sabato 23 ottobre 2010

La galassia più remota



Ha appena 600 milioni di anni dal Big Bang la galassia più remota che gli astronomi sono riusciti a misurare fino ad oggi, la galassia UDFy-38135539. L’eccezionale misura è stata condotta grazie al telescopio VLT dell’ESO, ed in particolare con lo spettrometro SINFONI che, operando negli infrarossi, ha stabilito la misura del redshift (8,6). La ricerca esce sul numero di questa settimana di Nature.

Studiare queste prime galassie è estremamente difficile. La loro luce inizialmente brillante quella che raggiunge la Terra ci appare molto debole e piccola. Inoltre, questa fioca luce ricade per lo più nella parte infrarossa dello spettro perché la sua lunghezza d’onda si è allungata con l’espansione dell’Universo – un effetto noto come redshift. A peggiorare le cose, in questa fase iniziale, meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang, l’Universo non era del tutto trasparente e molto di esso era avvolto in una nebbia di idrogeno che assorbe la vigorosa luce ultravioletta prodotta dalle galassie giovani. Il periodo in cui la nebbia stava per essere dissolta dalla luce ultravioletta è noto come l’epoca della reionizzazione.

Un precedente risultato segnalava un oggetto ad una distanza più grande (con redshift di 10). Tuttavia successive ricerche non hanno confermato la presenza di una galassia alla data posizione con un redshift così alto, tanto che tale identificazione non è ritenuta valida dalla maggior parte degli astronomi.
Il fenomeno della nebbia gassosa che impedisce di vedere le galassie al momento degli albori dell’Universo deriva dal raffreddamento dell’universo stesso dopo il Big Bang, circa 13,7 miliardi di anni fa, durante il quale elettroni e protoni si combinarono formando idrogeno gassoso. Questo gas freddo e buio è stato il principale costituente dell’Universo durante la cosiddetta Età Oscura, quando non c’erano oggetti luminosi. Questa fase si concluse quando si formarono le prime stelle e la loro intensa radiazione ultravioletta ha lentamente reso trasparente questa nebbia di idrogeno scindendo gli atomi di idrogeno nuovamente in elettroni e protoni, un processo noto come reionizzazione.

Questa epoca agli albori della storia dell’Universo è durata da circa 150 a 800 milioni anni dopo il Big Bang. Capire come sia accaduto il processo di reionizzazione e come si siano formate ed evolute le prime galassie, è una delle grandi sfide della cosmologia moderna.


http://www.media.inaf.it/2010/10/20/una-galassia-bambina/





Misteriosa esplosione nella Via Lattea


Degli astronomi giapponesi, utilizzando il rivelatore di raggi X sulla Stazione Spaziale Internazionale e grazie alla confermai della Penn State University, con lo Swift della NASA, hanno annunciato la scoperta di un nuovo oggetto che emette raggi X, che in precedenza era stato nascosto all'interno della nostra galassia,  nella costellazione del Centauro.

L'oggetto, un sistema binario, è stato rivelato di recente, quando uno strumento sulla Stazione Spaziale Internazionale denominato MAXI (Monitor di tutto il cielo a raggi X Image) per l'impianto a vista dell'Experiment Module "Kibo" ha colto in flagranza l'eruzione con una massiccia esplosione di raggi X noti come X-ray nova.

Il gruppo della missione di MAXI ha subito avvisato gli astronomi di tutto il mondo della scoperta della nuova sorgente di raggi X alle 2:00 am Mercoledì, 20 ottobre, e il NASA Swift Observatory ha rapidamente condotto una urgente osservazione nove ore dopo, che ha permesso di determinare la posizione della nova a raggi X ad essere misurata con precisione.
"La collaborazione tra il MAXI Swift e le squadre ci hanno permesso di identificare rapidamente e con precisione questo nuovo oggetto", ha detto Jamie Kennea, scienziato presso la Penn State University, che sta conducendo l'analisi con lo Swift. "MAXI e Swift hanno capacità complementari, e in questo caso hanno fornito una scoperta che non sarebbe stata possibile fare senza combinare le conoscenze acquisite da entrambi".

Il rilevamento di Swift ha confermato la presenza della finora sconosciuta fonte luminosa a raggi X, che è stata nominata MAXI J1409-619. "L'osservazione di Swift suggerisce che questa fonte è probabilmente una stella di neutroni o un buco nero con una massiccia stella compagna situata ad una distanza di poche decine di migliaia di anni luce dalla Terra nella Via Lattea", ha detto David Burrows, professore di astronomia e astrofisica presso la Penn State scienziato di punta per il Swift X-Ray Telescope. "Il contributo dello Swift X-Ray Telescope a questa scoperta è che può oscillare in posizione rapidamente a concentrarsi su un particolare punto nel cielo e può fornire l'immagine del cielo con alta sensibilità e  un'alta risoluzione spaziale".

"MAXI ha dimostrato la sua capacità di scoprire novae a raggi X a grandi distanze", ha detto Kazutaka Yamaoka, professore assistente presso la Aoyama Gakuin University e membro del team MAXI. "Il team ha in programma con  MAXI di effettuare ulteriori osservazioni coordinate con i satelliti della NASA a rivelare l'identità di questa fonte".

venerdì 22 ottobre 2010

I dati raccolti dalle missioni LCROSS/LRO saranno utili per anni



Le rocce lunari portate sulla Terra dagli astronauti dell'Apollo sono state analizzate nel corso dei decenni ed è stato constatato che possiedono una bassa presenza di minerali idrati  e sono molto più asciutte delle rocce presenti sulla Terra. Una spiegazione per tale fonomeno potrebbe essere ch la Luna si ritiene che si sia formata miliardi di anni fa a casusa di un pianeta delle dimensioni di Marte che si è schiantato sulla Terra.
L'impatto ha spazzato via lo strato esterno del nostro pianeta inviandolo in orbita. I pezzi poi si fusero sotto la loro stessa gravità per formare la nostra Luna. Il calore prodotto da tutto questo caos vaporizzò la maggior parte dell'acqua nel materiale lunare perdendosi nello spazio.

Tuttavia, c'è ancora una possibilità che l'acqua si possa trovare in posti speciali sulla Luna. Infatti a causa dell'orientamento rispetto al Sole, gli scienziati hanno teorizzato che i profondi crateri dei poli lunari potrebbero aver intrappolato le sostanze volatili, come l'acqua, sotto forma di ghiaccio, forse giunti da urti cometari o da reazioni chimiche dell'idrogeno con il vento solare.

In 9 ottobre 2009, il NASA LCROSS (Lunar Crater Observation Remote e di rilevamento satellitare), è stato volutamente schiantato contro il cratere Cabeus vicino al polo sud lunare. L'idea era di causare una fuoriuscita cospiqua di detriti dal fondo del cratere, per poi essere analizzati. LCROSS ha colpito a più di 9.000 chilometri (5.600 miglia) all'ora, alzando un pennacchio di materiale per oltre 19 chilometri (12 miglia) di altezza.

"La presenza di frammenti di ghiaccio d'acqua nel pennacchio ha rappresentato la prova che grosse quantità di tale composto chimico si sta  accumulando nel fondo di molti di questi crateri", ha dichiarato Anthony Colaprete, scienziato del progetto LCROSS e ricercatore principale della NASA Ames Research Center.

"Inoltre, la diversità e l'abbondanza di alcuni materiali chiamati composti volatili nel pennacchio, suggeriscono una varietà di fonti, come le comete e gli asteroidi e un ciclo dell'acqua attivo all'interno delle ombre lunari".

LCROSS era un compagno della missione NASA chiamata Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Le due missioni sono state progettate per lavorare insieme e il sostegno di LRO è stato fondamentale per il successo di LCROSS. Durante l'impatto, LRO, che osservava la superficie lunare, era inclinato verso l'orizzonte in modo che potesse osservare il pennacchio. Poco dopo l'impatto di LCROSS sulla Luna, LRO ha volato tra i detriti e i suoi strumenti di analisi hanno raccolto una miriade di dati.

"LCROSS ha contrubuito anche alla scelta del sito idoneo per l'impatto, che potesse essere ben osservabile anche dalla Terra" ha detto Chin .

"Originariamente, il team di LCROSS aveva scelto un sito più a nord del cratere Cabeus, perché era meglio per visibilità dalla Terra", ha detto Chin.
"Tuttavia, LEND aveva rivelato che l'area non possedeva un'alta concentrazione di idrogeno. Era inoltre emerso dalle analisi del Diviner che il cratere Cabeus era uno dei luoghi più freddi, mentre il Lola aveva indivato che era in ombra permanente. Quindi, siamo stati in grado di scegliere il cratere Cabeus più a sud, anche se meno visibile dalla Terra, era più adatto al tipo di ricerca che volevamo svolgere".

Lo strumento Diviner a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter è stato costruito ed è gestito dal NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California e le mappe della temperatura fornite dallo strumento a bordo di LRO sono state cruciali per identificare i luoghi più freddi (foto in alto).

David Paige, ricercatore principale dello strumento Diviner presso la University of California, Los Angeles, ha usato misurazioni di temperatura del polo sud lunare per modellare la stabilità del ghiaccio d'acqua sulla superficie.

"Le temperature all'interno di questi crateri permanentemente in ombra sono ancora più fredde di quanto ci aspettassimo. I nostri risultati indicano che in queste condizioni di freddo estremo, i depositi di superficie di ghiaccio d'acqua sarebbero quasi certamente stabili", ha detto Paige, "ma forse è più significativo che queste aree sono circondate da regioni molto più grandi dove il permafrost potrebbe essere stabile appena sotto la superficie".

"Concludiamo che vaste aree del polo sud lunare, sono abbastanza fredde non solo il per ospitare ghiaccio d'acqua, ma anche altri composti volatili (sostanze con basso punto di ebollizione), come il biossido di zolfo, il biossido di carbonio, il formaldeide, l'ammoniaca, il metanolo, il mercurio e il sodio", ha aggiunto Paige.

Uno studente laureato all'UCLA e membro del team Diviner, Paul Hayne, ha monitorato i dati in tempo reale: "Durante il flyby di 90 secondi dopo l'impatto, tutti e sette i canali a infrarossi del Diviner hanno misurato un segnale di maggiore presenza termica dal cratere. La più sensibile dei suoi due canali ha anche misurato il segnale della luce solare riflessa dal pennacchio dopo l'impatto. Due ore più tardi, i tre canali di lunghezza d'onda più lunga hanno raccolto il segnale, e dopo quattro ore un solo canale non ha rilevato più nulla al di sopra della temperatura di fondo"..

Gli scienziati hanno imparato due cose da queste misurazioni: in primo luogo, sono stati in grado di limitare la massa di materiale che è stato espulso verso l'esterno nello spazio dal cratere d'impatto, in secondo luogo, sono stati in grado di dedurre la temperatura iniziale e fare delle stime sugli effetti della ghiaccio nel suolo sul comportamento del raffreddamento osservato.

Un altro strumento l'LRO, la Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP), ha utilizzato i dati della nube di gas per confermare la presenza di idrogeno molecolare, monossido di carbonio e mercurio atomico, insieme a piccole quantità di calcio e magnesio, sempre in forma di gas.

I sospetti suggeriti dai terreni portati a terra dalle missioni Apollo sono stati confermati dagli elementi analizzati nel pennacchio, inoltre la scoperta del mercurio nel terreno è stata la sorpresa più grande. Le osservazioni di LRO e LCROSS dimostrano che la Luna è un ambiente complesso ricco di processi chimici.


A cura di Arthur McPaul

Fonte:


giovedì 21 ottobre 2010

Progetti per un'astronave in stile "Star Trek"


Il direttore del Centro Ames della NASA, Pete Worden ha annunciato il 16 ottobre 2010, un'iniziativa chiamata "Hundred Year Starship", che ha ricevuto 100 mila dollari dalla NASA e $ 1 milione dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Worden spera anche di includere ricchi investitori nel progetto. La NASA non ha ancora fornito dettagli ufficiali in merito al progetto.

Worden ha anche espresso la convinzione che l'agenzia spaziale sia ormai diretta verso la colonizzazione degli altri pianeti. Tuttavia, in considerazione del fatto che l'agenzia è stata reindirizzata verso il supporto ad imprese commerciali nello spazio, come questo sarà ottenuto, non è ancora stato chiarito. Dettagli che sono stati sono spesso vaghi e in alcuni casi addirittura contraddittori.

(Schema del sistema di propulsione a microonde proposto da Kevin Parkin)

Il direttore Ames ha continuato a spiegare come questi sforzi cercheranno di emulare le astronavi immaginarie viste nella serie televisiva di Star Trek. Egli ha affermato che il pubblico potrebbe aspettarsi di vedere il primo prototipo di un nuovo sistema di propulsione entro i prossimi anni. Dato che il bilancio della NASA per il 2011 è ancora in fase di revisione e deve ancora ricevere gli stanziamenti, questa stima temporale potrebbe essere eccessivamente ottimistica.

Una delle idee che viene proposto è un sistema di propulsione termica a microonde. Questa forma di propulsione eliminerebbe la massiccia quantità di carburante necessaria per mandare il mezzo in orbita. Il potere sarebbe "raggiante" per la navicella spaziale. Un emettitore laser o a microonde produrrebbe il calore del propellente, che quindi permetterebbe l'invio del veicolo in orbita. Questa tecnologia deve ancora essere effettivamente testata in un prototipo sperimentale.

Il progetto è gestito dal Dott. Kevin LG Parkin, che lo ha descritto nella sua tesi di dottorato per il PhD e ha inventato l'attrezzatura che sarà utilizzata. Insieme a lui collaborano David Murakami e Creonte Levit. Uno degli ex-ingegnieri del programma ha poi fondato la propria compagnia, nella speranza di commercializzare la tecnologia utilizzata.

Per Worden, bisognerebbe utilizzare questa tecnologia per visitare prima le due lune di Marte Phobos e Deimos, poi la Luna e il Pianeta Rosso.
Worden ritiene che gli astronauti potrebbero essere inviati su Marte entro il 2030 con una spesa complessiva di circa 10 miliardi di dollari, ma in un solo un modo:
utilizzando la strategia del "Better Faster, Cheaper" promossa dall'allora amministratore della NASA Dan Goldin nel corso del 1990.


DARPA è una branca del Dipartimento della Difesa statunitense la cui competenza è lo sviluppo di nuove tecnologie per essere usato dai militari Usa. Alcuni sforzi precedenti che l'agenzia si è impegnata includono il primo sistema ipertestuale, così come altri sviluppi informatici che vengono utilizzati tutti i giorni. DARPA ha lavorato su progetti legati spaziali e su satelliti-di peso leggero (LIGHTSAT), l'aereo spaziale X-37, il Falcon Hypersonic Cruise Vehicle (HCV) e una serie di altri programmi.

Il Defense Advanced Research Projects Agency o DARPA è stato coinvolto con una serie di progetti di tecnologia avanzata. Credito immagini: DARPA

A cura di Arthur McPaul

Fonte: