Le nane rosse più numerose del previsto

Gli astronomi hanno scoperto che le stelle chiamate nane rosse sono molto più diffuse di quanto si pensasse, tanto che il numero totale di stelle presenti nell'Universo potrebb essere molto più ampio.

Dato che le nane rosse sono relativamente piccole e deboli rispetto alle stelle come il nostro Sole, gli astronomi non erano stati in grado di rilevarle in altre galassie e non sapevano a quanto ammontasse la reale popolazione.

Ora gli astronomi hanno utilizzato gli strumenti dell'Osservatorio Keck nelle Hawaii per rilevare le deboli tracce di nane rosse in otto galassie massicce relativamente vicine chiamate galassie ellittiche, che si trovano a circa 50 milioni e 300 milioni di anni luce di distanza, scoprendo che le nane rosse, tra il 10 e il 20% della massa come il Sole, erano molto più abbondanti del previsto.

"Nessuno sapeva quante di queste stelle esistano realmente", ha dichiarato Pieter van Dokkum, un astronomo dell'Università di Yale che ha condotto la ricerca pubblicata su Nature. "I diversi modelli teorici prevedono un ampio ventaglio di possibilità".

"Il team ha scoperto che ci sono circa 20 volte più nane rosse nelle galassie ellittiche che nella Via Lattea", ha detto Charlie Conroy dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, che era anche coinvolto nella ricerca.

"Noi di solito pensiamo che le altre galassie siano come la nostra, ma questo studio suggerisce che altre condizioni sono possibili altrove", ha detto Conroy. "Questa scoperta potrebbe avere un grande impatto sulla nostra comprensione della formazione ed evoluzione delle galassie".

Per esempio, Conroy ha detto, che le galassie potrebbero contenere meno materia oscura, rispetto a quanto le misurazioni precedenti della loro massa potrebbero aver indicato. Invece, le abbondanti nane rosse potrebbero contribuire a fornire la massa mancante.

Oltre ad accrescere il numero totale delle stelle nell'Universo, la scoperta aumenta anche il numero di pianeti orbitanti attorno a tali stelle, che a sua volta eleva il numero di pianeti che potrebbero ospitare la vita, secondo Van Dokkum. Infatti, un pianeta extrasolare scoperto di recente che sostenere la vita, orbita proprio attorno a una nana rossa, chiamata Gliese 581.

"Probabilmente ci sono migliaia di miliardi di Terre orbitanti attorno a queste Terre", ha detto Van Dokkum aggiungendo che le nane rosse sono in genere vecchie più di 10 miliardi di anni, ed esistono abbastanza a lungo per permettere alla vita complessa di evolversi. "E 'una ragione per cui siamo molto interessati a questo tipo di stelle."

A cura di Arthur McPaul

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La materia oscura potrebbe trasferire energia dall'interno del Sole

I ricercatori dell'Istituto per la Fisica Corpuscolare (IFIC) e di altri gruppi europei hanno studiato gli effetti della presenza di materia oscura sul Sole. Secondo i loro calcoli, le particelle di materia oscura con poca massa potrebbero causare il trasferimento di energia dal nucleo alle parti esterne della nostra stella eche potrebbero a loro volta pregiudicare la quantità di neutrini che raggiungono la Terra.

"Partiamo dal presupposto che le particelle di materia oscura interagiscono debolmente con gli atomi del Sole e quello che abbiamo fatto è calcolare il livello col quale queste interazioni si possono verificare, al fine di descrivere meglio la struttura e l'evoluzione del Sole" ha detto Marco Taoso, ricercatore presso  l'IFIC, un centro combinato della Spanish National Research Council e dell'Università di Valencia.

Le osservazioni astrofisiche suggeriscono che la nostra galassia si trova in un alone di particelle di materia oscura. Secondo i modelli, alcune di queste particelle, le WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) interagiscono debolmente con le altre normali, come atomi, e potrebbero essere presenti all'interno delle stelle. Lo studio, recentemente pubblicato sulla rivista Physical Review D, effettua un approfondito studio del caso riferito al Sole.
"Quando il WIMP attraversa il Solem si possono rompere gli atomi della nostra stella e perdono energia. Questo impedisce loro di sfuggire alla forza gravitazionale del Sole che li coglie e restano intrappolati in orbita attorno al suo interno, senza alcuna via di scampo" sottolinea il ricercatore.

Gli scienziati ritengono che la maggior parte delle particelle di materia oscura si riuniscono nel centro del Sole, ma nelle loro orbite ellittiche viaggiando anche per la parte esterna, interagirebbero scambiandosi con gli atomi solari. In questo modo, le WIMP trasporterebbero l'energia dal nucleo centrale alle parti di raffreddamento periferico.
"Questo effetto produce un raffreddamento del nucleo, la regione da cui provengono i neutrini a causa delle reazioni nucleari del Sole", di dice Taoso.
"E questo corrisponde a una riduzione del flusso di neutrini solari, in quanto questi dipendono fortemente dalla temperatura del nucleo".

I neutrini che raggiungono la Terra possono essere misurati per mezzo di tecniche differenti. Questi dati possono essere utilizzati per rilevare le modificazioni della temperatura solare causata dal WIMP. Il trasporto di energia da queste particelle dipende dalla probabilità  che esse interagiscono con gli atomi, e la "dimensione" di tali interazioni è legata alla riduzione del flusso di neutrini.
"Come risultato, i dati attuali circa i neutrini solari possono essere utilizzati per porre dei limiti alla portata delle interazioni tra atomi e materia oscura, e l'utilizzo di codici numerici dimostrano che certi valori corrispondono a una riduzione del flusso dei neutrini solari e di scontro con le misurazioni" rivela lo scienziato.
Il team ha applicato i calcoli per capire meglio gli effetti delle particelle di materia oscura con poca massa (tra 4 e 10 gigaelectronvolts). A questo livello si trovano i modelli che cercano di spiegare i risultati degli esperimenti, come DAMA (sotto una montagna italiana) o CoGent (in una miniera negli Stati Uniti), che cercano la  materia oscura con gli "scintillatori" o rivelatori di WIMP.

Quest'anno, un altro studio condotto da scienziati dell'Università di Oxford (Regno Unito) afferma che non solo i WIMP ridurrebbero i flussi dei neutrini solari, ma anche, inoltre, modificherebbero la struttura del Sole e potrebbero spiegare la sua composizione.
"I nostri calcoli, tuttavia, mostrano che le modifiche della struttura della stella sono troppo piccoli per sostenere questa tesi e che le WIMP non possono spiegare il problema della composizione del Sole", conclude Taoso.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

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Benvenuti nella Nuova Era della vita extraterrestre

L'ultima ricerca esobiologica finanziata dalla NASA ha finalmente frantumato le barriere accademiche sul dogma della vita come la conosciamo. L'immagine che vediamo in alto è la prima forma di vita differente da quella a noi nota. Il 2 dicembre 2010 sarà per sempre ricordato dalla scienza come il giorno in cui ogni convinzione sulla immutabiità della struttura genetica è crollata per sempre.

Nella tanto attesa conferenza stampa i ricercatori della NASA hanno infatti fornito le prove dell'esistenza di un microrganismo n grado di prosperare e riprodursi con l'arsenico e altri composti chimici tossici per la vita.
La sua presenza è stata scoperta nel tossicissimo ambiente del lago Mono Lake in California.

"Con questa scoperta la definizione di vita è stata radicalmente modificata e la nostra ricerca nel Sistema Solare dovrà proseguire in modo del tutto nuova", ha detto Ed Weiler, amministratore associato della NASA.
Questa scoperta biochimica cambierà i testi di biologia e di amplierà la ricerca della vita oltre la Terra.

Carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo sono i sei elementi di base di tutte le forme di vita conosciute sulla Terra. Il fosforo è parte della spina dorsale chimica del DNA e dell'RNA, le strutture che portano istruzioni genetiche per la vita, ed è considerato un elemento essenziale per tutte le cellule viventi.

Il fosforo è un elemento centrale in tutte le cellule (adenosina trifosfato) e anche i fosfolipidi che formano tutte le membrane cellulari. L'arsenico, che è chimicamente simile al fosforo, è velenoso per la maggior parte della vita sulla Terra. Esso sconvolge vie metaboliche perché chimicamente si comporta in modo simile al fosfato.
"Sappiamo che alcuni microbi possono respirare l'arsenico, ma quello che abbiamo trovato è un microbo che fa qualcosa di nuovo, utlizza l'arsenico per le sue strutture interne",ha affermato Felisa Wolfe-Simon, Astrobiologo della NASA."Se qualcosa qui sulla Terra, può fare qualcosa in modo inaspettato, che altro potrà fare la vita che non abbiamo ancora scoperto?".

Il microbo scoperto, chiamato GFAJ-1, è un membro dei Gammaproteobacteria. In laboratorio, i ricercatori sono riusciti a far crescere i microbi del lago con una dieta molto ridotta di fosforo, ma con generose porzioni di arsenico. Quando i ricercatori hanno rimosso il fosforo e lo hanno sostituito con l'arsenico i microbi hanno continuato a crescere. Le successive analisi hanno indicato che l'arsenico era utilizzato per produrre i blocchetti di costruzione di nuove cellule.
La questione chiave per i ricercatori che l'hanno studiato è che il microbo è stato coltivato con l'arsenico per costruire il DNA, le proteine e le membrane delle cellule grazie ad una varietà di tecniche sofisticate di laboratorio.

Il team ha esplorato il Mono Lake a causa della sua chimica insolita, in particolare la sua elevata salinità, elevata alcalinità e alti livelli di arsenico. Questa chimica è in parte la conseguenza dell'isolamento nel Mono Lake, dalle sorgenti di acqua dolce per 50 anni.

I risultati di questo studio contribuiranno alla ricerca in corso di molte aree, tra cui lo studio dell'evoluzione della Terra, della chimica organica, dei cicli biogeochimici, della mitigazione delle malattie e sul sistema di ricerca di forme di vita sulla Terra. Questi dati apriranno nuove frontiere nel campo della microbiologia e in altri settori di ricerca.

"L'idea di una biochimica alternativa per la vita è comune nella fantascienza", ha detto Carl Pilcher, direttore del NASA Astrobiology Institute presso l'agenzia di Ames Research Center di Moffett Field in California, "Fino a ieri, una forma di vita con l'arsenico era solo teorica, ma ora sappiamo che questa forma di vita esiste in Mono Lake."

Le implicazioni di questa scoperta, per la ricerca di vita nello spazio sono importantissime. Fino ad ora la NASA ha compiuto esperimenti biochimici nello spazio, su altri mondi, basandosi sugli elementi chimici a noi noti. D'ora in avanti le future missioni invece, dovranno ampliare i loro metodi di ricerca.
La presenza di vita potrebbe essere basata su elementi del tutto inaspettati come l'arsenico per il battere del Mono Lake.
Zone altamente tossiche, presenti su Marte e Titano, potrebbero ospitare forme di vita microbica del tutto differente da come noi la conoscevamo fino a ieri. La vita potrebbe essere presente anche in ambieti estremi ad altissime temperature e pressioni, basandosi su altri composti vitali, come Venere e potrebbe essere abbondante in piccoli mondi come il satellite di Giove Europa, che disporrebbe di un immenso oceano sotterraneo sotto la spessa crosta ghiacciata.

Questa scoperta rivoluzionerà per sempre le nostre conoscenze biologiche e cambierà per sempre la ricerca di vita extraterrestre. Adesso, gli alieni dei film di fantascienza sono più vicini alla scienza che alla fantasia.

Le implicazioni sono così radicali che una nuova era di conoscenza si apre di fronte ai nostri occhi. ET adesso, è più vicino. Benvenuti nel nuovo millennio anche se con 10 anni di ritardo!

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte: jhttp://www.sciencedaily.com/releases/2010/12/101202140622.htm

Il ritorno della fascia equatoriale sud di Giove

Nuove immagini raccolte in questi giorni dalla NASA contribuiscono a ritenere che la Banda Equatoriale Meridionale scomparsa misteriosamente su Giove di recente, starebbe facendo il suo ritorno. Queste nuove osservazioni aiuteranno gli scienziati a capire meglio l'interazione tra i venti atmosferici del gigante gassoso e la chimica delle sue nubi.

All'inizio di quest'anno, gli astronomi dilettanti di tutto il mondo avevavo notato che la lunga striscia marrone scura, conosciuta come "Cintura Equatoriale Sud", posta appena a sud dell'equatore di Giove, era diventata bianca. All'inizio di novembre, un astrofilo di nome Christopher Go di Cebu City, nelle Filippine, ha notato una zona insolitamente brillante  dove precedentemente era posta la striscia scura scomparsa. "Sono stato fortunato ad aver ripreso i primi segni del ritorno della banda", ha detto Christopher Go, "Sono stato in grado di prendere la macchia bianca perché sapevo esattamente cosa cercare".

Questo fenomeno ha suscitato l'interesse degli scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA che hanno indagato sul fenomeno. 

Un'immagine composita a falsi colori di Giove e della sua South Equatorial Belt, che mostra l'inusuale macchia brillante bianca, ottenuta dal W.M. Keck telescope nelle Hawaii l'11 novembre 2010. Credit: NASA/JPL-Caltech/W. M. Keck Observatory/UC Berkeley

Dopo le pazienti osservazioni di inseguimento grazie all'Infrared Telescope Facility delle Hawaii, al WM Keck Observatory e al Gemini Observatory, gli scienziati ora ritengono la striscia scura starebbe ritornando visibile. "Il motivo per cui, Giove sembrava perdere la sua banda, era dovuto alla scarsità di venti che tenevano ripulita la zona dalle nubi bianche sovratanti", ha detto Glenn Orton, un ricercatore al JPL. "Una delle cose che stavamo cercando negli infrarossi era la prova che il materiale più scuro emergente ad ovest del punto luminoso, era in realtà il ritorno della banda scura, cosa che puntualmente è stata riscontrata".

Questo banco di nuvole bianche sono costituite da ghiaccio di ammoniaca e quando galleggiano alle altitudini più elevate, oscurano quella marrone, che galleggia ad un'altitudine inferiore. Ogni decennio circa la "South Equatorial Belt" diventa completamente bianca, anche per alcuni anni, evento che in passato aveva lasciato fortemente perplessi gli scienziati. Questo cambiamento estremo su Giove è stato riscontrato solo su Giove, rendendolo da questo punto di vista unico in tutto il Sistema Solare. 

La fascia bianca non è l'unico cambiamento sostanziale del grande pianeta gassoso. La Grande Macchia Rossa, una gigantesca tempestatre volte le dimensioni della Terra, probabilmente diventata più scura, probabilemente tornerà ad illuminarsi di un rosso più chiaro quando la banda equatoriale meridionale tornerà completamente visibile. 

Lo schiarimento della South Equatorial Belt, noto come "fade", fu esaminato dalla sonda New Horizons diretta verso Plutone, nel passaggio ravvicinato con Giove nel 2007. Poi ci fu un rapido "risveglio" del suo solito colore scuro 3-4 mesi dopo. L'ultimo risveglio era avvenuto a partire da una dissolvenza nel 1989, ripresa nel 1990, e poi da un'altra dissolvenza con la successiva rinascita nel 1993. Simili dissolvenze e risvegli sono stati ripetutamente fotografati in tutto il XX secolo, rendendolo un fenomeno periodico e costante nell'atmosfera di Giove. 

Immagine infrarossa composita in tre colori ottenuta il 16 novembre 2010, dal NASA's Infrared Telescope Facility in Mauna Kea, nelle Hawaii. Credit: NASA/JPL-Caltech/IRTF/UC Berkeley

Gli scienziati sono ora particolarmente interessati a osservare questo ultimo evento perché è la prima volta che saranno in grado di utilizzare strumenti moderni per stabilire i dettagli delle sue modificazioni chimiche e dinamiche. Osservando con attenzione questo evento si potrà contribuire a perfezionare le questioni scientifiche cui dovrà indagare la sonda della NASA Juno, prevista per l'entrata in orbita su Giove nel 2016, e una più grande missione proposta che esplorerà anche il satellite Europa dopo il 2020. 

L'evento rappresenta una stretta collaborazione tra astronomi professionisti e dilettanti. Gli astrofili, sparsi in in tutto il mondo e spesso dotati di strumentazione professionale, sono in grado di monitorare i rapidi sviluppi dei pianeti del Sistema Solare. Molti di essi stanno collaborando con i professionisti per proseguire gli studi dei cambiamenti dei pianeti del Sistema Solare.

Traduzione a cura di Arthur Mc Paul

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