TOI 700 d, l’ interessante candidato

Data astrale Gennaio 2020, l’umanità ha scoperto una seconda terra abitabile.

Ok, ok, un intro che fa molto Kolossal (e che forse chiuderei con un “, ma ormai è tardi per la razza umana”), e suona anche un po’ come annuncio trionfalistico di testate scientifiche finto-divulgative; ma non è poi lontano dalla verità.

Il telescopio spaziale TESS (NASA) in questo mese ha infatti individuato, con il metodo del transito, ben tre pianeti rocciosi extrasolari che orbitano attorno alla stella madre TOI 700 (nana rossa di classe M, per i puristi). La scoperta è stata poi anche confermata dal team di ricerca che lavora sui dati dell’altro telescopio spaziale, Spitzer.

Il più esterno dei tre, TOI 700 d, si trova nel bel mezzo della cosiddetta fascia abitabile della stella dove si suppone che le condizioni per la vita (come la intendiamo noi) siano soddisfatte: il pianeta è solido e non gassoso, la distanza è giusta per avere acqua liquida in superficie, il pianeta è verosimilmente dotato di una atmosfera (anche se non ne è ancora chiara la densità e la composizione), etc.

TOI700d.png

Mentre il periodo orbitale del pianeta (circa 37 giorni) e la sua distanza dalla stella (circa 0,163 UA medie) sono noti con buona precisione le stime sulla sua massa (il che vuol dire la sua gravità, il che vuol dire la speranza di trovare forme di vita) sono ancora abbastanza incerte; anche se in un intervallo che ci fa molto ben sperare. Fra 1.4 e 2 volte la massa della Terra con un raggio che è del 20% maggiore di quello del nostro pianeta.

TOI 700 si trova a circa 101,5 anni luce dal nostro Sole (non proprio dietro l’angolo, ma su scale cosmiche praticamente qui accanto) ed è molto meno luminosa della nostra stella per cui anche pianeti molto vicini, tipo TOI 700 d appunto, risultano potenzialmente abitabili.

Prima di cantare vittoria (ed ancora non ho capito perché identificheremmo la scoperta di vita extraterrestre come una vittoria e non solo come il risultato di una ricerca… per quanto rivoluzionario esso possa essere) teniamo a mente che:

  • il pianeta è comunque in rotazione sincrona con la sua stella (un po’ come la Luna con noi); praticamente su metà pianeta è sempre giorno (caldo), sull’altra sempre notte (freddo);
  • anche per pianeti orbitanti all’interno della zona abitabile, la possibilità che si sia sviluppata la vita è legata al comportamento della stella madre. Stelle particolarmente turbolente inondano i malcapitati pianeti di flares e radiazioni che spolverano ogni possibilità di vita. TOI sembra (anche se l’abbiamo osservata solo per una decina di mesi…) una stella abbastanza tranquilla;
  • anche ammesso che vi sia qualcuno lassù, prima di riuscire a parlarci ci vorrebbe qualcosa come 200 anni (andata e ritorno di un segnale)… viaggiando alla velocità della luce…;
  • il pianeta potrebbe ospitare vita, ma non intelligente (qualunque cosa voi intendiate: non ci risponderebbe) oppure una concezione completamente diversa della parola “vita”.

In breve: TOI 700 d è un interessantissimo candidato da continuare ad osservare; il primo test da superare per lui sarà se è dotato o meno di una atmosfera e di che natura. Poi vediamo il resto… Prossima osservazione prevista: luglio 2020, quando TESS si troverà nuovamente in posizione idonea.

Affascinante, prima ancora che abitabile.

WU

PS. Con grande fantasia: TOI = TESS Object of Interest.

The big wave

… solo che si trova all’interno della Via Lattea…

Osservando la nostra galassia, infatti, pare esistere una inaspettata, enorme, struttura a forma di onda composta interamente da gas. Si tratta di una struttura densa ed omogenea composto di gas densi ed ad alta temperatura che sono sostanzialmente il posto migliore in cui far nascere nuove stelle.

Praticamente sembra che la nostra Via Lattea ospiti una fornace di stelle enorme ed a forma di onda.

La scoperta (A Galactic-scale gas wave in the solar neighborhood) è frutto, ovviamente, di un team di ricerca internazionale e delle osservazioni (ed analisi a posteriori… la parte forse meno entusiasmante ma sicuramente fondamentale) combinate del satellite Gaia e del WorldWide Telescope.

MilkyWayWave.png

La cosa forse più interessante di questa scoperta è che il ruolo della cosidetta Cintura di Gould inizia a vacillare. Per Cintura di Gould si intende una sorta di anello di stelle esteso per circa 3000 anni luce ed inclinato di circa 16-20 gradi attorno al nostro Sole. Tale cintura ospita un grandissimo numero di stelle e potrebbe sostanzialmente rappresentare il braccio della spirale in cui si trova il nostro Sole (a circa 325 anni luce dal suo centro).

[…] We find a narrow and coherent 2.7-kiloparsec arrangement of dense gas in the solar neighbourhood that contains many of the clouds thought to be associated with the Gould Belt. This finding is inconsistent with the notion that these clouds are part of a ring, disputing the Gould Belt model. The new structure comprises the majority of nearby starforming regions, has an aspect ratio of about 1:20, and contains about three million solar masses of gas. Remarkably, the new structure appears to be undulating and its three-dimensional structure is well described by a damped sinusoidal wave on the plane of the Milky Way, with an average period of about 2 kiloparsecs and a maximum amplitude of about 160 parsec. […]

Per quanto enorme tale struttura è passata finora inosservata sia per la sua distanza da noi sia perché in realtà… non la cercavamo. Ora l’evidenza di questa alta concentrazione di gas caldi, perfette sorgente di stelle, ci costringe ad ammetterne l’esistenza e rivedere di conseguenza anche il ruolo del nostro Sole. E’ infatti chiaro che questo, distante “soli” 500 anni luce dall’onda nel suo punto più vicino, interagisce con la “Redcliffe Wave”: la cavalca (e noi assieme a lui…). Con un ciclo di circa 13 milioni di anni ne attraversa alternativamente i due bracci.

Quando si dice “vivere sull’onda”…

WU

Ipotesi di legislazione marziana

Il titolo potrebbe essere, senza troppa fantasia, “Mars 2025 or 2035?”. Quella che ci piace chiamare (forse per ricordare i nostri trascorsi, forse per darci un’area di conquistatori) la “corsa al pianeta rosso” è ormai inequivocabilmente iniziata. E non da poco.

Sono fiducioso che “anno più, anno meno” saremo in breve tempo in grado di metterci in condizione di mettere un piede umano sulla superficie di Marte e riportare quello stesso piede a casa sano e salvo. Tecnologicamente.

Non credo, tuttavia (e come spesso succede) che saremmo in grado di recepire a livello societario, umano, legale, la portata di un passo del genere. E’ stato così per le grandi scoperte (conquiste?) del passato, è stato così per le grandi invenzioni, è stato così per gli enormi progressi tecnologici: noi li costruiamo, li faccio, ma ci colgono puntualmente impreparati. Marte non farà eccezione.

E’ comunque il caso di pensare a come potrebbe esser fatto un sistema governativo e legislativo marziano. Ah, si parte dalle ipotesi sottese che l’umanità sarà comunque più matura di quanto successo con i conquistadores, che su Marte non abbiamo nessun autoctono a cui dar retta (si, ahimè, convincetevi, ma è così) e che le leggi che abbiamo qui sulla Terra non saranno replicabili sul altri pianeti.

L’insediamento marziano dovrà in ogni caso essere indipendente da quello terrestre e non una sua propaggine (è un asserto che condivido profondamente: York e New York, England e New England, etc. sono esempi che evidentemente non hanno retto…). In questo modo si avrebbe sostanzialmente la possibilità di “partire da zero” nell’organizzazione di una società completamente nuova che sperabilmente impara dagli errori che abbiamo già commesso (ed a cui è sempre più difficile rimediare) qui sulla Terra.

Ovviamente questo è terreno fertile per le ipotesi più disparate che, almeno a parole, partono sempre da equilibri razziali, assenza di divisioni, povertà e bla bla bla. Recentemente ha detto (immancabilmente) anche la sua Elon Musk (quello che su Marte ci vuole andare nel 2025, senza aspettare il 2035 pronosticato dalla NASA).

MuskMarsGovernment.png

Mi pare un approccio molto liberale, ugualitario e saggiamente basato sugli errori che abbiamo qui da noi commesso (vogliamo parlare di testi di legge così lunghi che mi perdo già dopo il preambolo?). Un po’ utopico, cero, ma mi pare proprio il contesto giusto per essere utopici.

Il punto che mi lascia più meditabondo è come tale approccio possa concretamente realizzarsi ad una situazione in cui il concetto stesso alla vita sarà in mano a qualche tecnologia. Sulla Terra possiamo essere ricchi o poveri, morire di fame o di sete, ma abbiamo l’aria, il sole che non sono “proprietà” di nessuno. Su Marte anche il respirare sarà grazie ad una qualche macchina (… per non parlare del resto) ed il dubbio profondo che chi avrà in mano “le chiavi della macchina” avrà in mano la “democrazia del pianeta” mi rimane.

Avrò visto troppe volte Atto di Forza? Ah, per chi non lo sapesse, anche questo tratto da “We Can Remember It For You Wholesale” di Philip K. Dick, ovviamente.

WU

Lb-1 grosso, nero e sbagliato

Ha una massa 70 volte maggiore quella del nostro Sole, è situato a circa 15 mila anni luce dalla Terra… e non dovrebbe esistere. E’ un errore, della natura, ovviamente.

Stiamo parlando di un mostro cosmico spettacolare, un buco nero stellare (tecnicamente stelle massicce che collassano sotto la loro stessa gravità) dal peso record. Una sorta di eccezione, o meglio una rivoluzione delle nostre teorie riguardanti questi corpi celesti. Infatti secondo i “nostri calcoli” Lb-1 semplicemente non dovrebbe esistere (eppure è enormemente li!).

La nostra sola Via Lattea dovrebbe (sempre secondo i modelli che stiamo, in parte, mettendo in discussione con la scoperta di Lb-1) contenere 100.000.000 di buchi neri con una massa massima di una ventina di volte quella del nostro sole.

Un gruppo di ricercatori dell’Osservatorio astronomico nazionale cinese ha invece notato Lb-1… ed è nella nostra galassia! Secondo i nostri modelli solitamente una stella a fine vita espelle gran parte della sua massa come parte dei potenti venti stellari. Quello che rimane indietro e che eventualmente collassa in un buco nero non potrebbe essere quindi così massiccio come Lb-1… E non di poco: il mostro nero in questione è circa il doppio del massimo teorico che ci aspettavamo di trovare. Ora si che ci deve (lui, ovviamente) delle spiegazioni!

La scoperta, inoltre, è di per se sconcertante: buchi neri di enormi dimensioni esistono anche nella nostra galassia! (no, non ci stanno per fagocitare) Cosa fin’ora non scontata (e che, divago, assieme alla conferma delle onde gravitazionali -che per essere generate in entità da noi individuabile devono aver richiesto il collasso di buchi neri ben più grandi di quelli che sappiamo teorizzare- contribuirà a farci capire passato, presente e futuro del nostro universo). Finora, inoltre, buchi nero stellari (che non emettono, ovviamente, luce) potevano essere scoperti solo mediante l’emissione a raggi X dei gas che fagocitavano, tipicamente cannibalizzando qualche stella compagna.

Non tutti i buchi neri però sono così impegnati a banchettare (e quindi ad emettere raggi X che li rendono visibili dai nostri “occhi”) anzi, la stragrande maggioranza dei buchi neri stellari rimane nascosta e taciturna. Il team di ricerca, per superare questo “problemino” si è affidato ad una tecnica assolutamente diversa: Lamost è un telescopio spettroscopico a fibre ottiche in grado di osservare stelle in orbita intorno a un oggetto invisibile, semplicemente attirate dalla sua gravità. L’unico aspetto che un buco nero non sa nascondere. La tecnica usata ha una percentuale di successo molto ristretta, solo una stella su un milione può essere tipicamente scovata nella sua orbita intorno a un buco nero. Nella scoperta di Lb-1 c’è stata anche una bella dose di “fortuna” (serendipity, magari).

Dopo Lamost gli altri grandi telescopi mondiali sono stati puntati sulla stalla in questione: una stella otto volte più pesante del Sole in orbita attorno a “qualcosa” … la massa stimata di questo “qualcosa” è appunto 70 volte quella del nostro Sole.

Ecco a voi Lb-1, sufficientemente grossa da mettere in crisi il nostro ego.

WU

Vado in vacanza, su Proxima Centauri #2

Il sistema solare è ancora casa, e mentre mi allontano immagino di scorgerli tutti, i pianeti erranti che obbediscono alla gravità del Sole, che se li trascina tutti, in un vortice che viaggia attorno al centro galattico. Vedrò la fascia di asteroidi tra Marte e Giove, e poi la fascia di Kuiper, il ventre gravido da dove provengono le stelle cadenti che uomini e donne imbarazzati cercano nel cielo estivo, senza sapere mai cosa desiderare, e perché.

Scuoto la testa, mi allontano dalla mappa. Esco sul terrazzo, guardo in alto. Ho imparato presto come non sentirmi perduto nel cielo notturno, i segreti che tengono insieme le costellazioni e le vedo, le stelle che sono state le mie prime guide solitarie. Ricordo Arturo, la splendente gigante rossa nella costellazione di Boote, Altair dell’Aquila, Deneb del. Cigno, che se ne stava appesa al centro esatto del mio cielo. La destinazione però deve essere un’altra, molto più lontana di così. Torno dentro, mi siedo al tavolo di nuovo. I confini di questa mappa sono i sono i confini stessi dell’Universo, fino a dove siamo riusciti a pensare.

Martin Amis scriveva che la storia dell’astronomia è la storia di una crescente umiliazione, come la creazione di storie. Dagli dèi all’io, dal geocentrismo all’universo infinito. A mano a mano che la Terra perdeva il suo centro l’uomo sapeva di non essere nemmeno il centro di sé stesso. Ci arriveremo.

La prossima tappa è Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro Sole. Le distanze cambiano, le stelle si fanno più rare. I chilometri diventano anni luce: 4,2 per l’esattezza. Per raggiungerla con un vecchio shuttle impiegherei 160 mila anni terrestri. Situata nella costellazione del Centauro, Proxima Centauri fa parte di un sistema stellare triplo, tre stelle che girano una intorno all’altra. E intorno alle stelle più vicine alla Terra che sono stati studiati i primi esopianeti. Forse farò un giro su Proxima B, e mi godrò il freddo inverno eterno di quella prima superterra.

Poi mi verrà voglia di inseguire la grandezza e prima di uscire dalla galassia punterò UY Scuti, la stella più glande che sia mai stata scoperta. Velata di polvere, la vedrò apparire solo all’ultimo e so già che verrò sconvolto dalla sua enormità. Se fosse al posto del Sole arriverebbe a occupare l’intera orbita di Giove, facendo apparire il pianeta più grande del Sistema solare un ragazzino poco cresciuto. Sono mai anche solo riuscito a pensare, a qualcosa di tanto grande? L’universo nasconde la grandezza delle cose, rimette i pensieri al loro posto, un ordine di scala. E a questo che servono viaggi, a ordinare le cose secondo la loro grandezza, la loro importanza. Da qui la Terra è solo un piccolo accidente fortunato, uno dei modi che ha usato l’Universo di percepire sé stesso, si dice. Che cos’è la vita di un uomo al cospetto della grandezza di UY Scuci? A questa distanza perfino le divinità si misurano in chilometri, in raggi solari. Poco più di un miliardo di chilometri: ecco quanto sono grandi gli dèi.

Le altre galassie saranno come sogni di materia luminosa. Andromeda, la galassia a spirale più vicina alla Via Lattea rappresenta il futuro: tra quattro miliardi di anni e mezzo collideranno, dando vita a una grande galassia ellittica. Il suo nome scientifico è M31, un’istituzione nel cielo, visibile anche a occhio nudo nelle notti senza Luna. Poi la Galassia Sombrero e quella del Sigaro e poi Arp 273, due galassie che si danzano intorno, come in un rituale d’accoppiamento. Se mi allontanassi ancora avrei in un colpo d’occhio tutto il Gruppo Locale, come viene chiamato l’ammasso di galassie in cui siamo dentro. Ce ne sono altri, molto più grandi di così. Ammassi e superammassi che si affastellano gli uni sugli altri, come insiemi teorici impossibili anche soltanto da pensare. Sarà difficile andare più in là. Ipoteticamente sarei nello spazio cosmico, pieno di materia oscura, e tutto quello che vedrei sarebbero fasci di luce che mantengono in piedi la struttura cosmica, con il nulla alle spalle.

Tornerei a casa, seguendo una linea dritta; ma prima di prendere la via del ritorno avrei un ultimo desiderio, più intimo, da esaudire. All’interno della Via Lattea, nella direzione della costellazione del Sagittario, andrei alla ricerca di Sagittarius A, il buco nero attorno a cui tutti i nostri mondi ruotano. E’ un buco nero supermassiccio, che non riuscirei a vedere, perché ingloberebbe tutto, anche la luce. Forse, se avrò fortuna, scorgerò il suo disco di accrescimento, ma senza avvicinarmi troppo, perché la sua gravità modellerebbe a suo piacimento il tempo, e lo spazio. Ci sarà una vertigine, pensando che è attorno a quel punto che ruotiamo, mentre viviamo la vita di tutti i giorni.

Respiro forte, davanti alla mappa. Tutte le cose che mi sono immaginato saranno diverse, quando ci sarò vicino. Ci andrò. Domani, ci andrò.

[Vado in vacanza su Proxima Centauri, Matteo Trevisani – scienziato che ha provato ad organizzarsi un viaggio con la nuova guida Lonley Planet]

WU

PS. Ora, a parte essermi deliziato con lo stile di scrittura di questa che più che una recensione potrebbe essere il capitolo di un libro, mi sono intrippato su questo brano (tanto da rileggerlo per un paio di sere a ripetizione) più che altro per gli spunti di riflessione “trasversali” che offre. Probabilmente sono temi tipici del viaggio, ma sono espressi in un contesto che di solito non intendiamo come tale (beh, a meno di quel gota ristretto di “turisti spaziali”, ovvio, e che comunque non osano spingersi fino alle destinazioni qui presentate).

Salutare i conoscenti per non esser certi dello stato d’animo in cui si tornerà, esser certi che quello che si immagina sarà diverso quando lo si vedrà da vicino, pensare a Giove o Saturno come fossero Manhattan o Tokyo, dimensionare le divinità (in miliardi di km!), etc. sono tanti pezzetti su cui mi costruisco un bel pensiero. Per non parlare di tutte le metafore che mi immagino esser celate nel testo: il buco nero, sogni di materia luminosa, il sistema solare come casa, e via dicendo.

Un sorriso abbozzato anche in una giornata anonima o quando sono immerso nel traffico quotidiano (fisico e mentale), grazie lettura.

Vado in vacanza, su Proxima Centauri #1

Sono sempre stato abituato a desiderare i luoghi più che le cose. Voglio vedere le città, disegnare i confini, camminare nelle periferie e sulle creste dei monti, immaginare me stesso nell’atto di occupare uno spazio diverso da casa: a lungo è stata la sola ricchezza che ho ricercato, la sola che mi sono augurato.

E per questo che il prossimo viaggio è così importante, così denso di significati, perché nessuno sarà mai arrivato così lontano. Lo spazio cosmico è sempre stato l’allusione più prossima della distanza. La luce tremula degli oggetti del cielo è il controcanto della loro stessa inaccessibilità. Ma solo fino a domani. Sul tavolo del salotto, sulla Terra, ho approntato da mesi una mappa diversa da tutte le altre. E piena di segnalini, di post-it e di appunti che ho ricavato a una guida appena uscita. Questa mappa è qualcosa di simile a un’iniziazione, a un programma di conoscenza: è un itinerario di viaggio.

Uno zaino, piccolo e leggero, è pronto vicino alla porta. Nella tuta pressurizzata ho messo i documenti e i biglietti e ho salutato le persone che amo, perché l’inquietudine prima di ogni partenza riguarda lo stato in cui tornerò. Quello che vedrò mi cambierà? In che modo?

Scegliere l’itinerario è stato difficile, ma il punto di partenza non poteva che essere la Luna. L’ho considerato a lungo il museo più lontano dalla Terra. Atterrerò sul Mare della Tranquillità, dopo un viaggio di tre giorni e 384 mila chilometri, immagino il momento in cui mi chinerò sopra le impronte di Armstrong e di Aldrin come ho fatto per quelle di dinosauri, sulle Alpi francesi, e mi guarderò intorno alla ricerca di una bandiera americana.

Anche se conosco la forza delle radiazioni solari mi stupirò, trovandola bianca. Il simbolo di una resa. Non avrò molto tempo, ma so che aspetterò che la Terra sorga solenne dall’orizzonte lunare, per scattare la replica di una vecchia foto che conosco a memoria, Earthrise, con tutta l’umanità e la sua storia davanti, e il niente dietro. Forse sarà l’unico attimo di commozione che potrò concedermi, perché è da lì che comincerà il vero viaggio.

Con le dita a compasso traccio le distanze sulla mappa, bevo un sorso di tè. Dalla Luna a Marte, che da qui è solo una piccola stella vagamente rossastra. Sorvolerò le sue calotte polari e atterrerò ai piedi del Monte Olimpo, alto venticinque chilometri. Sarà impossibile non pensare a quello terrestre, e pensare a quali dèi abbiano abitato lassù, secondo quale mitologia. Dovremmo costruirne una completamente nuova. Ma il monte Olimpo marziano qui è mi enorme vulcano, con una superficie paragonabile a quella dell’Italia. Mentre ripartirò mi sembrerà un grosso tendone da circo.

Sarà la volta di Saturno, che raggiungerò passando per Giove, con i suoi anelli di polvere. La Grande Macchia Rossa apparirà presto dagli oblò della navicella. E una tempesta che imperversa da secoli, un gigantesco tornado più grande della Terra, l’occhio rosso di un dio che scruta le sue lune. La missione che ha avuto l compito di esplorare Giove ha il nome della dea sua consorte: Juno. lo, Europa e Callisto – tre delle sue molte lune sono altre figure mitologiche. Saluterò di sfuggita Ganimede, il loro coppiere e l’ultimo dei satelliti galileiani e la luna più grande del nostro sistema solare.

Sfrutterò la gravità ciel maggiore dei pianeti e come una fionda mi lancerò all’inseguimento di Saturno, il guardiano della soglia, il pianeta più lontano visibile a occhio nudo. Ci vorranno giorni. Sogno Saturno da sempre. L’immagine dei suoi anelli sospesi nell’oculare del mio pomo telescopio è una visione che è rimasta impressa nel fondo della mia retina, come un marchio di appartenenza a una stirpe che ancora non esiste. Eppure Saturno è un pianeta leggero. Galleggerebbe, se immerso in una vasca grande abbastanza da sostenerlo. Ma so che quando mi tufferò nell’interstizio tra i suoi anelli di ghiaccio, come la sonda Cassini, tutto quello a cui riuscirò a pensare saranno i suoi poli esagonali, e le brillanti aurore create dal suo campo magnetico e dalle particelle espulse dalle sue lune.

[Vado in vacanza su Proxima Centauri, Matteo Trevisani – scienziato che ha provato ad organizzarsi un viaggio con la nuova guida Lonley Planet]

WU

PS. Quando andiamo in vacanza, almeno per sfizio, una guida Lonely Planet l’abbiamo sfogliata. Non dico acquistata, non dico seguita, ma almeno sfogliata distrattamente in libreria si. E’ un marchio che non ha bisogno di presentazione (a ragione, IMHO). Onestamente però non avrei mai pensato si sarebbe messo a fare una sorta di “Guida Galattica per Autostoppisti” versione “consumer” per chi vuole lasciarsi questo pianeta alle spalle.

Universo – Guida di Viaggio è questa specie di guida per sognare (per ora) di andare a spasso per l’universo. Incominciando dal nostro sistema solare, passando in rassegna i nostri fratelli incatenati alla gravità del Sole per poi muoversi sempre più lontano; focalizzandosi sugli oggetti extrasolari che conosciamo un po’ meglio, oggetti stellari, galassie ed ammassi di galassie.

Lo stile è quello alla Lonely Planet: consigli su cosa vedere, come muoversi, indicazioni per arrivare, etc. Una guida al viaggio a tutti gli effetti. Il tutto contornato da storia delle esplorazioni, immagini mozzafiato e tanta tanta benzina per i nostri sogni di viaggiatori.

Si bemolle, la nota dell’universo

La nota più profonda mai registrata nell’Universo: Si bemolle, costante. Le sirene che la emettono sono … semplicemente dei buchi neri.

Prendiamo ad esempio quello che si trova all’interno della costellazione del Perseo, 250.000.000 di anni luce da noi. La sirena è stata guardata per un po’ da Chandra (telescopio a raggi X della NASA) che si è accorto di una specie di “increspatura” nella nube di gas che circonda il buco.

A tali increspature è associata una vibrazione acustica che ha percorso tutti gli anni luce per arrivare fino alle nostre “orecchie”. Il SI è già di per se una nota bassa, bemolle è mezzo tono ancora più bassa: inascoltabile. 57 ottave più bassa di un tipico DO (un pianoforte ne contiene a mala pena 7…). Praticamente la nota più bassa mai “ascoltata” ed almeno un milione di miliardi di volte più bassa di quello che le nostre orecchie possano ascoltare.

Il profondissimo si bemolle è il vagito che ascoltiamo del gas fagocitato (in un prodigioso ammasso di luce e calore) dal buco nero. E quello di Perseo non l’unico… anzi, un po’ tutti quelli attivi che si fanno ascoltare emettono tale nota.

A parte l’aspetto musicale, queste onde sonore sono un valido strumento a capire l’evoluzione delle grandi strutture del cosmo. Perché, ci chiediamo da anni, c’è così tanto gas caldo nelle galassie e così poco gas freddo?

I gas caldi, che si mischiano con i raggi X, dovrebbero piuttosto raffreddarsi considerando l’energia dispersa dai raggi X. I gas più densi, inoltre, sono quelli più vicini ai nuclei galattici (tipicamente buchi neri) e sono anche dove l’emissione di raggi X è maggiore; ci si aspetterebbe quindi che tali gas si raffreddino più velocemente. Se così fosse il raffreddamento causerebbe anche un calo della pressione in tali gas facendoli sprofondare verso i buchi neri ed accelerando la formazione stellare.

Tutto questo non accade, o almeno non al rateo che vorremmo. Vi è scarsa evidenza di questo raffreddamento dei gas e quindi di formazione stellare in base a questo modello. Nessun modello teorico sviluppato è stato finora pienamente soddisfacente ne supportato da osservazioni (ottiche o audio, è il caso di dire), a meno di non considerare anche la nota dell’universo.

Per capire come un si bemolle possa aiutarci torniamo un attimo a Perseo. Chandra ci ha fatto “vedere” sue super-bolle al centro della costellazione che si estendono dal centro del buco nero verso la periferia della galassia. In tali cavità sembra vi sia qualcosa che in qualche modo “respinge” il gas della galassia rendendole quindi “vuote”.

Vi sono quindi dei flussi “antri intrusione” che contrastano la voglia del buco nero di fagocitare qualunque cosa. Per generare tali cavità serve evidentemente una grande quantità di energia che potrebbe… essere trasportata da un si bemolle. Le onde acustiche potrebbero effettivamente essere le artefici di queste cavità dissipando nei gas galattici energia che li manterrebbe caldi prevenendo un flusso di raffreddamento durante il loro destino verso il buco nero.

Ma se fosse veramente così significherebbe che la nota delle onde acustiche sarebbe costante per tutta l’estensione delle cavità, qualcosa come 2.5 miliardi di anni! Le onde acustiche, propagandosi dal buco nero verso l’esterno, potrebbero essere (la parla fine non è ancora stata messa) alla base del meccanismo che limita la formazione stellare e l’accrescimento sfrenato di materia da parte dei buchi neri in un modello “a gas freddo”.

Perseo è semplicemente la costellazione più brillante osservata da CHANDRA, ma guardando meglio anche in altre galassie alla ricerca di gas caldi, la conformazione “a due cavità” sembra ripetersi ed anche l’ascolto del Si bemolle, profondo e costante, si ripete.

Quando si dice “ascoltare l’universo”.

WU

PS. Curioso e sommario come si conviene.

La costante che cambiava

Ci sono costanti che stanno ferme ed altre “costanti” che abbiamo bisogno di definire tali per tenere in piedi la nostra migliore modellazione dell’universo che ci circonda, ma che di star ferme non ne vogliono proprio sapere. Il che, a complicare le cose, non vuol dire però che siano quantità variabili.

La costante di Hubble è quel numero che ci dice a che velocità l’universo si sta espandendo, la distanza fra le galassie e non ultimo proprio l’età del cosmo. La costante di Hubble è quel valore che lega lo spostamento verso il rosso (redshift) della luce delle galassie e la loro distanza: maggiore la distanza di una data galassia, maggiore il suo spostamento verso il rosso.

In soldoni la costante di Hubble di da una relazione lineare fra velocità e distanza delle galassie (fra l’altro confermando il principio cosmologico che l’universo sia isotropo ed omogeneo su larga scala). Storicamente è stata la scoperta che ha spazzato via, in un sol colpo, tutti i modelli statici di universo (come erroneamente previsto da Einstein) e fatto strada ai modelli dinamici, incluso quello del Big Bang oggi largamente accettato.

La costante di Hubble è si costante nello spazio (ovunque guardiamo nell’universo), ma non nel tempo! Il che spiegherebbe anche perché tale “costante” presenta valori diversi se la si misura con strumenti diversi. Nel cosmo, infatti, il dove è molto parente del quando e puntando strumenti su oggetti molto lontani vuol dire guardare tanto indietro nel tempo…

Secondo le ultime osservazioni/studi/analisi oggi il valore della costante di Hubble è 76,8 chilometri al secondo per megaparsec ((km/s)/Mpc). Puntando ad oggetti diversi, più lontani nello spazio e nel tempo, il valore rilevato era invece 71,9 (km/s)/Mpc ed ancora, il valore della costante calcolato partendo dalla radiazione cosmica di fondo (ancora più indietro nel tempo) era di 67,4 (km/s)/Mpc.

La variazione del valore della costante è da attribuirsi alla forza di gravità che tenderebbe a far rallentare l’espansione dell’universo e la “misteriosa” energia oscura (che è alla base della costante cosmologiche gioia-e-dolore di Einstein) che invece tende a farla aumentare.

Possiamo fare anche un passetto ulteriore. Se la costante di Hubble mi dice in qualche modo la velocità alla quale si sta espandendo l’universo, la distanza di Hubble può essere definita come la distanza massima alla quale posso guardare considerando la velocità di espansione (e sempre assumendo costante la velocità della luce). Tale distanza è la distanza massima dall’osservatore oltre la quale leggi fisiche, spazio e tempo perdono significato. Guardare oltre non significa più nulla (e non è oggi tecnicamente possibile).

La distanza di Hubble “stimata” e “costante” è di 16.000.000.000 di anni luce.

WU

PS. Quando diciamo che l’età dell’universo è 13.82 miliardi di anni (solo?) assumiamo il valore della costante determinato dalla missione WMAP (71,0±2,5 (km/s)/Mpc).

L’ingegnere, la sonda e la vita

Questa è una storia che sento ciclicamente da anni, o forse decenni. Non so, onestamente, bene da che parte schierarmi, ma sono convinto che se invece di titoli sensazionalistici e notizie parziali si specificasse che potremmo al più parlare di qualche invisibile microbo marziano e non di forme intelligenti (e mimetiche) la cosa farebbe molto meno clamore.

Per passi.

Siamo stati (beh, sonde e rover, chiaramente) su Marte forse più volte di quante non siamo stati nella fossa delle Marianne (non ne sono certissimo, mi è venuta di getto) ed è chiaro che in passato ha ospitato acqua liquida. E’ chiaro che contiene ghiaccio qua e la. Ed è chiaro che dal suo suolo viene rilasciato metano.

Il metano è uno di quegli indicatori della vita. Una forma biologica vivente (magari microbica) metabolizzando rilascia metano. Non è chiaro (o quanto meno sufficientemente confermato) nessun processo geologico che rilasci metano.

Nonostante questo, nessuno “di rilievo” (ovvero che non sia un cazzaro o un complottista conclamato) ha mai confermato o si è sbilanciato a sostenere seriamente l’esistenza della vita su Marte.

Gilbert Levin fa eccezione. Gilbert è uno ingegnere (di professione) che ha collaborato a diversi degli esperimenti che furono messi a bordo delle Viking (sonde degli anni settanta progettate, lanciate ed operate per le prime esplorazioni del pianeta rosso). Levin sostanzia, tecnicamente, il suo asserto.

Le Viking ospitavano a bordo un Molecular Analysis Experiment che serviva per rilevare il rilascio di anidride carbonica “marcata” da un processo biologico. Tutti i microorganismi terrestri che metabolizzano sostanze organiche, liberano anidride carbonica; almeno qui sulla terra. L’esperimento consisteva sostanzialmente nel prendere un campione di terreno (marziano, ovviamente), spruzzarlo con acqua e nutrienti radioattivi. Se fossero stati presenti dei microorganismi questi avrebbero rilasciato anidride carbonica radioattiva che sarebbe quindi stata rilevata dal Molecular Analysis Experiment.

L’esperimento non rilevò nessuna molecola. Ma continuava a misurare emissioni di metano; rimaste sostanzialmente inspiegabili nonostante diverse proposte.

Levin ha una sua spiegazione. Non si sono trovate tracce di composti organici perché il sistema di rilevazione di allora non era così evoluto, almeno non abbastanza per trovare le flebili tracce di microorganismi marziani. Ragionevole e probabile, quanto meno. Ed aggiunge anche lo stesso esperimento, con lo stesso analizzatore, fu provato a terra (e mi chiedo, ma solo dopo la prova su Marte?) ed anche in questo caso l’anidride prodotta dai microbi terresti (che beh, direi siamo certi esserci…) non fu rilevata.

Levin è un tecnico, non uno scienziato. Per questo, dice (e qui onestamente ci vedo un po’ di vittimismo e mania di protagonismo), le sue tesi non sono considerate abbastanza seriamente. Ma c’è anche da dire che nonostante tutte le volte che siamo andati su Marte negli ultimi quaranta anni, dai tempi delle Viking, non è mai stato più mandato uno strumento che rilevasse traccie di anidride carbonica.

Le cose, in teoria, dovrebbero chiarirsi, con il lancio, previsto il prossimo anno del rover Rosalind Franklin dell’agenzia spaziale europea. Chissà perchè mi aspetto sia l’inizio di una nuova fanta-storia-extraterrestre.

WU

Astro-macelleria

Un tempo si allevava quello che si mangiava, ora i miei figli sono convinti che le bistecche nascano direttamente dentro la COOP ed i totani siano animali che nascano già a cerchietti. Domani io sarò il vecchio che credeva che la carne venisse dagli animali e gli animali fossero allevati a terra.

La preparazione per quel giorno è stata ovviamente motivata da questa notizia qua.

Siamo sulla stazione spaziale internazionale ed in particolare nella sezione dedicata agli esperimenti di esobiologia. Un team industriale (!) istraeliano-russo-americano (alla faccia dei dazi e dei bombardamenti) ha prodotto in orbita le prime cellule bovine. Nessun animale è stato addestrato per un volo spaziale per andare incontro alla sua triste fine in orbita, bensì è stato usato un fantasmagorico ed innovativo sistema di stampa 3D.

Partendo da cellule bovine aggregate in sfeoridi si è utilizzato un sistema di stampa 3D basato su fattori di crescita e “bio-inchiostri” che hanno consentito di assemblare un pezzo di tessuto bovino. Dato che nello spazio la gravità non spinge naturalmente verso il basso i tessuti, la “bistecca” non ha la classica forma a strati che vediamo sulla terra, bensì sembra una specie di palla di neve dalla struttura tondeggiante che si accresce per sfoglie. Beh… abbastanza diversa dalla nostra comune idea di bistecca.

BisteccaSpaziale.png

L’astro-bistecca è formalmente adatta per essere consumata dall’uomo (anche se non è stata assaggiata) ed è ovviamente motivata dall’idea di produrre cibo “fresco” per gli astronauti che saranno impegnati nei lunghi viaggi che ci attendono (Marte in primis). Ovviamente le “ricadute terrestri” di questo genere di esperimento sono immense (tipo quest’altro esperimento qua oppure questo)… etiche e di sostenibilità in prima battuta.

WU