L'Astrofilo: un numero speciale dedicato al telescopio

Nell'anno dedicato alle celebrazioni del 400° anniversario del primo uso in ambito scientifico del telescopio non poteva mancare una pubblicazione che con competenza e chiarezza ripercoresse la storia e la tecnica dello strumento che ha cambiato per sempre la nostra visione dell'universo. Ci ha pensato la rivista on line "L'Astrofilo" che presenta un numero speciale interamente dedicato al telescopio. Il numero 11 di ottobre è scaricabile gratuitamente collegandosi a questo link. Insieme agli articoli dedicati alle celebrazioni, alla storia, alla tecnica e alla didattica con il telescopio, sono disponibili le effemeridi del mese di ootobre, le novità e gli appuntamenti dal mondo degli appassionati e tanti consigli per chi si avvicina per passione o per studio all'astronomia.

Acqua sulla Luna

Dati raccolti da tre diverse sonde hanno consentito ai ricercatori della NASA di confermare la presenza di acqua sulla superficie della Luna. Grazie ai dati raccolti con lo spettrometro a bordo della sonda indiana Chandrayaan-1 è stato possibile rilevare la caratteristica impronta delle molecole di acqua e ossidrile (OH) nello spettro della luce riflessa dalla superficie delle regioni polari del nostro satellite. “La ricerca dell’acqua sulla Luna – afferma Jim Green del Dipartimento di Scienze Planetarie della NASA – è stata per molto tempo una corsa al santo graal. La scoperta è il frutto di una lunga e intensa collaborazione fra le agenzie spaziali americana e indiana.” Naturalmente, non si è di fronte alla scoperta di laghi, mari o fiumi che scorrono sulla Luna. Al contrario, si tratta di piccole ma significative quantità di acqua e ossidrile contenute nelle rocce e subito al di sotto della superficie del nostro satellite. La presenza di acqua era stata già sospettata nel 1999 analizzando i dati raccolti dalla sonda Cassini durante il fly by con la Luna necessario alla sua lunga marcia di avvicinamento a Saturno dove è ancora operativa. La conferma definitiva è poi venuta dal confronto con i dati raccolti durante il passaggio ravvicinato dello scorso giugno della missione Epoxi, missione che estende l’operatività della Deep Impact che, dopo aver avvicinato e rilasciato un proiettile per studiare la cometa Temple 2, è ora in avvicinamento alla cometa Hartley 2 che incontrerà nel novembre 2010 non prima di aver raccolto importanti informazioni sui corpi del sistema solare. Epoxi è stata capace di mappare la distribuzione di acqua e ossidrile in funzione della temperatura, della latitudine, della composizione superficiale e dell’ora del girono, confermando in maniera inequivocabile la presenza di queste molecole sulla superficie lunare.

Nell’immagine: a sinistra, un cratere lunare di recente formazione; a destra, la distribuzione dei minerali ricchi d’acqua mostrata in falsi colori.
Credit: NASA

L'universo di Planck

Destinato a misurare e studiare la radiazione cosmica di fondo, l'osservatorio spaziale Planck dell'ESA ha appena completato la survey di prova del corretto funzionamento dei suoi strumenti. La qualità dei risultati ottenuti da rassicurazioni non solo sul fatto che a bordo tutto procede per il megio ma fa ben sperare gli astronomi sulla possibilità di gettare nuova luce sulle primissime fasi dell'evoluzione dell'universo. Planck è stato lanciato il 14 maggio scorso per raggiungere il punto lagrangiano L2, lì dove le forze gravitazionali di Terra e Sole si equilibrano. L'obiettivo della missione è quello di ottenere una nuova mappa dell'intero cielo nella regione delle microonde evidenziando le piccole differenze di temperatura presenti nel fondo cosmico, la radiazione fossile del big bang. Per far questo gli strumenti a bordo di Planck sono raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto (-273,15°C). Planck è così in grado di rilevare differenze di temperature nella radiazione cosmica di fondo pari a un milionesimo di grado. Prima di iniziare la mappatura del cielo i responsabili di missione hanno fatto eseguire agli strumenti di bordo una survey di prova per verificarne il corretto funzionamento. In circa 15 giorni Planck ha così misurato il fondo a microonde di una regione di cielo in prossimità del piano galattico. Il risultato è la banda a più colori che è riprodotta, sullo sfondo della Galassia, nell'immagine in alto. I due quadrati individuano due particolari riprodotti in dettaglio nelle immagini in basso. Si tratta di una regione all'interno del piano galattico e di una posta a latitudini maggiori. La qualità delle immagini è definita eccellente dai responsabili di missione.

Credit: ESA, LFI & HFI Consortia (Planck), Background image: Axel Mellinger

Il pianeta roccioso di CoRoT - 7

Mesi di duro lavoro e di misure certosine hanno permesso di scoprire la natura rocciosa del pianeta extrasolare noto con la sigla CoRoT 7b. Grazie a misure incrociate di massa e diametro è stato, infatti, possibile determinare la densità del pianeta che è risultata essere molto simile a quella della Terra consentendo così di stabilirne la natura rocciosa. La scoperta di CoRoT -7b era stata annunciata lo scorso febbraio ma risale a cira dodici mesi prima durante i quali i recercatori hanno condotto una serie interminabile di oservazioni che hanno consentito di misurarne il diametro risultato essere di poco inferie a due volte quello terrestre. Individuato attorno a CoRoT -7, una stella di 1,5 miliardi di anni distante circa 500 anni luce nella costellazione dell'Unicorno e con massa e temperaruta di poco inferiori a quelle del Sole, il pianeta percorre in appena 20,4 ore un'orbita molto stretta di raggio di 2,5 milioni di chilometri (23 volte inferiore a quella di Mercurio). CoRoT -7b è stato scoperto col metodo dei transiti dal telescopio spaziale CoRoT, nato da una collaborazione fra Francia, ESA e altri Paesi e appositamente progettato per scoprire nuovi pianeti extrasolari. Grazie al fortunato allineamento del pianeta e della stella lungo la linea di vista con la Terra, il pianeta si trova periodicamente a transitare sul disco della stella determinando la caduta di luminosità di quest'ultima misurata da CoRoT, che ha pure consentito di stabilire il diametro del pianeta. Le sue ridotte dimensioni, circa 2 volte quelle della Terra, avevano fatto subito pensare che potesse trattarsi di un pianeta di tipo roccioso, ma in mancanza della misura della sua massa era impossibile stabilirlo con certezza. Per questa misura è stato allora utilizzato il telescopio di 3,6 metri dell'ESO che opera sotto i cieli bui di La Silla in Cile e lo spettrografo HARPS. Oltre 70 ore di osservazioni e di misure delle piccole variazioni della velocità radiale indotte sulla stella dall'attrazione gravitazionale del pianeta hanno consentito di determinarne la massa che è risultata essere di 5 masse tererstri e quindi la densità, tipica di un corpo roccioso. CoRoT - 7b va così a collocarsi nella ristretta categoria di pianeti extrasolari detti, per le loro caratteristiche di massa e dimensioni, "super Terre". La vicinanza alla stella fanno però di questo pianeta un mondo del tutto inadatto a ospitare la vita. Sulla superficie esposta alla radiazione della stella la temperatura raggiunge anche i 2000 gradi centigradi per scendere a meno 200 nella parte in ombra. I ricercatori dell'ESO hanno anche potuto individuare la presenza di un secondo pianeta nel sistema di CoRoT -7. Si tratta di un corpo, denominato CoRoT -7c, di circa 8 masse terrestri che orbita attorno alla stella in 3 giorni e 17 ore.

Credit: ESO/L. Calcada

L'occhio di Hubble di nuovo a lavoro

Se qualcuno aveva ancora qualche dubbio sulle potenzialità del telescopio spaziale Hubble dovrà ricredersi. I nuovi strumenti installati nel corso della missione di servizio dello Shuttle non solo sono perfettamente funzionanti ma, a giudicare dalle prime imamgini rilasciate dai ricercatori della NASA, promettono ancora lunghi anni di importanti risultati scientifici. Nel corso dei 19 anni di operatività, Hubble ha ricevuto ben quattro missioni di riparazione e sostituzione di strumenti e apparati tecnici. Ma i risultati vanno ben oltre le aspettative, garantendo agli astronomi di tutto il mondo di poter continuare a contare su uno strumento scientifico delle potenzialità del telescopio spaziale almeno fino al 2014, quando dovrebbe entrare in funzione il nuovo James Webb Space Telescope destinato a sostituire Hubble.

Le immagini rilasciate sono a dir poco spettacolari. Ne proponiamo quattro che ben danno l'idea di cosa potrà ancora produrre il telescopio spaziale con la nuova camera WFC3 installata dagli astronauti dello Shuttle.

La prima immagine è la nebulosa planetaria NGC 6302. La sua meravigliosa forma a farfalla è dovuta ai gas emessi da una stella di circa 5 masse solari giunta agli ultimi stadi del suo percorso evolutivo. Terminate le riserve di combustibile nucleare che ne hanno garantito la stabilità per miliardi di anni, la stella si libera degli strati più esterni mentre il suo nucleo si contrae a formare una nana bianca.

La seconda immagine è, invece, un particolare del famoso quintetto di Stephan. Si tratta di un gruppo di galassie interagenti. Dagli scontri e dalle fusioni reciproche si innescheranno processi di formazione stellare che porteranno alla nascita di milioni di nuove stelle.

Un particolare dell'ammasso globulare Omega Centauri è, invece, ripreso nella terza immagine. Omega Centauri è uno dei più grandi ammassi globulari della Galassia. Contiene centinaia di migliaia di stelle impacchettate in una regione relativamente piccola. Lo studio degli ammassi globulari è particolarmente importante perchè, trattandosi degli oggetti più antichi dell'universo, ci consentono di far luce sulle prime fasi dell'evoluzione delle stelle e delle galassie.

Infine, nella quarta immagine è visibile un particolare della Carina Nebula. Distante circa 7500 anni luce è una regione di intensa formazione stellare.

Credit: NASA, ESA and the Hubble SM4 ERO Team

In declino il magnetismo solare?

E' noto he il Sole sta vivendo uno dei minimi di attività più pronunciati e prolungati dell'ultimo secolo. La sua superficie appare desolatamente priva di macchie per intere settimane e anche mesi e fra i fisici solari sono ormai aperte le scommesse su quanto a lungo durerà questa situazione. Un recente studio di Bill Livingston del National Solar Observatory (NSO) in Arizona fa temere che l'attesa per la ripresa dell'attività solare possa durare ancora a lungo. I ricercatori del NSO hanno misurato l'intensità del campo magnetico delle macchie solari negli ultimi 17 anni ricavando un andamento di evidente declino. Estrapolando i dati si prevede che, perdurando la stessa tendenza, nel 2015 le macchie solari potrebbero sparire del tutto. L'esistenza delle macchie sulla superficie del Sole è strattamente legata al magnetismo solare. Infatti, le macchie si formano quando il campo magnetico solare è particolarmente intenso da bloccare parzialmente il flusso di calore proveniente dall'interno della stella, raffreddando localmente la superficie solare che appare perciò di colore più scuro rispetto alle regioni circostanti. L'indebolimento dell'intensità del magnetismo solare ha perciò dirette conseguenze sul numero e sulle dimensioni delle macchie. I dati del NSO sono incontrovertibili e accettati dall'intera comunità dei fisici solari. Più controversa è la possibilità di estrapolazione dei dati per elaborare previsioni future. Alcuni ricercatori fanno infatti notare come la tendenza evidenziata per il magnetismo solare possa essere una normalissima fase dell'andamento ciclico dell'attività della nostra stella e che perciò potrebbe non essere affatto premonitrice della scomparsa per lungo periodo delle macchie solari. D'altra parte, non sarebbe la prima volta, nemmeno in età storica, che le macchie solari spariscono per lunghi periodi. Ad esempio tra il 1645 e il 1715, per circa 70 anni, la superficie solare si mostrò quasi completamente priva di macchie. Quel periodo, noto come minimo di Maunder, fu caratterizzato sulla Terra da temperature particolarmente basse, tanto da far parlare di "piccola era glaciale".

Fonte: NASA

La gemella della Via Lattea

Nonostante si mostri di taglio e ci appaia, dunque, con una caratteristica forma a sigaro, gli astronomi sono convinti che sia una galassia molto simile alla Via Lattea. Si tratta di NGC 4945, una galassia distante circa 13 milioni di anni luce nella costellazione del Centauro. Fu osservata per la prima volta sotto i cieli australiani dallo scozzese James Dunlop ed è oggi alla portata anche di telescopi di media apertura. Come la nostra galassia, anche NGC 4945 è una spirale i cui bracci si dipartono da una barra centrale con un nucleo molto luminoso. Al suo centro è ospitato un buco nero supermassiccio con massa dell'ordine dei milioni di masse solari. Proprio alla continua caduta di materia, gas e polveri, nel buco nero, risucchiata dal forte campo gravitazionale, è dovuta l'emissione di intensa radiazione che la fanno classificare come una galassia attiva. L'immagine è stata ottenuta col telescopio di 2,2 metri dell'ESO che opera sotto i bui cieli di La Silla in Cile. Il video invece è un montaggio di immagini, con campo progressivamente più ristretto ottenuti con vari telescopi, che ci porta, in un fantastico viaggio, nei pressi di NGC 4945.

Credit: ESO