Uno zoo di galassie

Sono passati diversi anni dall’apertura al pubblico del progetto Galaxy Zoo; per la precisione era il giorni 11 di luglio del 2007; ne demmo conto su questo sito appena pochi giorni dopo il lancio, il 24 dello stesso mese. E’ interessante a distanza di tempo comprendere il grado di successo che ha avuto uno dei più prestigiosi esempi di citizen science, di scienza (vera) fatta dalle persone ‘comuni’. 

Il progetto, come molti sanno, è partito in maniera molto semplice: chiedendo alle persone di coinvolgersi nella classificazione di galassie, e rimanendo in un ambito volutamente elementare: ai volontari veniva chiesto di esaminare delle foto di galassie e decidere se fossero ellittiche o spirali – insomma la più basilare forma di classificazione morfologica. 

Le stime originali erano che se qualche migliaio di persone si fossero lasciate coinvolgere, si sarebbe potuto classificare un milione di galassie nell’arco di un paio d’anni. Va detto che la classificazione morfologica è fondamentale per una analisi statistica accurata del campione di galassie di cui abbiamo informazioni: lungi dall’essere un mero esercizio didattico, è un dato che può essere di importanza fondamentale per differenti branche della cosmologia e dello studio del nostro Universo. 

Ebbene, la cosa sorprendente è che – a distanza di venti ore dal lancio – il sito già riceveva qualcosa come 20.000 classificazioni per ogni ora (chiaramente un risultato molto al di là di quello che qualsisia team scientifico si sarebbe potuto proporre). Dopo quaranta ore dall’apertura, il sito riceveva addirittura 60.000 classificazioni per ora! Dopo dieci giorni, il pubblico aveva già sottomesso otto milioni di classificazioni. Ad aprile del 2008, quando il team di Galazy Zoo sottomise il primo articolo alla comunità scientifica, oltre centomila volontari avevano classificato ognuna delle circa 900.000 galassie della Sloan Digital Sky Survey una media di 38 volte (la ridondanza è un valore aggiunto importante, in quanto assicura l’affidabilità delle classificazione).

Di fatto, la popolarità di Galazy Zoo e il numero di classificazioni ricevute sta rendendo possibile raggiungere risultati scientifici che non sarebbero semplicemente stati possibili senza il contributo dei volontari. 

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La galassia spirale NGC 4414: l’Universo è pieno di galassie in attesa di essere classificate. E possono farlo tutti… (Crediti: NASA/ESA) 

Nel tempo il sito Galazy Zoo si è raffinato proponendosi obiettivi più ambiziosi (è interessante leggersi la storia, anche in italiano), e ora fa parte di una costellazione di siti (zoouniverse.org) che permettono di prendere parte attivamente – di solito, dopo una breve  fase di addestramento guidato, che può essere compiuta sul sito stesso – alla ricerca scientifica, in un ampio ventaglio di specializzazioni, che arrivano anche all’analisi dei diari di guerra dei soldati della British Army durante la prima guerra mondiale.

Forse, dopo un ampio intervallo di secoli in cui la scienza è rimasta prerogativa di chi aveva conoscenze particolari su un certo argomento, ci stiamo avviando ad una nuova epoca, ove – come ai tempi antichi – la scienza vera  è (di nuovo) accessibile praticamente a chiunque, posto che  abbia curiosità e voglia di ragionare e di capire. L’accesso distribuito alla rete è il requisito fondamentale per questo; la curiosità umana e la voglia di stupirsi sono però corollari indispensabili.

 (Alcuni dati sono presi dall’articolo A Zoo of Galaxies di Karen L. Masters)

 

 

 

 

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Dentro la Nebulosa di Orione…

Davvero l’universo possiede una inesausta capacità di stupirci e meravigliarci: questo potrebbe figurare benissimo in un galleria d’arte, per quanto risulta suggestivo nella sua sensazionale tavolozza di colore. E poco importa, in fondo, che i colori non siano esattamente quelli reali, perché anzi i finti colori vengono scelti esattamente per valorizzare al meglio le caratteristiche intrinseche dell’immagine. In questo caso ci riescono assai bene!

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Dentro la Nebulosa di Orione, meraviglia delle meraviglie… (Crediti immagine: R. Villaverde, Hubble Legacy Archive, NASA) 

Meraviglioso, non trovate? Stiamo guardando una immagine (apparsa su APOD pochi giorni fa) composita realizzata dal Telescopio Spaziale Hubble, della nebulosa M42, la Nebulosa di Orione, un oggettino posto a circa 1300 anni luce dalla Terra.  Questa contiene – oltre ad un ammasso aperto assai luminoso noto come Trapezio –  una miriade di zone in cui la formazione di stelle prosegue a ritmo furibondo: sono “località” in cui abbonda l’idrogeno, e l’ambiente è pieno zeppo di stelle belle grandi, giovani e molto calde (a vita breve, però, se confrontate con il nostro Sole!), getti stellari, sistemi planetari in formazione… una località meravigliosa e caotica, sempre inquieta, in cui gas e polveri “scolpiscono” dal vivo delle strutture veramente mirabili, bene evidenziate da immagini come questa.

La Nebulosa si estende per circa 40 anni luce, e si trova nello stesso braccio di spirale della Galassia in cui ci siamo anche noi con il nostro Sole.

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La corsa pazza di ESO 137-001

La galassia a spirale si chiama ESO 137-001 ed è colta mentre sfreccia – letteralmente – attraverso il gigantesco ammasso di galassie Abell 3627, ad una distanza di circa 220 milioni di anni luce dalla Terra. Tra noi e la galassia, in questa bella immagine ottenuta componendo i dati dei telescopi spaziali Hubble e Chandra, si stagliano una serie di stelle della Via Lattea, verso la costellazione del Triangolo Australe.

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Crediti: NASA, ESA, CXC

La galassia spirale si muove a circa sette milioni di chilometri all’ora (in barba ad ogni considerazione di prudenza, potremmo dire…), ma lo fa pagando un caro prezzo: gas e polveri vengono impietosamente strappati via dalla galassia stessa durante il passaggio nel pur tenue mezzo interstellare. 

La materia dispersa dalla galassia è proprio quella responsabile della gigantesca “coda blu” che si prolunga fino all’angolo in basso a destra dell’immagine: l’estensione stimata dagli scienziati è di oltre quattrocentomila anni luce (per capirci, pariamo di una distanza dell’ordine dei quattro miliardi di miliardi di chilometri…). 

Dai dati di Hubble (in banda ottica) risulta evidente che lungo la tale coda blu, lasciata dalla galassia durante la sua corsa pazza, si sono formati veri e propri nuovi ammassi stellari, molto luminosi. Di converso, tutto il gas che la galassia ha perso e diffuso via, rende ormai difficile che si formino molte nuove stelle dentro la galassia stessa. E’ un po’ come se avesse disperso la “benzina” necessaria ad alimentare ogni processo di nuova formazione.

Sulla destra di ESO 137-001 potete osservare una galassia ellittica (l’addensamento color ruggine nell’immagine), decisamente più “tranquilla” di quella in fuga. A motivo della mancanza di gas e polveri, le galassie ellittiche non hanno significativa formazione stellare in corso: possiamo dire che sono come grossi pachidermi pacifici, che per lo più si lasciano “vivacchiare” senza mostrare grandi segni di esuberanza. 

Da chi corre e sperpera, a chi sta quieto e tranquillo, già contento del suo. Ma si sa, nello spazio c’è posto per tutti. 

Elaborazione di APOD 28.3.2014

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Universo al computer: l’arte moderna di simulare

Guardate bene l’immagine qui sotto. Straordinaria, nel suo livello di dettaglio, non trovate? Ebbene, se pensate che sia una parte dell’Hubble Deep Field o comunque una immagine reale dello spazio profondo, acquisita con qualcuno dei più grandi telescopi a terra o nello spazio, siete in errore (ma pienamente giustificati, viste le circostanze). La cosa notevole è che non state guardando una vera immagine dell’universo, ma una simulazione teorica. 

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Settanta milioni di elementi per questa simulazione, che rende pienamente conto della varietà dell’universo: galassie ellittiche, nane, interagenti. E anche vuoti. E filamenti. Grazie alla potenza degli attuali elaboratori, il modello si avvicina sempre più alla realtà così come la osserviamo. Crediti immagine: Becciani U. et al.

Per la precisione, l’immagine mostra la bellezza di settanta milioni di elementi ed è ottenuta da una simulazione ad N corpi  creata attraverso VisIVO (Visual Interface for the Virtual Observatory). VisIVO è una collezione di software open source con il quale si possono realizzare immagini da dati astrofisica su larga scala. Con tale software – e con simili tecnologie informatiche – gli astronomi sono ora in grado di processare enormi set di dati, anche provenienti da diverse sorgenti, e combinarli in visualizzazioni tridimensionali, che risultano estremamente accurate.

Così l’universo osservato e l’universo simulato si avvicinano sempre di più, magari in un futuro arriveremo ad un livello di dettaglio ora impensabile… chissà, se noi stessi fossimo una simulazione molto ben realizzata, da qualche ignota civiltà? Scenario da fantascienza, abbastanza irreale ma comunque suggestivo, almeno dal punto di vista letterario!

Tornando… con i piedi per terra (ma il naso in sù come sempre), è interessante anche il fatto che il computing power che ha reso possibile questa simulazione sia tutto italiano: precisamente, viene dal Consorzio Cometa, una rete grid di computer (ovvero, una infrastruttura di calcolo distribuito, di solito usato per l’elaborazione di ingenti quantità di dati) sparsi su sette diversi siti, tutti localizzati in Sicilia. Cometa fornisce l’accesso alla bellezza di 250 CPU e ben due terabyte di spazio di memorizzazione.

Elaborazione di un post da Astronoming Computing Today

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Il primo sistema di anelli attorno ad un asteroide

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L’asteroide Chariklo in una rappresentazione artistica con due anelli. Crediti: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/Nick Risinger. Fonte ESO: http://www.eso.org/public/italy/images/eso1410c/

La grande scoperta è arrivata dall’ESO: il remoto asteroide Chariklo è circondato da due densi e stretti anelli.

Telescopi in ben sette luoghi differenti nel Sud Ameria, tra cui il telescopio danese di 1,54 metri e il telescopio TRAPPIST all’Osservatorio di La Silla dell’ESO in Cile sono stati utilizzati per fare questa sorprendente scoperta ai confini del nostro Sistema Solare interno, ossia oltre l’orbita di Nettuno.

Questo risultato suscita grande interesse e dibattito dato che Chariklo rappresenta il più piccolo oggetto, oltre che estremamente lontano, all’interno del nostro Sistema Solare ad avere un sistema di anelli. E’ il primo asteroide ad avere questa caratteristica a parte i quattro pianeti giganti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

La scoperta è avvenuta durante un transito sul disco della stella UCAC4 248-108672 il 3 giugno 2013, visibile dall’America meridionale. La stella è svanita per pochi secondi quando l’asteroide è transitato davanti, una vera e propria occultazione. Lo stesso metodo che usa il Telescopio Spaziale Kepler della NASA per osservare pianeti extrasolari.
In questo caso i cali di luce sono stati due. Grazie alle osservazioni in punto differenti è stato possibile calcolare la forma, la larghezza e le altre caratteristiche degli anelli appena scoperti.

Si fa l’ipotesi che tale sistema di anelli si sia formato dai detriti lasciati da una collisione. Ma ora ci si aspetta che Chariklo abbia almeno una piccola luna che gli ruoti attorno.
I responsabili del progetto hanno provvisoriamente chiamato questi anelli con i nomi di Oiapoque e Chuí, due fiumi alle estremità Nord e Sud del Brasile.

Ulteriori informazioni su ESO-http://www.eso.org/public/italy/news/eso1410/ in italiano.

Fonte ESO: First Ring System Around Asteroid – http://www.eso.org/public/news/eso1410/
ESO Cast – episodio 64 First Ring System Around an Asteroid – http://www.eso.org/public/announcements/ann14022/

Sabrina

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