruppi di circa dieci stelle.

Lo studente dottorato Joel Agnello e il professore associato Sally Oey del Dipartimento di Astronomia, hanno spiegato il significato della loro scoperta.

Una delle più accreditate teorie sostiene che la massa di una stella dipende dalle dimensioni del cluster in cui nasce, e solo un ammasso di stelle di grandi dimensioni potrebbe fornire una fonte abbastanza densa di gas e polveri per dar vita una di queste stelle massicce. La teoria opposta, sostenuta da questa ricerca, afferma che queste stelle mostruose potrebbero nascere anche in modo casuale ed isolato o in gruppi molto piccoli.

"I nostri risultati non supportano lo scenario che la massa massima di una stella in un cluster è in correlazione con la dimensione del cluster", ha detto Oey.

"I nostri risultati dimostrano che è possibile la formazione di grandi stelle in piccoli stagni", ha detto Agnello.

I ricercatori, al momento possono affermare che le stelle osservate non sono collegate ad ammassi e non sono stelle espluse, ma invece sono presenti addensamenti residui di gas che rafforzano la possibilità che le stelle sono ancora nei luoghi isolati dove si sono formate.

I loro risultati, sono stati pubblicati nell'edizione del 20 dicembre di The Astrophysical Journal, la ricerca è finanziata dalla Nasa e dalla National Science Foundation.

Foto in alto: A sinistra la stella 302 vista da Terra sembrava essere un unico oggetto , mentre grazie all'Hubble con un ingrandimento di 40x è risultata essere divisa in altre stelle. (credit: Lamb Joel)

A cura di Arthur McPaul

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