Archivio mensile:gennaio 2014

L’arte moderna di Hubble

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In qualche modo la scienza e l’arte seguono percorsi simili, vanno a svelare scenari corrispondenti, procedono paralleli ma con frequenti incroci. Potremmo dire che vanno a svelare regioni via via più complesse, a mano a mano che la nostra capacità di digerire fatti più fini e articolati si fa  più raffinata.

C’è poi il fatto, universalmente noto, per cui la scienza procede per errori. Sia dal punto di vista teorico (tante teorie vengono avanzate e poi si devono abbandonare, perché non “resistono” al confronto puntuale con i fatti empirici) sia specificamente osservativo (errori negli strumenti e nelle tecniche di misura sono all’ordine del giorno, per chi fa questo mestiere).

Ebbene, a volte ho l’impressione che scienza ed arte procedano a braccetto sempre e comunque, anche quando… inciampano.

ArteModerHubble

Crediti: ESA/NASA Ringraziamenti: A. Sarajedini (University of Florida) and Judy Schmidt.

Questo che vediamo, e che potrebbe figurare dignitosamente in una qualsiasi galleria di arte moderna, è in realtà un prodotto di Hubble ottenuto “per sbaglio”. E’ interessante andare a capire meglio cos’è perché ci apre anche una finestra su come lavora il telescopio spaziale più famoso al mondo (sbagliando si impara, possiamo ben dire).

La stabilità di una piattaforma spaziale è determinante,  lo sappiamo bene. Soprattutto se deve misurare stelle e galassie con la massima accuratezza possibile.  Hubble utilizza un sistema di guida tutto particolare per assicurare la stabilità delle osservazioni: si chiama Fine Guidance System (FGS in breve). Senza scendere troppo nel dettaglio, ci basti sapere che coinvolge un set di giroscopi dedicato, che misura continuamente l’assetto del telescopio, a sua volta corretto in tempo reale da una serie di attuatori. Come orientazione di riferimento, necessaria per alcuni problemi a cui sono soggetti i giroscopi, Hubble sceglie di guardare ad un punto fisso dello spazio, che è definito da una stella di riferimento (guide star).

In questo caso, è probabile che Hubble abbia agganciato…  la stella di riferimento sbagliata, magari una stella doppia o una binaria (pessima scelta, per un riferimento preciso in posizione). Ciò ha comportato un errore insanabile nel sistema di tracciamento, che di converso ha comportato la creazione di questa deliziosa immagine di luci stellari colorate. Ecco svelato l’arcano: sono stelle, o meglio scie stellari, create da un “inseguimento” errato (per cui la stella non occupa più lo stesso punto nel rilevatore, ma forma appunto una scia).  A quanto risulta, le tracce rosse provengono da stelle dell’ ammasso globulare NGC 288.

Onore al merito ad Hubble. Anche quando sbaglia, ci regala sempre immagini interessanti…!

Dieci milioni di articoli

Vorrei spendere qualche parole per ripensare un po’ a quanto sta cambiando l’approccio di lettura di  un articolo (un articolo scientifico, per la precisione). Fedele al motto scrivi di ciò che conosci, farò riferimento, ovviamente, alla mia esperienza di ricercatore astronomo. E’ pur sempre un osservatorio molto interessante sul mondo della tecnologia, tra le altre cose.

Per un bel periodo di tempo, se ci penso, ho continuato a riferirmi alla pagina per elaborare le informazioni Ecco, dopo un po’ che leggevo l’articolo sullo schermo del computer, dovevo per forza premere il tasto stampa. Ai miei occhi il vero articolo, per molti anni, è stato esclusivamente quello stampato. 

Già il passaggio dalla rivista scientifica cartacea a quella digitale è stata una piccola rivoluzione. Ricordo ancora bene  le peripezie che si innescavano quando volevo (o dovevo) andarmi a leggere un articolo, magari desunto da una referenza posta in calce ad un altro articolo. Ora lo farei stando al computer, senza altro movimento che quello delle dita. Due click (o poco più) e avrei il PDF aperto sullo schermo. 

Allora, no.

Si trattava “in quel tempo” – tecnologicamente assai remoto – innanzitutto, di muoversi. Intanto, di recarsi nella libreria dell’istituto. Cercare tra i veri libri. Lì poteva allora dispiegarsi una elaborata caccia, condotta tramite degli appositi indici posti in fondo ai volumi delle riviste, rilegate. Attraverso un complesso sistema di rimandi e di codici si poteva riuscire a risalire alla pagina e al fascicolo dell’articolo che si cercava. Ed era un risultato. Indi, si procedeva alla consultazione in sito, o all’eventuale fotocopia. Non era però infrequente il caso in cui si scopriva – solitamente con un vivo disappunto – che no, purtroppo l’articolo non era disponibile nella libreria locale. Allora il passo successivo era quello di coinvolgere un altro essere umano… segnatamente il bibliotecario, il quale – grazie alla sua disponibilità e attraverso la sua rete di contatti – avrebbe (a) verificato la reperibilità del volume ricercato, e (b) provveduto a far recapitare le fotocopie all’utente interessato. Nell’arco, ovviamente, di qualche giorno o forse più, a seconda della difficoltà del reperimento dell’articolo stesso.

Tutto piuttosto diverso da quanto avviene adesso. 

ADS logo

Cosa succede ora, infatti? Se mi serve un articolo, lo cerco su NASA Astrophysical Data System  (ADS) e in un attimo trovo quello che mi serve. Se mi ricordo la referenza in maniera incompleta metto i dati che conosco, magari un intervallo di anni, il nome di uno degli autori e il sistema mi fornisce istantaneamente la lista di tutti gli articoli che soddisfano la mia  richiesta (la maschera di ricerca è veramente elaborata). Se voglio leggere l’articolo in forma completa quasi sempre posso farlo, seguendo l’opportuno link. Se voglio scaricarlo sul mio computer, idem.

Insomma. Tutto semplice, tutto immediato.

E’ scomparsa completamente la parte della caccia: in altre parole,non è più necessaria alcuna abilità (se non quella di riempire opportunamente i campi di ricerca dell’interfaccia di ADS).  Insomma, potremmo dire che l’efficienza e la praticità hanno vinto anche su quella residua parte di mistero, che poteva ancora essere presente in una procedura complicata e in qualche modo artigianale, che comunque che richiedeva una sua opportuna dose di apprendimento. 

Ovviamente non è solo la perdita del romanticismo, il punto. Se abbiamo perso qualcosa con questa moderna immediatezza, abbiamo enormemente guadagnato in altri ambiti. Solo per restare ad ADS, è impressionante riflettere sul fatto che praticamente mette a nostra disposizione (con qualche limitazione per il materiale sotto copyright) circa dieci milioni di articoli, provenienti da tutte le maggiori riviste internazionali di astronomia (e non solo). Nessuna libreria fisica potrebbe sperare tanto. 

Un po’ emoziona la facilità con la quale si possono raggiungere articoli storici, come quello della scoperta della radiazione cosmica di fondo, tanto per dirne una…

Indulgendo in una facile generalizzazione, possiamo dire che ormai lo strumento di elezione per trovare e leggere gli articoli è il web. Sono finiti gli anni degli stanzini pieni di collezioni delle riviste, dove ti potevi aggirare sperdendoti tra le annate di Astrophysical Journal di cinquant’anni fa. Toccando, in pratica, la storia dell’astronomia.

Ora è tutto virtuale, è tutto digitalizzato. I vantaggi sono molti, certamente. Ma un po’ di poesia, ecco, forse è svanita…

ESA: vapore acqueo su Cerere

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Artistic Impression of Cere

Una rappresentazione artistica del pianeta nano Cerere, che si trova nella Fascia degli Asteroidi tra le orbite di Marte e Giove. Le osservazioni compiute dall’Herschel Space Observatory dell’ESA tra il 2011 e il 2013 mostrano la presenza di vapore acqueo sulla superficie del pianeta. E’ la prima rilevazione chiara della presenza di vapore acqueo su un oggetto della Fascia di Asteroidi. Il riquadro mostra il segnale rilevato da Herschel l’11 ottobre 2012. Crediti: ESA/ATG medialab/Küppers et al. Fonte ESA: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/01/Artist_s_impression_of_Ceres2

Un gruppo di ricercatori utilizzando l’Herschel Space Observatory ha rilevato per la prima volta la presenza di vapore acqueo su Cerere, l’oggetto maggiore della Fascia degli Asteroidi.

Si pensa che dei pennacchi di vapore acqueo si formino periodicamente su Cerere quando delle piccole porzioni della sua superficie iniziano a riscaldarsi. Cerere e’ stato classificato nel 2006 dall’Unione Astronomica Internazionale (IAU) come pianeta nano, dato che ha una massa sufficiente da conferirgli una forma sferica ma non ha ripulito la zona in cui si viene a trovare dai detriti [1]. Infatti, Cerere si viene a trovare in una zona in cui vi sono altri oggetti che hanno dimensioni un po’ piu’ piccole e che possono arrivare fino a qualche metro di diametro”. Un pianeta nano e’ una condizione a meta’ strada tra quella di asteroide e di pianeta. La stessa sorte, come ben sappiamo, e’ toccata a Plutone.

Herschel Space Observatory e’ una missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) dove vi sono anche importanti contributi della NASA, l’ente spaziale americano.
“Questa e’ la prima volta che del vapore acqueo viene rilevato in modo inequivocabile su Cerere, in generale su un qualsiasi oggetto della Fascia degli Asteroidi e fornisce la prova che Cerere presenti una superficie ghiacciata e un’atmosfera” ha affermato Michael Kuppers dell’ESA in Spagna, primo autore del paper pubblicato su Nature.

I risultati arrivano al momento giusto per la missione Dawn della NASA che si sta avvicinando all’asteroide Cerere dopo aver trascorso piu’ di un anno in orbita attorno a Vesta. Dawn si avvicinera’ Cerere nella primavera del 2015 per osservare e scandagliare la sua superficie.

“Abbiamo una sonda che si sta avvicinando a Cerere e non dovremo aspettare a lungo prima di ottenere dei risultati affascinanti, proprio dalla sua superficie” ha affermato Carol Raymond, Deputy Principal Investigator per Dawn presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. “Dawn mappera’ la geologia e la chimica della superficie con un’alta risoluzione, rivelando i processi che guidano l’attivita’ di degassamento”.

Nell’ultimo secolo Cerere e’ stato conosciuto come l’asteroide maggiore del nostro Sistema Solare. Ha un diametro di 950 chilometri ed e’ stato il primo asteroide scoperto, nel 1801, appartenente alla Fascia di asteroidi tra Marte e Giove. Subito dopo sono venuti tutti gli altri.

Si fa l’ipotesi che Cerere abbia della roccia al suo interno con un fitto mantello di ghiaccio che, se sciolto, potrebbe essere equivalente all’acqua piu’ fresca presente sulla Terra. I materiali che compongono Cerere probabilmente risalgono ai primi milioni di anni di vita del nostro Sistema Solare che hanno portato alla formazione della Fascia Principale degli Asteroidi stessa.

Finora la presenza di ghiaccio sulla superficie di Cerere era stata solo ipotizzata, ma non rilevata. E’ stato Herschel, grazie al suo occhio nel lontano infrarosso, a osservare la firma spettrale del vapore acqueo. Tale firma e’ stata osservata in ben quattro occasioni, in una invece, non c’era.

I ricercatori pensano che una parte della sua superficie ghiacciata si scaldi quando il pianeta nano si avvicina di piu’ al Sole e diventa sufficientemente calda da formare del vapore acqueo che fuoriesce sottoforma di pennacchi con una velocita’ di circa 6 chilogrammi al secondo. Quando Cerere si trova nella parte dell’orbita piu’ fredda, non vi e’ presenza di vapor acqueo.

La forza del segnale inoltre e’ cambiata nel corso delle ore, delle settimane e dei mesi, a causa del fatto che i pennacchi di vapore acqueo si spostano passando ripetutamente dentro e fuori la zona di vista dello strumento e questo ha permesso di localizzare la fonte di acqua da due macchie piu’ scure sulla superficie di Cerere, osservate in precedenza dall’Hubble Space Telescope della NASA e da telescopi da terra. Le macchie scure potrebbero essere del gas che fuoriesce, dato che il materiale scuro si riscalda piu’ velocemente del materiale chiaro. Quando la sonda Dawn arrivera’ in prossimita’ di Cerere sara’ in grado di indagare con grande dettaglio tali caratteristiche osservate.
I risultati sono sicuramente qualcosa di inatteso, perche’ le comete, i cugini piu’ ghiacciati degli asteroidi, sono note per dar vita a getti e pennacchi, mentre gli oggetti della Fascia di Asteroidi non lo sono.

In questo modo si sta andando a definire meglio la separazione tra comete e asteroidi. “Sapevamo che gli asteroidi della Fascia Principale avevano mostrato un’attivita’ simile a quelle delle comete, ma questa e’ la prima rilevazione di vapore acqueo in un oggetto asteroidale” ha affermato Seungwon Lee del JPL, che ha dato un contributo ai modelli di vapore acqueo assieme a Paul von Allmen, pure del JPL.

Fonti:

ESA: Herschel Discovers Water Vapour Around Dwarf Planet Ceres

JPL-NASA-Latest News: Herschel Telescope Detects Water on Dwarf Planet
IAU: Pluto and the Developing Landscape of Our Solar System

Note:
[1] Secondo IAU: Ceres is (or now we can say it was) the largest asteroid, about 1000 km across, orbiting in the asteroid belt between Mars and Jupiter. Ceres now qualifies as a dwarf planet because it is now known to be large enough (massive enough) to have self-gravity pulling itself into a nearly round shape. (Thomas, 2005) Ceres orbits within the asteroid belt and is an example of the case of an object that does not orbit in a clear path. There are many other asteroids that can come close to the orbital path of Ceres.
Cerere e’ (ed ora possiamo dire e’ stato) il piu’ grande asteroide, di circa 100 chilometri di diametro, che orbita nella Fascia degli Asteroidi tra Marte e Giove. Cerere e’ ora classificato come pianeta nano perche’ e’ noto essere sufficientemente grande (sufficientemente massiccio) da avere una gravita’ che gli conferisce una forma sferica (Thomsa, 2005). Cerere orbita entro la fascia degli asteroidi ed e’ un esempio del caso di un oggetto che non ha un’ orbita ripulita (con un cammino pulito). Vi sono molti altri oggetti che possono avvicinarsi all’orbita di Cerere.
Ma anche:
A dwarf planet is an object in orbit around the Sun that is large enough (massive enough) to have its own gravity pull itself into a round (or nearly round) shape. Generally, a dwarf planet is smaller than Mercury. A dwarf planet may also orbit in a zone that has many other objects in it. For example, an orbit within the asteroid belt is in a zone with lots of other objects.
Un pianeta nano e’ un oggetto che si trova in orbita attorno al Sole che e’ grande abbastanza (massiccio abbastanza) da avere una sua gravita’ che gli conferisce una forma sferica (o quasi sferica). In generale, un pianeta nano e’ piu’ piccolo di Mercurio. Un pianeta nano puo’ orbitare in una zona dove vi sono molti altri oggetti. Per esempio, un’orbita all’interno della Fascia degli Asteroidi con un sacco di altri oggetti.

Sabrina

Tutto GAIA, in due minuti e dieci

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Il satellite GAIA, lo sappiamo, è arrivato al suo punto di operazione, ad un milione e mezzo di chilometri da terra, e ora è occupato a predisporre tutto quanto per poi iniziare le vere e proprie osservazioni. Le possiamo seguire quasi in “tempo reale” dall’account Twitter di GAIA, che conta già quasi cinquemila iscritti (al momento di scrivere, sono 4944 per la precisione).

Tutto procede bene, come si può leggere in un recente status…

Nell’attesa dei dati scientifici, vale la pena rivedersi in poco più di due minuti un delizioso riassunto della storia di GAIA, dall’inizio della costruzione (in realtà la vera storia parte molti anni prima, ma di questo ne potremo parlare in seguito) fino allo spettacolare lancio. Il video è apparso qualche giorno fa nel blog di GAIA, e si può vedere qui sotto

Aggiungo una sola cosa… dite quello che volete, ma io sono contento di lavorare su un progetto con un logo così bello… la bimba che si protende alle stelle che si vede nel video… è emozionante vederla partire per il cosmo…!