Tra distruzione e costruzione

Questa volta Hubble ci porta ad ammirare una massa di gas dall’aspetto violento e caotico, residuo di una esplosione a supernova. Chiamato N 63A, l’oggetto costituisce i resti di una stella di grande massa, che ha appena terminato la sua traiettoria di vita riversando i suoi strati gassosi in una regione, peraltro, già turbolenta di suo.

Il resto di supernova N 63A. Crediti: NASA/ESA/HEIC and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Il resto di supernova è parte di una regione di formazione stellare nella Grande Nube di Magellano, una galassia irregolare lontana circa 160.000 anni luce dalla Via Lattea.

Non è chiarissimo per gli astronomi, il ruolo delle esplosioni di supernova rispetto alla formazione stellare. A lungo si è pensato che i resti di supernova scatenino episodi di nuova formazione, quando i loro strati in espansione incontrano e compattano il gas intorno a loro. L’ipotesi è suggestiva: come un ciclo, un passaggio di testimone, dalla morte (di una stella) alla vita (di molte altre). Per ora, però, N 63A appare ancora molto giovane ed esuberante, tanto che le sue scosse violente sembra che stiano distruggendo le nubi di gas che incontrano, piuttosto che costringerle a collassare e formare nuove stelle.

In questa indecisione tra distruzione e costruzione si muove N 63A e forse non è il solo. Può darsi che la sua esuberanza ora eccessiva si muterà con il tempo in una attività più disciplinata, dalla quale nasceranno quegli spunti di costruzione che gli astronomi si aspettano.

E anche noi, mi dico, siamo spesso posti davanti a scelte simili: cerchiamo un modo per affermare noi stessi e la nostra presenza in una modalità di costruzione, in qualcosa cioè che possa essere utile, nello spazio intorno. Spendersi per far nascere qualcosa, forse è l’atto più bello ed artistico, ma rimane sempre una nostra decisione. Da prendere, momento per momento.

La teoria delle stringhe

Il compito sembrerebbe impossibile: descrivere la teoria delle stringhe senza la matematica, senza alcuna equazione. I nostri amici di Fisicast però non si sono tirati indietro, e hanno appena realizzato una sapida puntata esattamente dedicata a questa teoria così elusiva e affascinante. La settantasettesima puntata del podcast di Fisica (scritta da Fabio Riccioni e Gianluca Li Causi, con Chiara Piselli come altra voce, per la regia di Edoardo Massaro) ci permette dunque di mettere il naso in un regno davvero affascinante.

Sintonizziamoci con la “musica segreta” della natura, accordiamoci alla sinfonia sommessa del mondo subatomico. Un’avventura senza confronti, un’avventura per tutti.

Una trattazione “amichevole” della teoria delle stringhe costituiva d’altra parte una richiesta di molti ascoltatori, avanzata più volte negli anni: richiesta ora compiutamente esaudita. Come riporta la descrizione dell’episodio, la fisica moderna spiega il mondo sulla base di due grandi teorie, la meccanica quantistica e la relatività generale, che tuttavia sono in disaccordo sul modo di descrivere la forza di gravità. Si può riconciliarle? Una possibile risposta consiste nella Teoria delle Stringhe, che propone una nuova visione dei fondamenti della materia. Ma di che cosa si tratta? E perché ne abbiamo bisogno? Proviamo a far luce su una delle più sbalorditive concezioni della fisica moderna.

Poco più di trenta minuti per una esplorazione guidata di uno dei campi più affascinanti (e meno intuitivi) della fisica moderna. La cosa più vicina a quella teoria del tutto che è l’anelito di ogni fisico teorico degno di questo nome. E insieme, una cosa dalle mille risonanze (è proprio il caso di dirlo), una teoria che di nuovo ci porta la sensazione e il gusto di qualcosa di incredibilmente articolato, molto più fantascientifico della stessa fantascienza. Dimensioni spaziali “compattificate” che percepiamo come cariche elettriche, vibrazioni differenti che generano diverse particelle. E molto di più. Ce ne è per tutti i gusti: soprattutto ce ne è per smentire il nostro pensiero un poco pigro, per il quale non ci sia più nulla di cui stupirsi.

Vale la pena prendersi una mezz’ora per scivolare dentro questa meraviglia della fisica moderna. Io ci ho provato, prima di scrivere questo pezzo, e sono rimasto affascinato. Abbastanza digiuno di teoria delle stringhe (purtroppo), ho gustato questa immersione in un territorio quasi sconosciuto, ma soprattutto ho apprezzato la bellezza e anche la maestosità di una costruzione teorica che non rinuncia ad andare al fondo del reale, così come lo vediamo. Che non rinuncia – in questa epoca di pensiero debole, di convinzioni liquide – nell’impresa di cercare quello che è il vero fondamento del mondo fisico. Che in questa epoca di frammentazione dilagante, offre un quadro che recupera, unisce, connette, tutti i vari aspetti dell’esperienza. Giocando con tempo e spazio, sovvertendo i nostri preconcetti, ipotizzando dimensioni nascoste, arrotolate, elaborando una interpretazione “geometrica” del campo elettromagnetico legata proprio a queste ipotetiche ulteriori dimensioni.

D’accordo, non sarà proprio una vera teoria del tutto (come viene spiegato bene in conclusione della puntata) ma è una teoria realmente affascinante. Questo fascino si può avvertire anche senza perdersi dentro equazioni matematiche. In fondo questa è la sfida di fondo di tutto il progetto Fisicast, portare la meraviglia della fisica a tutti, spogliandola di quei dettagli matematici che sono certamente necessari per chi ci lavora, ma a volte ostacolano la visione del panorama a chi, pur non essendo esperto del campo, non voglia comunque privarsi di questa bellezza.

Secondo me, a questo giro era veramente tosta. Forse una cosa da pazzi, affrontare la teoria delle stringhe in una chiacchierata, ascoltabile mentre si guida, o mentre si stira o si prepara la cena. Ma caspita, mi pare ci siano riusciti.

La rocciosa (e istruttiva) Rochette

Questa immagine è stata presa il 22 agosto dal rover Perseverance, mentre contempla un pavimento di rocce nel cratere Jezero, su Marte. Si vede bene una delle ruote del rover, nella parte sinistra della foto. Al centro, una roccia di ottime dimensioni, che è stata chiamata Rochette.

Rochette, una roccia tutta da studiare… Crediti: NASAJPL-Caltech

Rochette potrebbe sembrare un ostacolo per il rover, ma non è così. Almeno non la pensano così al controllo missione: anzi, è stato deciso di dare istruzioni a Perseverance per raggiungere la roccia con il suo braccio robotico e “grattare” un poco la superficie, per valutare se ha una consistenza tale da poter ottenere un campione, utilizzando la punta di carotaggio del rover.

Come sappiamo, i campioni raccolti da Perseverance saranno messi “in sicurezza” per essere portati a Terra da una futura missione.

C’è molto da imparare, dalle missioni spaziali. Quando si va in ambiente ostile, c’è poco posto per inutili ruminazioni, si va all’essenziale. Uno, gli ostacoli vanno visti come opportunità: una roccia che trovi nel cammino, la puoi guardare con curiosità, con interesse. Non come qualcosa che ti sbarra la strada. Due, devi necessariamente lavorare con una prospettiva ampia, se vuoi che il lavoro sia fecondo. La missione che riporterà a Terra i campioni archiviati da Perseverance non c’è ancora, deve essere pensata, chissà quando arriverà. Lei intanto, mette le cose da parte. Ragiona per il futuro, in pratica.

Cosa che è quanto mai urgente fare, anche sul nostro pianeta.

Riscoprire Nettuno

Accadde una notte di 175 anni fa, precisamente la notte tra il 23 ed il 24 settembre del 1846. Gli astronomi scoprirono Nettuno, l’ottavo pianeta in orbita intorno al Sole. Non fu una scoperta casuale, ma fu guidata da una serie di modelli matematici riguardo la sua posizione. Che ci fosse un pianeta ancora tutto da scoprire, era diventato evidente dalle perturbazioni osservate nell’orbita del pianeta Urano. Era stata, in pratica, la sua gravità a svelarne l’esistenza, anche se invisibile ad occhio nudo.

Il pianeta Nettuno, visto dalla Voyager 2 (Crediti:  NASA/JPL-Caltech)

Da cosa nasce cosa, e presto gli astronomi hanno scoperto una luna attorno al pianeta. Dopo un secolo, ne è stata individuata un’altra. Grandi cose (anche qui) ha fatto la gloriosa Voyager 2 nel suo passaggio ravvicinato nel 1989, inclusa la scoperta di altre cinque lune e la conferma dell’esistenza di anelli scuri intorno al pianeta stesso.

L’immagine che ammirate è storica perché scattata proprio dalla Voyager 2 a meno di cinque giorni dall’avvicinamento massimo al pianeta (eravamo nell’agosto del 1989) e mostra la Grande Macchia Scura, scoperta proprio in questa occasione, probabilmente una tempesta di notevoli dimensioni (ci sono però interpretazioni alternative).

Voyager 2 ha da tempo lasciato la zona, tuffandosi nella sua straordinaria avventura interstellare. A quasi venti miliardi di chilometri da Terra (come documenta lo stato missione) continua diligentemente a inviarci dati riguardo il tasso di raggi cosmici.

Immersa ormai, negli spazi infiniti.

Mondi in formazione

Colti proprio nel momento giusto, potremmo dire. Il grande disco intorno alla stella PDS 70, sede di formazione di pianeti. Anche, il pianeta gigante già formato, sulla destra della stella. Si chiama PDS 70c e pare simile in grandezza e massa, al nostro Giove. Ma non è tutto qui.

PDS70, pianeti e lune in formazione. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

La cosa veramente strabiliante – che non si era mai vista prima – è quell’alone opaco intorno a PDS 70c. Anche quello si ritiene che sia un disco di gas e polveri, verosimilmente destinato a produrre delle lune intorno al pianeta stesso.

L’immagine ci viene dall’Atacama Large Millimeter Array, una schiera di sessantasei radio telescopi posti in una zona desertica del Cile. Dalle caratteristiche del disco intorno al pianeta, sembra che sia destinato a produrre una spicciolata di satelliti delle dimensioni della nostra Luna. Più o meno come i quattro satelliti medicei di Giove, insomma: Io, Europa, Ganimede e Callisto.

Siamo dentro un Universo che non rinuncia a nascere nuovo, ogni giorno. Dobbiamo essere grati alla tecnica perché, fortunatamente abbandonata l’idea di un cielo “perfetto” ed immutabile, possiamo accorgerci di questi processi di nascita, onnipresenti e quotidiani. Forse anche, perché possiamo far nostra questa esigenza di rinascere, sempre e di nuovo.

Nei momenti difficili, possiamo sempre guardare al cosmo, sintonizzarci a vivere la sua stessa avventura. E ristorarci, in questa sommessa partecipazione all’immenso.