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Nuova mappa della galassia

La più ampia mappa della Via Lattea in 3D

L'Osservatorio di Varsavia sullo sfondo della Via Lattea (K Ulaczyk/J Skorow/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw)

Il modello, basato su misurazioni dirette delle distanze di stelle variabili, arriva fino a circa 75.000 anni luce dal sistema solare e mostra la deformazione del disco galattico

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Il nostro posto tra le stelle non è mai stato così chiaro e ben definito, anche alla scala dimensionale più ampia: una collaborazione internazionale guidata da Dorota Skowron dell'Università di Varsavia, in Polonia, presenta su “Science” la più ampia mappa tridimensionale della Via Lattea mai realizzata finora. Il risultato conferma che il disco galattico non è piatto, ma appare deformato già a partire da metà circa del suo raggio e si deforma sempre di più procedendo verso i bordi.

Il metodo usato da Skowron e colleghi è basato sull’osservazione delle variabili Cefeidi, stelle pulsanti che cambiano la loro luminosità con un periodo variabile tra 1 e 100 giorni.

Si tratta di stelle fondamentali in astronomia perché misurandone la luminosità apparente è possibile determinarne la distanza con un’accuratezza inferiore al 5 per cento.

Il profilo del disco galattico, secondo il modello di Skowron e colleghi: sono visibili i bordi deformati (J Skowron/OGLE/Astronomical Observatory, University of Warsaw)
Il dato fondamentale che ha aperto la strada alla mappa è che il numero di variabili Cefeidi note della galassia è doppio rispetto a pochi anni fa grazie ai risultati della quarta fase del progetto OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), un vasto censimento delle stelle variabili che si trovano nel disco galattico e nel centro galattico. Skowron e colleghi ne hanno analizzate 243, molte delle quali sono proprio sul bordo della galassia, determinadone la distanza. Hanno realizzato così un modello tridimensionale della Via Lattea, arrivando fino a circa 75.000 anni luce di distanza dal sistema solare e coprendo così la maggior parte della galassia.

Da questa mappa emergono la forma a “S” della Via Lattea – o, in termini più scientifici, a spirale barrata – nota fin dagli anni cinquanta, e il disco stellare con gli estremi ricurvi in versi opposti, a partire da 25.000 anni luce dal nucleo centrale, come già dedotto da altri studi astronomici.

Gli autori sottolineano tuttavia che è la prima volta che queste informazioni vengono ricavate con misurazioni dirette di distanze di singole stelle, e non mancano le novità: la deformazione è molto più pronunciata del previsto. Secondo i ricercatori, è stata causata dall’interazione gravitazionale con galassie vicine (come le Nubi di Magellano), con il mezzo interstellare di polveri e gas o con la materia oscura, la misteriosa essenza dell'universo che non si può osservare direttamente ma fa sentire la sua presenza attraverso gli effetti gravitazionali.

Completata la mappa, gli autori pensano già di renderla più particolareggiata. I prossimi sforzi di ricerca saranno perciò dedicati a un’altra categoria di stelle pulsanti, le RR Lyrae. Presenti nella galassia da molto più tempo delle Cefeidi, potranno fornire dati sulla parte più antica della galassia e sulla sua evoluzione

Tratto da LE SCIENZE IT

 

Eclissi di luna luglio 2019foto N. Opizzi

Il collega e amico Nicola Opizzi ha realizzato questa bella sequenza di immagini rappresentanti l'eclissi parziale di luna del 16 luglio 2019.

sequenza eclissi parziale di luna luglio 2019

Le foto sono state campionate da 60 immagini eseguite con Nikon d5100 e obiettivo 600 mm f9 (obiettivo a specchio) su cavalletto fotografico, inseguimento manuale.

Un bell’esempio di come si possano raggiungere ottime prestazioni usando una strumentazione non specifica per l’astronomia.

Autore Nicola Opizzi dalla capanna Gorda 1800 m.s.l.m.

 

Ricerca di presentazioni per la giornata dell'astronomia

GIORNATA DELL'ASTRONOMIA - RICERCA DI PRESENTAZIONI - secondo annuncio


Una GIORNATA dell'ASTRONOMIA promossa dalla SAT si svolgerà nel pomeriggio
di sabato 23 marzo 2019 presso la sede del Liceo Cantonale di Bellinzona.
Il suo scopo è la condivisione fra amici delle proprie esperienze, il
confronto, la comunicazione dei risultati astronomici ottenuti o che si
possono ottenere nella pratica dell'astronomia amatoriale.
Costruzione di strumenti, risultati fotografici, pratica di osservazioni
visuali o fotografiche, esperienze di divulgazione, recensione di libri,
tecniche di analisi: ecco quanto si presta a una comunicazione durante la
GIORNATA e che può essere trasmesso ad altri appassionati dell'astronomia.
Questo appello è rivolto non solo ai soci della SAT ma anche a tutti gli
astrofili ticinesi. Se avete qualcosa di interessante e utile che vi
piacerebbe raccontare, annunciatevi come relatori alla GIORNATA
dell'ASTRONOMIA.

La durata di un intervento sarà indicativamente di 15 minuti, con un
successivo intervallo di tempo per le domande. Sarà disponibile un beamer e
ci sarà la possibilità di esporre eventuali attrezzature.

Chi desidera presentare è pregato di inviare celermente:
-il titolo,
-un piccolo testo introduttivo
-la durata prevista

all'indirizzo:
Questo indirizzo e-mail è protetto dallo spam bot. Abilita Javascript per vederlo.


Grazie per l'attenzione.

S. Sposetti
Presidente SAT

 

LIGO raddoppia

LIGO raddoppia la sua sensibilità

LIGO raddoppia la sua sensibilità

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Nei prossimi anni, gli interferometri gemelli costruiti negli Stati Uniti verranno potenziati fino a raddoppiare la loro sensibilità. Grazie a questo miglioramento, i due strumenti della collaborazione LIGO potrebbero rilevare onde gravitazionali ogni oraDavide Castelvecchi/Nature

onde gravitazionali fisica

Nel prossimo decennio dovrebbe essere possibile rilevare le onde gravitazionali quasi ogni ora. A partire dal 2023, il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) verrà sottoposto al suo aggiornamento più significativo dal 2015, come hanno annunciato il 14 febbraio scorso i suoi enti finanziatori di Stati Uniti e Regno Unito.

La National Science Foundation degli Stati Uniti sta contribuendo con 20,4 milioni di dollari (18 milioni di euro) al progetto Advanced LIGO Plus (o ALIGO+), la UK Research and Innovation sta fornendo altri 10,7 milioni di sterline (12,3 milioni di euro), con un piccolo contributo dall’Australia. Gli aggiornamenti presso i due siti di LIGO, nello Stato di Washington e in Louisiana, includeranno l’aggiunta di una cavità ottica a vuoto di 300 metri di lunghezza. Questo aiuterà gli scienziati a manipolare le proprietà quantistiche dei laser nel cuore del sistema di rivelazione di LIGO e a ridurre il rumore.

LIGO è formato da interferometri a forma di L situati a Hanford, nello Stato di Washington, e Livingston, in Louisiana, ciascuno con due bracci di quattro chilometri. È entrato in funzione per la prima volta dal 2002 al 2010, per poi essere riavviato nel 2015 dopo numerosi aggiornamenti.

LIGO raddoppia la sua sensibilitàIllustrazione di due buchi neri in fase di fusione. (Science Photo Library RF/AGF)L’osservatorio ha effettuato la sua prima rivelazione – le onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due buchi neri – nel settembre di quell’anno. Finora ha catturato dieci fusioni di buchi neri, più una fusione di due stelle di neutroni. LIGO è stato sottoposto a miglioramenti periodici, e ora sta per riaprire dopo un aggiornamento progettato per aumentare la sensibilità del 50 per cento.

Un sistema migliorato
Ma gli aggiornamenti di ALIGO+ saranno più drastici. Se tutto andrà secondo i piani, LIGO sarà in grado di rilevare fusioni di

stelle di neutroni che si verificano entro 325 megaparsec (circa un miliardo di anni luce) dalla Terra, dice Ken Strain, fisico dell’Università di Glasgow, in Regno Unito, che guida un consorzio di università britanniche che dovrebbero ricevere la maggior parte del denaro del Regno Unito. Questo raddoppierà quasi la sensibilità di progetto che LIGO si aspetta di raggiungere prima dell’aggiornamento di ALIGO+, pari a 173 megaparsec.

LIGO è già in grado di individuare buchi neri distanti miliardi di parsec. Entro il 2022, dovrebbe rivelare circa uno di questi eventi al giorno, e il successivo aggiornamento di ALIGO+ dovrebbe spingerlo a un evento ogni poche ore.

Le modifiche miglioreranno anche la qualità delle osservazioni, non solo la loro frequenza, ha detto l’ex direttore di LIGO Barry Barish in una conferenza stampa a Washington, negli Stati Uniti. Per esempio, la riduzione del rumore permetterà ai ricercatori di dire in che modo i buchi neri ruotavano prima della fusione, il che può fornire indizi sulla loro storia. “Ci dà la possibilità di misurare le cose come non possiamo fare ora”, ha detto Barish, fisico del California Institute of Technology di Pasadena e premio Nobel per la fisica nel 2017.

Abbattere il rumore
Gli interferometri per le onde gravitazionali funzionano confrontando continuamente le lunghezze dei loro due bracci. Lo fanno facendo rimbalzare fasci laser tra coppie di specchi alle estremità di ciascun braccio, e quindi facendo convergere i due fasci su un punto centrale, dove si sovrappongono. In assenza di onde gravitazionali, le oscillazioni elettromagnetiche dei fasci si annullano. Ma se lo spazio-tempo viene disturbato e i bracci cambiano di lunghezza, i fasci laser non si cancellano più a vicenda e un sensore inizia a rilevare la luce.

Nella pratica, gli specchi non possono essere mantenuti perfettamente immuni dalle vibrazioni termiche e sismiche. Inoltre, il laser stesso produce rumore, a causa della natura casuale della fisica quantistica. Gli scienziati di LIGO hanno sviluppato tecniche elaborate per smorzare queste fonti di rumore e per estrarre segnali da qualsiasi rumore rimasto.

L’aggiornamento di LIGO che sta per essere completato include l’implementazione di una tecnica chiamata luce spremuta (squeezed light), che è anche usata dall’interferometro Virgo, costruito vicino a Pisa, a guida italo-francese. Il sistema per spremere la luce di LIGO ridurrà le fluttuazioni nel numero di fotoni che raggiungono il sensore di luce, ma aumenterà l’entità della spinta dei fasci sugli specchi. Come l’aria in un materasso ad aria parzialmente gonfiato, il rumore quantistico non può essere completamente eliminato, ma solo diffuso intorno. Il principale miglioramento di ALIGO+ – che richiede i tunnel da 300 metri – introdurrà la “spremitura dipendente dalla frequenza”. Ciò consentirà agli interferometri di ridurre allo stesso tempo sia la pressione sugli specchi sia le fluttuazioni del fotone. Altri miglioramenti includeranno nuovi specchi con rivestimenti all’avanguardia, che dovrebbero ridurre di quattro volte il rumore termico.

(L'originale di questo articolo è stato pubblicato su Nature il 15 febbraio 2019. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)

 


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