A che serve l’astrofisica?

Essere astrofisico vuol dire per forza confrontarsi con domande come questa. Inutile far finta di nulla, la domanda esiste e non si può eludere con sufficienza. Nemmeno atteggiarsi sdegnosamente a chi “conosce” e lascia gli altri nella loro ignoranza, è saggio e salutare.

Sarebbe un errore, perché la domanda è sensata. Con tutto quello che accade nel mondo, con tutte le emergenze che ben sappiamo, ha senso spendere soldi e tempo per andare a vedere cosa succede lassù? Non sarebbe meglio stare con i piedi per terra, dedicarci alle cose più urgenti?

Sonde costosissime, telescopi giganteschi… hanno davvero senso, in questa epoca che da tempo chiamiamo di crisi? Dalla quale, ancora, non ci siamo tirati completamente fuori?

Il successore di Hubble, il James Webb Telescope, è quasi pronto. I costi si aggirano su diversi miliardi di dollari. Vale la pena?

La domanda è dunque legittima. Anzi, di più: è doverosa.

Quello che non è forse legittimo è saltare direttamente alle conclusioni, derubricare l’astrofisica tra le cose che non danno da mangiare e perciò vanno messe da parte, almeno in attesa di tempi migliori.

Non è legittimo, no.

Non perché io voglia fare, adesso, una difesa d’ufficio (o almeno, non solo). Piuttosto, perché non contempla la totalità dei fattori in gioco: c’è qualcosa che ci potrebbe sorprendere, ci sono connessioni tra lassù e quaggiù che forse non consideriamo, e che potrebbero portarci a vedere le cose in una prospettiva nuova. Più larga, e forse più equilibrata.

Qualcosa, di che tipo? Preferisco non dirlo, adesso. Lasciarvi pensare, se vi va. E semmai vi invito, piuttosto, a prendervi una ventina di minuti per ascoltare la puntata di Fisicast dedicata all’argomento.

E’ tempo ben speso, vi assicuro.

A volte ritornano (le onde) !

Si era capito, che qualcosa era nell’aria. Era abbastanza certo, da giorni. Lavorando poi a contatto con alcuni addetti ai lavori, la sensazione che qualcosa di grosso già bollisse in pentola, era ormai troppo netta per poter essere facilmente ignorata. 

Così quando si è visto che il team del progetto LIGO (in collaborazione con VIRGO) aveva indetto una conferenza stampa internazionale, dove (cito)

The international collaborators will comment on their ongoing research at their first press conference since the historic observation of gravitational waves.

quella sensazione è diventata quasi una certezza. Difatti, chi ha seguito un po’ la storia della detezione di queste elusive onde, ha imparato anche un po’ a decodificare il linguaggio estremamente prudenziale dei comunicati stampa. E soprattutto,  a fare due più due con quanto “detto e non detto” tra le persone bene informate.

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Così ci siamo, di nuovo. E’ arrivata da LIGO la seconda detezione di onde gravitazionali. Questa volta i modelli interpretativi, come leggerete anche dai comunicati di vari siti (ve ne sono già diversi anche in italiano, come Repubblica.it, NG Italia, La Stampa, Le Scienze, Focus…) , parlano di fusione di due buchi neri più “leggeri” rispetto all’evento del 14 settembre 2015: si parla di masse pari a 4 e 18 volte quella del Sole, mentre nel primo evento erano pari a 36 e 29, decisamente più “cicciotti”.

Al di là dei dati meramente quantitativi, quello che ci conforta e ci intriga, è che i primi passi di questa nuova branca dell’astronomia, la astronomia gravitazionale, si fanno sempre meno incerti e sempre più robusti. Proprio come un bimbo che diventa grande, e ai primi passi incerti segue una sempre maggior sicurezza nel cammino, una confidenza più grande nel percorso.

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E’ veramente una nuova finestra sul cosmo, è come se avessimo aperto nuovi occhi per guardare in una “zona” dove finora mai avevamo potuto gettare lo sguardo. Ed è una zona affascinante perché ci parla di come la materia sia inestricabilmente innestata nella struttura spazio-temporale del cosmo. Di come spazio, tempo e materia siano interdipendenti e mutuamente influenzati, in un nuovo paradigma che mette definitivamente in pensione l’idea di spazio come “contenitore” e materia come “contenuto”. 

Ecco: non è così (non lo è mai stato, ma ce ne accorgiamo limpidamente solo ora), e la complessità del nuovo paradigma cosmologico, anticipato dalle predizioni della relatività generale e oggi pienamente comprovato, ci esortano ad abbandonare vecchi schemi di pensiero, allargare le vele, e prendere il largo.

Ne vale la pena. Come sempre accade, appena pensavamo di “saperne abbastanza” dell’Universo, è lui stesso – potremmo dire – che ci sorprende e ci indica nuovi sentieri, inediti percorsi. E come sempre accade, il cosmo ci espone volte per volta le informazioni che siamo finalmente in grado di comprendere, in una serie di concatenazioni virtuose che dall’ambito prettamente scientifico, ci spingono (come è accaduto proprio con la relatività generale, e poi con la fisica quantistica) ad allargare e modificare, rimotivare e alleggerire, i nostri stessi schemi di pensierio. Dunque è un’onda che va ben oltre la mera percezione del dato tecnico (due buchi neri in collisione, nelle profondità del cosmo) e arriva a lambire la struttura stessa della nostra coscienza, e della sua evoluzione personale e sociale, intima e “universale”.

Questa crescente evidenza di un universo tutto interconnesso, tutto in relazione, in intima connessione, può e deve essere letta – anche e prima di tutto – come una indicazione di percorso umano, come sempre è accaduto nella scienza. Perché questo Libro della Scienza, è qui per noi, in fondo. Per chi può leggerlo e trarne degli stimoli adeguati alla comprensione di sé stesso e del mondo (ambiti che mai più che ora possiamo considerare inseparabili).

Siamo in tempi estremi, di crisi per un verso, ma di grande possibilità per un altro verso. Perché il vecchio (anche in fisica, in cosmologia) deve recedere, perché una nuova visione avanza. Per un inedito connubio tra uomo e cosmo, e tra uomo e uomo, probabilmente ancora tutto da imparare. E da gustare.

Tutti nell’onda. Insieme.

Ed eccomi qui, reduce da una interessante mattinata che, qui in Osservatorio, è stata integralmente dedicata alle onde gravitazionali, con una declinazione che ha compreso una parte più strettamente divulgativa, sviluppata con l’intento di poter essere offerta a tutti (anche al personale amministrativo, che è giusto e doveroso venga coinvolto in qualcosa che è strettamente connesso al loro operare quotidiano), e una scansione di alcuni seminari specifici, dedicati a vari aspetti di questo – possiamo ben dire – nuovo filone di ricerca. 

Non è questa la sede per una disamina dettagliata dei vari interventi, e dunque me ne asterrò, evitando anche di menzionare i nomi dei vari – e pur capaci – relatori. Questo perché il mio intento è altro rispetto ad una mera cronaca, ed è segnatamente quello di trasmettere il senso di eccitazione e di coinvolgimento a largo spettro, che ho potuto percepire in questa mattinata. E che, ripensandoci, posso articolare nel modo seguente.

Prima di tutto, un senso di eccitante mistero. Non è vero che la scienza è noiosa perché si conosce già tutto (vabbé, magari voi non lo pensate, ma io da più giovane invece lo pensavo eccome). E’ vero invece il contrario: la scienza è intrigante perché, nel complesso, è un territorio quasi vergine di esplorazione e scoperta. E le cose che non si sanno sono moltissime. 

Anche in questo caso. Anche in questo caso, cioè, siamo di fronte ad una miscela di ingradienti, miscela che sembra quasi calibrata ad arte per rendere l’impasto complessivo veramente saporito. C’è sicuramente la rilevazione di queste onde (non esattamente scoperta, è stato puntualizzato stamattina, perché segnali indiretti dell’esistenza di queste onde ce ne avevamo già). Questo è un fatto assodato che dà, potremmo dire, il gusto forte al nostro piatto.

Un approccio "nuovo" per un campo nuovo...
Un approccio “rinnovato” per un campo di indagine tutto nuovo…

C’è poi però anche quel sapore particolare, quel gusto che non puoi dire bene, perché ti sfugge… Sì, il gusto di qualcosa di non prevedibile, di non classificabile. Qualcosa che ti sorprende, perché non la conosci. Esatto. C’è il gusto delle cose che ancora non sappiamo, e possiamo sperare di conoscere. Che si declina in una serie di considerazioni, apparentemente, elementari. Si parte dalla localizzazione stessa della sorgente che ha emesso queste onde, sicuramente migliorabile quando altri rilevatori entreranno in funzione (per questioni elementari di “triangolazione cosmica”).

Si prosegue (perché l’appetito vien mangiando…) con lo studio del fenomeno in salsa – come si dice oggi tra noi scienziati -squisitamente multimessenger, ovvero dell’analisi delle implicazioni di tale accadimento su un ampio intervallo di fenomeni celesti a varie lunghezze d’onda, investigati a loro volta da diversi satelliti che risultano già a spasso per il cosmo. Questo è un campo veramente eccitante, perché mette insieme – finalmente – una serie di competenze e tecnologie che sono andate un po’ specializzandosi nel tempo, e magari separandosi, per un obiettivo comune e che richiede un forte senso e capacità di integrazione.

Si è visto assai bene stamattina: dalle teorie di evoluzione stellare (perché le stelle esplodono in supernova, generando i famosi buchi neri? Ancora oggi, non abbiamo modelli affidabili…) alle teorie sull’universo a grande scala (quanti eventi di questo tipo attendersi, in quali galassie?), questa ricerca abbraccia tutto e tutti, in modo naturale, non forzato.

Detto in altri termini (e questo mi sembra il messaggio forte che trasporta implicitamente l’onda), la richiesta che ci viene sempre più pressante dallo studio del cielo (… dal cielo stesso, potremmo azzardare a dire), è che per compiere ulteriori progressi bisogna che abbracciamo la iperspecializzazione moderna superandola allo stesso tempo in una nuova sintesi, che appaia sia concettuale che strettamente operativa. Questo stamattina lo si è visto bene, lo si è proprio assaggiato, per un mini-convegno che riuniva in maniera assolutamente naturale teorici ed osservativi, cosmologi ed evoluzionisti stellari, costruttori di teorie e costruttori di satelliti.

Tutti insieme in un compito, quello di dare vita alla nuova astrofisica gravitazionale, che – in pieno accordo con i tempi stessi della sua “apertura” – richiede un ancora inedito approccio relazionale alla disciplina stessa. Un approccio che – sin dalla necessità di una ampia, rapida e trasparente comunicazione degli eventi di questo tipo, perché vengano seguiti dal maggior numero di strumenti – superi le contrapposizioni e le rivalità tra singoli ricercatori e tra gruppi, e si appoggi ad una realistica e possibile collaborazione, che sia transnazionale e anche al di là di troppe e spesso aride iperspecializzazioni, come si sono andate formando nel tempo.

Questa onda ci sta sospingendo cioè verso un modo più maturo di essere scienziati. Un modo inevitabilmente più relazionale. Sembra che ci stia dicendo se non abbracciate questo nuovo approccio, non mi comprenderete appieno. 

Buffo, in un certo senso. Perché come la relatività è stata l’ultima grande opera di un uomo solo (che è arrivato fino alla previsione esatta di questi fenomeni, poi riscontrati dopo esattamente un secolo), così per abbracciare compiutamente le conseguenze ultime di tale teoria, per esplorare questa nuova finestra osservativa, dobbiamo essere in tanti, e dobbiamo necessariamente e fattivamente abituarci a collaborare.

Magari direte che esagero, ma a me piace pensarla così: che questa onda, dopo averci suggerito – o appena permesso di pensare – un modello di universo forse più amichevole e certamente più interessante, ci stia anche indicando un modello di approccio sicuramente più evoluto, più umanamente significativo. 

A noi cogliere il messaggio: a noi, dunque, cavalcare l’onda. 

Insieme.

Un’onda nuova

Siamo abituati così, a lasciar scorrere la scienza così, appena accanto alle cose che ci interessano, di cui ci occupiamo giornalmente. Forse non una presenza scomoda, certo no. Però spesso ininfluente, nella vita quotidiana. Ci sono però momenti nei quali anche l’ambito solitamente ristretto ed impermeabile della ricerca, così usualmente ben confinato, deborda. E accade che improvvisamente i media si accorgano della quantità di persone e di risorse impiegate cercando di comprendere come funziona l’universo, nell’investigarne i meccanismi segreti, le dinamiche più riposte. Un anelito antichissimo, un tempo territorio del mito, oggi campo di indagine squisitamente razionale.

Dopo anni e anni impiegati nella affannosa caccia, nel pomeriggio del giorno 11 febbraio 2016 è stata finalmente annunciata la detezione delle famose onde gravitazionali. C’è un segnale, e sembra concreto.

Evidente che per noi astronomi sia un momento di esaltazione: in casi come questo avverto, lo confesso, il privilegio di sentire in modo palpabile l’eccitazione, percepirne l’onda affascinante ed elettrica, anche nei semplici dialoghi con i colleghi. E la confortante evidenza, a infrangere milioni di freddi universi di nonsenso (che l’anima troppe volte si trova a percorrere): può ancora succedere qualcosa, possiamo ancora stupirci. E’ indubbiamente confortante che il lavoro che faccio arrivi improvvisamente a trovare spazio in ambiti assolutamente inconsueti, come un telegiornale della sera. Ben vengano queste notizie, dunque. Ben vengano, se ci aiutano a pensare ai cieli sopra di noi.

Però forse c’è anche altro. Dietro questa scoperta si muovono anche cose più profonde, diverse e complementari rispetto alla mera registrazione dell’ennesimo progresso della ricerca scientifica, alla frettolosa celebrazione di un successo (anche) tecnologico.

Ma andiamo con ordine. Ovvero, stiamo al dato, così come ci si presenta.

E’ necessario infatti, per cogliere il punto che vorrei illustrare, percepire innanzitutto l’importanza propriamente scientifica di quanto è stato annunciato ieri.

E questa importanza scientifica c’è, c’è davvero tutta. Di cosa si tratta, in poche parole? Perché è importante aver trovato queste onde? Ebbene, si tratta di una corroborante conferma del fatto che il nostro modello interpretativo dell’universo, quello accettato dalla grandissima parte dei cosmologi e percolato ormai profondamente nel senso comune, funziona. Spiega bene la realtà.

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A ricevere conferma sperimentale (non certo la prima, ma una delle più eclatanti) è la stessa teoria della relatività generale di Albert Einstein, formulata esattamente un secolo fa. Difficile sopravvalutare l’importanza di tale formulazione teorica, davvero una cattedrale del pensiero dell’età moderna. L’ultima anche, ad essere stata edificata da un solo uomo: i grandi risultati successivi, come la meccanica quantistica – altra teoria epocale che ancora attende di essere compiutamente recepita – sono marcatamente risultati “di squadra”, impianti teorici elaborati dalla stretta collaborazione di molte persone.

Qui no. Questa cattedrale è stata costruita da un uomo solo. Un uomo, per giunta, completamente umano, non esente da grandi difetti e da limiti anche nell’ambito privato (come molte biografie ci hanno impietosamente indicato).

Ebbene, la teoria della relatività di Einstein prevede che si creino – in determinate circostanze – delle deformazioni del tessuto dello spazio tempo, capaci di propagarsi a grandissime distanze, proprio come onde. E’ una sorta di “radiazione gravitazionale”, che però genera episodi di particolare ampiezza (gli unici, del resto, che possiamo realisticamente sperare di rilevare empiricamente) solo in casi in cui delle ingenti masse modifichino in modo rapido la loro distribuzione. Tipico esempio, è quello della coalescenza di due buchi neri, che poi è proprio l’evento la cui rilevazione è stata annunciata il pomeriggio di giovedì 11 febbraio dal gruppo del rivelatore “Advanced LIGO” (per maggiori particolari vi rimando ad un post molto informativo su GruppoLocale.it).

Qui vorrei però esplorare alcuni aspetti che riguardano la nostra stessa concezione del mondo. Come interpretare allora questa notizia? Abbiamo appena ricevuto una conferma del fatto che non viviamo assolutamente in uno spazio cartesiano, in un universo imperturbabile o in un contenitore asettico, come ci viene sovente da pensare. Non siamo buttati dentro qualcosa che non si “piega” alla nostra mera presenza. Tutt’altro. Gli apparecchi più moderni questo indicano, che la semplice presenza di materia modifica la struttura dello spazio-tempo, lo fa vibrare come un’onda.

In altre parole, abbiamo una ulteriore preziosa conferma del fatto che l’universo, lungi dall’essere un asettico ed inossidabile contenitore di eventi, è invece una entità “viva” che interagisce e si modifica a seconda di quello che ospita, e di cosa avviene al suo interno. No, il cosmo non è affatto imperturbabile, il cosmo è tutt’uno con quanto avviene nel suo grembo. Vibra e si modifica per quanto avviene dentro di lui, ora ne siamo proprio certi. Potremmo vederlo come un universo “simpatetico”, che reagisce con quanto accade in lui, che vibra di quanto succede, nel modo in cui succede. In ultima analisi (così mi piace pensarlo, andando al senso etimologico della parola), che ha com-passione di quello che accade.

Estrapolazioni poetiche, se volete. Speculazioni metafisiche, davanti alle quali forse storcete il naso. No lo so. Quel che è certo è che non possiamo più pensare allo spazio e alle cose che vi accadono dentro, come entità distinte. Lo spazio, il tempo, gli eventi, la presenza stessa dell’uomo… ogni evidenza empirica non fa che sottolineare sempre più come queste entità che – per pigrizia e bassa energia mentale – ancora pensiamo separate, sono invece profondamente e misteriosamente interlacciate tra loro. Collegate, in modo inestricabile. Relazionate, in maniera inestirpabile.

Non se ne abbia a male Cartesio, ma la sua visione cosmologica è ormai sorpassata. Anzi, defunta. Con tutto quanto ne consegue anche sul lato culturale, e perfino spirituale. Aver aperto una nuova “finestra” di indagine sul cosmo, come sta avvenendo con la neonata astrofisica gravitazionale, non è senza conseguenze. Del resto, è sempre stato così: l’universo ci mostra volta per volta solo quello che siamo in grado di capire. La risposta è modulata, da sempre, sulla sapienza delladomanda.

Abbiamo appena aperto lo scrigno di un universo in cui è tutto davvero intimamente collegato, è tutto davvero in relazione. Ci stiamo lasciando alle spalle – grazie al cielo! – una concezione di corpi separati, divisi, ultimamente contrapposti (azione e reazione, forze uguali e contrarie), lascito fecondo ma drammatico della fisica e della cultura classica, nel suo massimo positivistico splendore. Dobbiamo però ancora capire cosa vuol dire entrare davvero in questo universo relazionale, anche in ambito umano. Dobbiamo lavorare per questo, superando resistenze fortissime.

Il vecchio universo (fuori e dentro di noi) infatti resiste accanitamente, ma è ogni giorno più rigido, più teso ed arrabbiato. Perché si sente il fiato sul collo, perché sta esaurendo il suo stesso spaziotempo, perché il suo gioco egoico è sempre più scoperto.

Per legare insieme le cose, per trovare un senso, non serve più la mutua collisione dei corpi, la ben nota dinamica che ne esaspera la distanza ed esprime, definendo (anche formalmente) ogni contatto ultimamente solo come un urto. L’energia che ne viene è energia malata, corrotta. Ci vuole qualcosa, Qualcuno, che leghi tutto insieme, che regali speranza.

Ci vuole un’onda, un’onda nuova.

Intervento pubblicato in data 15/2/2016 sul sito dell’associazione Darsi Pace.

Onde gravitazionali, clamori transnazionali

E’ stato un crescendo continuo di voci, indiscrezioni, cinguettii, mezze ammissioni, ammissioni senza ammetterlo. Ma la sensazione che qualcosa di grosso (e concreto) stia per essere svelato, quando finirà il faticoso – e lacunoso embargo – ebbene quella c’è. 

Le elusive onde gravitazionali, queste bizzarre increspature dello spazio tempo, sono state previste da tempo dalla teoria, ma non si sono mai riuscite ad osservare. Finora, dobbiamo aggiungere. Come dicevamo in apertura, c’è una crescente sensazione – suffragata da diverse circostanze – per cui dovremmo ormai essere alla vigilia di un annuncio epocale

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Personalmente, rimango intrigato dai sorrisi e dai silenzi sornioni che capita di ricevere quando vai a pungolare qualche collega in osservatorio che – per il lavoro che sta facendo – ne dovrebbe sapere qualcosa. A volte anche il modo di tacere, pur non violando formalmente alcun embargo, sembra essere abbastanza indicativo.

Tra un paio di giorni dovrebbe concludersi comunque questo famoso embargo, il periodo di concordata attesa prima di poter annunciare urbi et orbi una eventuale notizia di avvenuta detezione, che sicuramente sarebbe di grande portata. Ed è lecito stare molto attenti a quello che potrebbe capitare. Ed anche, sperare che un altro importante tassello nella conferma delle teorie che spiegano come mai l’universo è come lo vediamo, venga brava brava a mettersi al suo posto.

Nel mentre, si può certo riflettere su come sta cambiando anche la comunicazione scientifica nell’epoca di Internet. Nell’età di Twitter e di Facebook, ogni indiscrezione è immediatamente rimpallata sull’arco intero dei media planetari e in poche ore anche un embargo che si pretende inossidabile è di fatto quasi annullato.

Certo, poi sono sempre cose ed informazioni che bisogna confermare. Non basta una rondine per fare primavera, e non basta un tweet per definire anzitempo realtà la scoperta delle onde gravitazionali. Sono dichiarazioni che vanno verificate e vagliate accuratamente. Troppo spesso la fretta ha causato improvvide e quasi esilaranti situazioni, come quella dei neutrini superluminari, di cui molti conservano memoria con un misto di ilarità ed imbarazzo.

D’altra parte, le cose sono sempre complesse, più delle loro riduzioni e rappresentazioni. Quanto aspettare, quante verifiche condurre, quando senti di aver tra le mani un risultato stratosferico? La tentazione di uscire allo scoperto, di fare l’annuncio in pompa magna (e magari di sistemarsi la carriera) è difficilmente sopravvalutabile. Ed è – aggiungo – pienamente umana.

Si deve cercare dunque un ragionevole compromesso. Un risultato di portata storica deve propagarsi in tempi brevi, ma non così brevi da non poter aver avuto almeno una ragionevole evidenza del fatto che il margine di errore sia stato ridotto a limiti accettabili. La regola del pollice, evidente buon senso che travalica l’ambito scientifico, è che tanto più dici una cosa che è (letteralmente) straordinaria, tanto più devi essere sicuro di quello che dici.

Confidiamo che sia così anche per le ormai non-troppo-ipotizzate onde gravitazionali, né abbiamo alcun motivo di pensarla diversamente. E possiamo ormai lecitamente aspettarci una qualche  notiziona, al proposito.

Quello che forse non va dimenticato, quello su cui è utile riflettere, è qualcosa che ha a che vedere con la natura stessa di questo rimbalzo mediatico, su questa enfasi che sta montando di ora in ora. E’ bene essere entusiasti, ma a patto che questo non finisca per trasmetterci una errata concezione della scienza, e del lavoro dello scienziato.

A costo di apparire scontati, bisogna ricordare che il vero lavoro degli scienziati avviene lontano dal chiasso mediatico, ed è una paziente applicazione di giorni, settimane, e magari anni, sovente non confortati da nessuna concreta evidenza sperimentale, se non da una convinzione interiore ed una applicazione indefessa per la quale, davvero, piano piano la realtà si decide a mostrare le sue fattezze.

E’ sempre la fiduciosa pazienza che opera e consegue. L’universo, peraltro, non sembra avere troppa simpatia per chi ha fretta o non lo indaga con la umiltà necessaria, per la quale si è disposti a mettersi sempre in discussione, e a valutare accuratamente un’idea magari di un collega ben più giovane e con meno esperienza. E’ questo il bello della scienza: comandano i fatti, e i fatti sono testardi, lo sappiamo.

E dunque, ben vengano gli annunci roboanti, ben venga l’eccitazione per la scoperta: è cosa bella e buona. Ed anzi  buonissima, se serve a farci comprendere che viviamo in un universo affascinante da indagare e da scoprire. Ma non dimentichiamoci che il lavoro di chi fa scienza, di chi fa cultura, è lì che avviene. Nel laboratorio, davanti al computer, nella stanza di controllo dell’acceleratore, nelle notti insonni al telescopio.

Comunque sia, lontano dai media.