Mai visto un Sole così

Con questa torta il National Solar Observatory di Boulder, Colorado (Usa), ha festeggiato il rilascio delle prime immagini dell’Inouye Solar Telescope. Crediti: G. Cauzzi

Sono state da poco pubblicate le prime immagini della superficie del Sole riprese dal nuovo telescopio Daniel Ken Inouye Solar Telescope (Dkist) alle Hawaii, che, grazie allo specchio primario da quattro metri di diametro, risulta di gran lunga il più grande e potente telescopio solare esistente al mondo.

Questo nuovo gigante è stato costruito dal National Solar Observatory (Nso), un ente di ricerca statunitense con una sede alle Hawaii ma il quartier generale a Boulder, in Colorado (Usa). Per saperne di più, proprio a Boulder Media Inaf ha raggiunto per un’intervista Gianna Cauzzi, ricercatrice Inaf di fisica solare che fa parte da molti anni del comitato scientifico del Dkist e che lavora attualmente a Nso per la preparazione della comunità scientifica Usa, specialmente studenti, all’utilizzo futuro del telescopio.

Cominciamo dal nome: a chi è intitolato il telescopio?

«Daniel Ken Inouye è stato un senatore delle Hawaii al Senato federale per quasi 50 anni, dal 1963 fino alla sua morte, nel 2012, ed è stato uno dei principali fautori della crescita della ricerca astronomica nelle isole Hawaii. Dopo la sua scomparsa, gli sono state dedicate numerose infrastrutture nelle isole. Mi piace anche ricordare che il senatore Inouye ha combattuto in Italia durate la seconda guerra mondiale, al seguito del famoso 442° battaglione dell’esercito americano, composto principalmente di cittadini Usa di origine giapponese, arruolatisi volontari per dimostrare la loro fedeltà alla nazione. Come conseguenza delle ferite riportate durante un assalto alla linea Gotica in Liguria, nel 1945, il senatore perse il braccio destro».

È vero che le prime immagini ottenute dal telescopio rappresentano qualcosa di mai visto?

Video ottenuto in 10 minuti di osservazione della superficie del Sole dall’Inouye Solar Telescope alla lunghezza d’onda di 705 nm. Crediti: Nso/Aura/Nsf

«Queste prime immagini prodotte dal Dkist sono davvero fantastiche. Rappresentano una scena di granulazione, una suddivisione in celle prodotte dal movimento convettivo del plasma. La scena di granulazione non è una sorpresa, ma i dettagli rivelati lo sono, eccome! Ad esempio, all’interno degli intergranuli – quei filamenti più freddi e più scuri che contornano le celle convettive – a volte appaiono dei “nastri” più brillanti: rappresentano aggregati di campi magnetici molto intensi, dove la pressione del plasma è ridotta. Finora queste concentrazioni magnetiche sono state osservate come strutture vagamente circolari, i cosiddetti “tubi” di flusso magnetico. Queste nuove immagini e video sembrano rivelare che in realtà il campo magnetico si comporta più come un fluido, con tanto di vortici, che si adatta alle condizioni degli spazi intergranulari.

Va anche ricordato un punto importante: queste prime immagini raggiungono la risoluzione spaziale attesa per un telescopio di 4 metri. Già da solo questo è un risultato enorme, in quanto significa che le prestazioni di tutto il sistema ottico sono conformi al progetto, una cosa mai scontata quando si parla di strumenti così complessi».

L’Inouye Solar Telescope alle Hawaii. Crediti: Nso/Aura/Nsf

Ecco, parliamo un po’ dello strumento: quanto costa un gioiello di questo tipo?

«Il costo totale è di circa 340 milioni di dollari. Il finanziamento è stato erogato dalla National Science Foundation americana e ha coperto tutta la fase di costruzione, cominciata ufficialmente nel 2010. Lo scavo è materialmente iniziato nel dicembre 2012, quindi in poco più di 7 anni si è passati dal badile al telescopio».

Quali sono le caratteristiche uniche del telescopio?

«Il Dkist è davvero rivoluzionario, come telescopio solare. Lo specchio primario di oltre 4 m di diametro permetterà di distinguere dettagli alla superficie del Sole con dimensione di 15-20 km da una distanza di 150 milioni di km: come se uno potesse leggere lo schermo del telefono da un km di distanza. Questa è una scala spaziale a cui pensiamo si verifichino interazioni fondamentali tra il plasma e il campo magnetico alla superficie del Sole.

Inoltre, l’Inouye Solar Telescope è stato progettato fin dall’inizio per fare polarimetria di precisione. Le misure polarimetriche, per vari motivi, sono di solito piuttosto difficili, ma per il Dkist è stata dedicata grande attenzione alla caratterizzazione di tutte le ottiche in maniera da poter ottenere una misura molto precisa della polarizzazione solare.

La corona solare visibile durante l’eclisse totale di Sole del 2016. Crediti: Don Sabers, Ron Royer, Miloslav Druckmüller

Ma una caratteristica davvero unica è la capacità del Dkist di fare osservazioni molto avanzate della corona solare, quella parte dell’atmosfera che si vede durante un’eclissi ma altrimenti sovrastata dalla luminosità del Sole, decine di migliaia di volte superiore. Il Dkist ha adottato diverse soluzioni, ingegneristiche e non, per poter affrontare il problema: la luce diffusa strumentale è ridotta al minimo con una lucidatura estrema dello specchio, sistemi di lavaggio in loco per eliminare la polvere che si deposita sul primario, e, soprattutto, un disegno ottico fuori asse, che evita qualsiasi ostruzione dello specchio primario. Inoltre, il sito di Haleakala è stato scelto principalmente per la qualità del cielo in questo senso, con una bassissima percentuale di particolati in sospensione, e quindi un livello molto basso di luce diffusa – pochi altri siti astronomici al mondo possono competere in questo senso.

Infine, va ricordato il sistema di raffreddamento, estremamente complesso, che deve dissipare il calore che uno specchio di 4 metri concentra nel fuoco primario, per la precisione 13 kW in un’area di circa 40 cm², ovvero circa 3000 volte l’irraggiamento normale a Terra».

Il Sole, vista la sua vicinanza e luminosità, è certamente l’oggetto astronomico studiato da più tempo. Ci sono ancora cose da scoprire?

«La risposta è, ovviamente, sì. In particolare, ci si è resi conto negli ultimi decenni che fenomeni fisici fondamentali si verificano a scale spaziali e temporali molto piccole, che necessitano di telescopi di grande diametro come il Dkist, e strumenti altamente performanti. Un ottimo esempio sono le interazioni tra il campo magnetico e il plasma alla superficie solare, interazioni che stanno all’origine di tutta un’altra serie di fenomeni, tra cui il riscaldamento della corona solare.

Oltre all’interesse intrinseco per la fisica dei plasmi, verificare i modelli con osservazioni ad alta risoluzione del Sole è fondamentale per comprendere appieno il funzionamento di una stella, e quindi a interpretare misure effettuate in altre stelle simili, ma di cui possiamo osservare solo la luce integrata. In effetti, molti fenomeni osservati sul Sole vengono usati come base per spiegare osservazioni stellari di tutti i tipi».

Il telescopio vero e proprio all’interno della cupola, con lo specchio da 4 metri coperto da una cortina a chiusura rapida per evitare che si trasformi incidentalmente in uno “specchio ustorio”. Crediti: Nso/Aura/Nsf

Questo nuovo telescopio permetterà anche di fare previsioni di space weather?

«Certamente aiuterà molto a perfezionare i nostri modelli. Nella corona solare si assiste spesso a repentine riconfigurazioni dei campi magnetici, con associata emissione di radiazione molto energetica, e a volte anche espulsioni di materia. Queste esplosioni si propagano nello spazio interplanetario e, se raggiungono la Terra, possono creare problemi alla nostra tecnologia. Il Dkist sarà in grado, per la prima volta, di misurare la direzione e l’intensità del campo magnetico nella corona in modo sistematico, e monitorarne l’evoluzione in regioni potenzialmente esplosive».

Da poco sono arrivati i primi risultati scientifici del Parker Solar Probe della Nasa e a giorni verrà lanciato il Solar Orbiter dell’Esa, due missioni spaziali per studiare il Sole da vicino: sono concorrenti o alleati del Dkist?

«Come in tutti i campi, non esiste il telescopio perfetto, che possa fare tutto, e bene. Parker Solar Probe e Solar Orbiter hanno caratteristiche e scopi molto diversi da Dkist, per cui non c’è sovrapposizione; anzi, è molto interessante pensare di poterli usare in maniera complementare e coordinata, per studiare il rapporto causa-effetto di molti fenomeni solari.

Parker Solar Probe misurerà in situ sia i campi elettro-magnetici che la velocità e densità del plasma, fornendo informazioni di prima mano sulla struttura del vento solare, prima che il viaggio nello spazio interplanetario sino alla Terra lo modifichi sostanzialmente. D’altra parte, data la sua vicinanza, Parker Solar Probe non può “guardare” direttamente il Sole. Dkist, in particolare con la sua capacità di misurare i campi magnetici coronali, ha già previsto di ottenere osservazioni sistematiche coordinate che possano identificare la regione sorgente del vento solare misurato da Parker Solar Probe, caratterizzandone il campo magnetico e la sua evoluzione.

Il Solar Orbiter in Florida in preparazione al lancio previsto per l’8 febbraio. Crediti: NASA/Ben Smegelsky

Solar Orbiter porta a bordo sia strumenti in situ, come il Parker, che telescopi classici, in grado di osservare il Sole direttamente, sia nel visibile che nell’ultravioletto, tra cui il coronografo italiano Metis. Sono molte le misure interessanti che si potranno ottenere in collaborazione tra Dkist e Solar Orbiter, ad esempio lo studio della dinamica e campo magnetico coronale in regioni ben precise col Dkist, da seguire su scale più grandi con Metis quando entrambi i telescopi puntano nella stessa direzione.

Infine, una piccola curiosità: nonostante sia previsto che Solar Orbiter arrivi fino a 0.3 AU, non riuscirà a vedere la superficie del Sole ad una risoluzione spaziale migliore del Dkist, anzi…. D’altra parte, mandare un telescopio solare di 4 m in orbita è un’impresa ancora molto lontana dalla realtà!»

A lei, in particolare, cosa piacerebbe scoprire?

«Uno dei miei interessi scientifici degli ultimi anni riguarda la struttura e dinamica della cromosfera, una parte dell’atmosfera solare che è ancora poco capita. È una regione di interfaccia tra due regimi fisici molto diversi, la fotosfera e la corona, che si pensa giochi un ruolo fondamentale per incanalare verso l’alto l’energia sufficiente a mantenere la corona alle altissime temperature osservate. Con il Dkist mi piacerebbe poter investigare la dinamica e il campo magnetico di strutture cromosferiche molto sottili, chiamate spicole (già osservate al bordo solare da Padre Angelo Secchi a fine Ottocento!), che potrebbero assolvere a questo compito di trasportatori di energia. Finora le osservazioni sono state abbastanza inconclusive, in quanto le scale spaziali e temporali con cui si manifestano sono al limite delle capacità degli attuali telescopi, ma con le prestazioni attese dal Dkist pensiamo di fare davvero il salto di qualità necessario per poter far luce, letteralmente, su questo problema».

Gianna Cauzzi nella cupola tel telescopio Dkist alle Hawaii. Crediti: G. Cauzzi/Nso

Fare l’astronoma di giorno, in piena luce, piuttosto che nel classico buio notturno, è meglio o peggio?

«Mah, io sono una a cui piace alzarsi molto presto la mattina e va a dormire la sera di conseguenza, quindi la cosa mi si confà perfettamente! Non da dire che disprezzi il cielo stellato ovviamente, anzi, l’emozione che si prova quando si mette l’occhio a un telescopio e si osserva un oggetto lontano è davvero qualcosa di fantastico. Purtroppo, ormai i telescopi di punta raramente ammettono l’astronomo “medio” a fare osservazioni di persona: il grosso dei dati viene raccolto o in maniera automatica, da remoto, o tramite un astronomo residente che compie le osservazioni su indicazioni dell’investigatore a cui è stato assegnato il tempo. È una maniera più efficiente di usare il tempo al telescopio, che è molto costoso, sia perché gli addetti conoscono molto meglio come usare gli strumenti, che perché le osservazioni possono essere adattate alle condizioni del cielo in maniera dinamica invece di bloccare un periodo per una sola configurazione o persona. Anche il Dkist opererà in questo modo per la maggior parte delle osservazioni, una grossa differenza rispetto ai telescopi solari attuali».

Alma e Rosetta sulle tracce del fosforo

Questa infografica mostra i risultati chiave di uno studio che ha rivelato la traccia interstellare del fosforo, uno dei mattoni costitutivi della vita. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), Rivilla et al.; Eso/L. Calçada; Esa/Rosetta/NavCam; Mario Weigand, www.SkyTrip.de

«La vita è apparsa sulla Terra circa 4 miliardi di anni fa, ma non conosciamo ancora i processi che l’hanno resa possibile», dice Víctor Rivilla, autore principale di un nuovo studio pubblicato oggi dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. I nuovi risultati di Alma (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), di cui l’Osservatorio europeo australe (Eso) è partner, e dello strumento Rosina a bordo di Rosetta mostrano che il monossido di fosforo è un elemento chiave nel rompicapo sull’origine della vita.

Con la potenza di Alma, che ha permesso uno sguardo dettagliato nella regione di formazione stellare Afgl 5142, gli astronomi sono stati in grado di individuare i luoghi in cui si formano molecole contenenti fosforo, come il monossido di fosforo. Nuove stelle e sistemi planetari sorgono in regioni, simili a nubi, formate da gas e polvere sparsi tra le stelle, rendendo queste nubi interstellari i luoghi ideali da cui iniziare la ricerca dei mattoni costitutivi della vita.

Le osservazioni Alma hanno mostrato che le molecole che contengono fosforo vengono create quando si formano stelle massicce. Flussi di gas da stelle giovani e massicce scavano cavità nelle nubi interstellari. Le molecole contenenti fosforo si formano sulle pareti della cavità, attraverso l’azione combinata di urti e radiazioni della giovane stella. Gli astronomi hanno anche dimostrato che il monossido di fosforo è la molecola più abbondante sulle pareti della cavità, tra tutte le molecole contenenti fosforo.

Dopo aver cercato questa molecola nelle regioni di formazione stellare con Alma, il gruppo europeo è passato a un oggetto del Sistema Solare: l’ormai famosa cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko. L’idea era di seguire le tracce di questi composti contenenti fosforo. Se le pareti della cavità collassano per formare una stella, in particolare una non particolarmente massiccia, come il Sole, il monossido di fosforo può congelarsi e rimanere intrappolato nei granelli di polvere ghiacciata che rimangono intorno alla nuova stella. Ancor prima che la stella sia completamente formata, i granelli di polvere si uniscono per formare sassolini, rocce e infine comete, che diventano così trasportatori di monossido di fosforo.

Rosina, acronimo che sta per Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, ha raccolto dati da 67P per due anni, mentre Rosetta era in orbita intorno alla cometa. Gli astronomi avevano già trovato tracce di fosforo nei dati di Rosina, ma non sapevano di quale molecola si trattasse. Kathrin Altwegg, principal investigator di Rosina e co-autrice del nuovo studio, ha avuto un suggerimento su quale potesse essere questa molecola dopo essere stata avvicinata a una conferenza da un’astronoma che studiava con Alma le regioni di formazione stellare: «Mi disse che il monossido di fosforo sarebbe un candidato molto probabile, quindi sono tornata a verificare i nostri dati ed eccolo lì!».

La regione di formazione stellare Afgl 5142vista da Alma. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), Rivilla et al.

Questo primo avvistamento del monossido di fosforo su una cometa aiuta gli astronomi a stabilire una connessione tra le regioni di formazione stellare, dove la molecola viene creata, fino alla Terra.

«La combinazione dei dati di Alma e di Rosina ha rivelato una sorta di filo chimico durante l’intero processo di formazione stellare, in cui il monossido di fosforo svolge il ruolo dominante», spiega Rivilla, ricercatore all’Osservatorio astrofisico di arcetri dell’Inaf, l’Istituto nazionale di astrofisica italiano.

«Il fosforo è essenziale per la vita come la conosciamo», aggiunge Altwegg. «Dato che le comete hanno probabilmente fornito grandi quantità di composti organici alla Terra, il monossido di fosforo trovato nella cometa 67P potrebbe rafforzare il legame tra le comete e la vita sulla Terra».

Questo affascinante viaggio ha potuto essere documentato grazie alla collaborazione tra astronomi. «Il rilevamento del monossido di fosforo è stato chiaramente ottenuto grazie a uno scambio interdisciplinare tra telescopi sulla Terra e strumenti nello spazio», commenta Altwegg.

Leonardo Testi, astronomo dell’Eso e responsabile europeo delle operazioni di Alma, conclude: «Comprendere le nostre origini cosmiche, tra cui quanto siano comuni le condizioni chimiche favorevoli all’emergenza della vita, è uno dei temi principali dell’astrofisica moderna. Mentre Eso e Alma si concentrano sulle osservazioni di molecole in giovani sistemi planetari distanti, l’esplorazione diretta dell’inventario chimico all’interno del Sistema solare è resa possibile dalle missioni Esa, come Rosetta. La sinergia tra le strutture terrestri e spaziali all’avanguardi a livello mondiale, attraverso la collaborazione tra Eso ed Esa, è una risorsa preziosa per i ricercatori europei e consente scoperte rivoluzionarie come quella riportata in questo articolo».

Fonte: comunicato stampa Eso

Per saperne di più:

Inattesa curva demografica per 69 galassie

Stefano Zibetti nella cupola dello storico telescopio “Amici”, all’Osservatorio astrofisico dell’Inaf di Arcetri. Crediti: S. Zibetti/Inaf

Quando parliamo di galassie antiche non scherziamo: le galassie ellittiche e lenticolari – le più anziane dell’universo – sono formate perlopiù da stelle nate quando l’universo aveva meno di un terzo della sua età attuale: oltre otto miliardi di anni fa. A differenza delle galassie a spirale, in cui continuano tutt’ora a formarsi stelle, nelle galassie ellittiche e lenticolari mancano quasi completamente le stelle giovani. Per questo motivo, analizzare le popolazioni stellari in queste galassie è un po’ come compiere uno scavo archeologico, per ricostruire come e quando si sono formate. Per riuscirci è necessario disporre di tecniche avanzate per caratterizzare e datare i “reperti archeologici”, ovvero gli spettri delle popolazioni stellari, cercando di collegare la posizione in cui si trovano nelle galassie con i vari indizi in un quadro evolutivo complessivo.

Nel contesto della survey Califa, dopo oltre dieci anni di studio sono stati raggiunti risultati particolarmente originali per quanto riguarda i profili di età stellare, appena pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Primo autore dello studio è Stefano Zibetti, astronomo originario di Gallarate (in provincia di Varese) che si occupa di fisica delle galassie e della loro evoluzione fin dalla tesi di laurea. Dopo quasi un decennio di ricerca in Germania, Zibetti è approdato all’Inaf di Arcetri, dove continua a studiare le popolazioni stellari, sia su oggetti vicini, sia in survey su distanze cosmologiche.

Partiamo da questa survey, Califa: che cos’è? 

«Califa sta per “Calar Alto Legacy Integral Field Areasurvey: un ambizioso programma osservativo internazionale, primo nel suo genere, in cui sono state osservate ben 667 galassie “vicine” con la tecnica della integral field spectroscopy, mediante lo strumento Pmas-Ppak al telescopio di 3.5m all’osservatorio ispano-tedesco di Calar Alto, in Spagna. Le osservazioni sono durate circa cinque anni. Benché la release definitiva dei dati sia del 2016 e oltre un centinaio di lavori siano già stati pubblicati utilizzando questi dati, Califa rimane ancora una ricchissima miniera per nuove scoperte».

Come si è svolto il vostro studio?

«Tra le numerose galassie osservate nell’ambito della survey Califa, ne sono state selezionate 69, e da queste abbiamo ottenuto spettri per ogni posizione all’interno della galassia con una risoluzione di circa mille anni luce. Attraverso una complessa modellizzazione degli spettri, che abbiamo sviluppato in anni di ricerca, abbiamo caratterizzato ogni posizione in termini di composizione chimica ed età media delle stelle, nonché della loro densità».

E cosa avete concluso?

«In accordo con lavori precedenti, abbiamo mostrato che la frazione di elementi “pesanti” – più pesanti dell’elio, i cosiddetti “metalli” – decresce in modo sostanziale dal centro verso le parti periferiche di queste galassie, per poi stabilizzarsi nelle regioni più esterne. Più nello specifico, abbiamo mostrato per la prima volta che le abbondanze di metalli sembrano rispondere in modo quasi esclusivo alla densità locale di stelle, con una bassa dipendenza alle caratteristiche “globali” della galassia. Ciò suggerisce che l’arricchimento chimico sia principalmente frutto di processi locali. Questo andamento è in buon accordo con i modelli che prevedono che la maggior parte delle stelle nelle regioni centrali di queste galassie si formino in epoche primordiali dal rapido collasso di nubi di gas sotto l’effetto della gravità propria e della materia oscura».

Qual è la principale novità emersa dal vostro studio?

«La vera sorpresa è stata la scoperta che l’età delle stelle non segue un andamento uniforme in funzione della distanza dal centro. L’età media più vecchia si riscontra nelle regioni più periferiche e diminuisce via via verso distanze intermedie, per poi ricominciare ad aumentare verso il centro nelle galassie con maggiore gravità».

Schema evolutivo di una tipica galassia ellittica. Crediti: Nasa, Esa, S. Toft (Niels Bohr Institute) e A. Feild (Stsci)

Come si può interpretare questo fenomeno?

«Riteniamo che le regioni interne di queste galassie siano costituite da stelle formate in situ, in un processo che si arresta progressivamente in tempi successivi andando verso il centro come previsto nel caso di collasso gravitazionale del gas. Nelle galassie a gravità maggiore è possibile che altri meccanismi (ad esempio la crescita di un buco nero supermassiccio) inibiscano simultaneamente la formazione di stelle anche nelle regioni centrali, dando così origine all’inversione di età che osserviamo. Alternativamente, è possibile che parte del gas venga accresciuto e convertito in stelle nelle regioni intermedie in epoche successive, dando luogo al minimo di età osservato. Le regioni più esterne di queste galassie sarebbero invece dominate da stelle strappate da piccole galassie satelliti in epoche remote, da cui conseguirebbe la loro età avanzata e il basso grado di arricchimento chimico».

Quali saranno le prossime ricerche in questo campo?

«Sebbene risposte definitive non siano ancora disponibili, il campo di ricerca è aperto per studi teorici e simulazioni che siano in grado di spiegare la fisica della fenomenologia che abbiamo presentato in questo lavoro».


Per saperne di più:

Elettroni sotto shock nelle nursery stellari

La regione Sgr B2 osservata con il radiotelescopio Vla alla frequenza di 6 GHz. L’inserto a destra mostra uno zoom sulla regione “Deep South” (Ds) dove è stato calcolato l’indice spettrale. Crediti: Fanyi Meng

C’è un enigma che avvolge le regioni di formazione stellare, le cosiddette regioni H II, nebulose di gas caldo e ionizzato che ospitano al loro interno stelle giovani ed estremamente luminose. Recenti osservazioni in banda radio di queste regioni indicano la presenza di radiazione, detta di sincrotrone, emessa da elettroni che viaggiano a velocità prossime a quelle della luce mentre si muovono lungo le linee di campo magnetico seguendo un moto a spirale. Le varie teorie finora proposte per giustificare la presenza di questo tipo di radiazione prodotta da elettroni relativistici non sono riuscite nel loro intento. Ora però un gruppo di ricercatori guidati da Marco Padovani, dell’Istituto nazionale di astrofisica ad Arcetri (Firenze), ha proposto un nuovo scenario che sembra finalmente mettere d’accordo teoria e osservazioni.

Gli scienziati hanno dimostrato che è possibile accelerare gli elettroni presenti nelle regioni H II fino alle energie relativistiche quando attraversano le onde d’urto che si propagano all’interno della regione stessa, secondo il meccanismo di accelerazione di Fermi. Il banco di prova per testare la validità del modello è stata la regione “Deep South” (Ds) in Sagittario B2, una nube molecolare gigante situata a circa 400 anni luce dal centro della nostra Galassia, osservata in banda radio con il radiotelescopio Vla. «Il nostro modello è riuscito a riprodurre le densità di flusso osservate con un’accuratezza del 20%, nonché gli indici spettrali, vincolando anche l’intensità del campo magnetico, la velocità del materiale in espansione e la densità prevista in Ds» dice Padovani, primo autore dell’articolo che descrive l’indagine, pubblicato oggi online sul sito della rivista Astronomy & Astrophysics.

Marco Padovani

Il team ha anche sviluppato un software online interattivo e pubblico che calcola il flusso di elettroni accelerato dalle onde d’urto, la densità di flusso e l’indice spettrale previsti in una regione HII nello spazio dei parametri densità-intensità del campo magnetico per un determinato set di temperatura, velocità e frequenza di osservazione.

«La maggiore sensibilità, il campo visivo più ampio, la maggiore velocità di rilevamento e la capacità di realizzare misure di polarizzazione dei futuri telescopi come Ska, lo Square Kilometre Array, in cui l’Istituto nazionale di astrofisica è fortemente coinvolto, consentiranno di scoprire un numero maggiore di regioni H II associate all’emissione di sincrotrone, offrendo l’opportunità di caratterizzare meglio l’origine delle sorgenti di sincrotrone galattico» conclude Padovani.

 

Per saperne di più:

 

Tutto quello che volevate sapere su Bennu

Questa serie di immagini è stata realizzata dalla sonda Osiris-Rex e ci mostra l’asteroide Bennu in una rotazione completa da 80 km di distanza. La fotocamera PolyCam della sonda ha ottenuto i trentasei frame da 2.2 millisecondi per un periodo osservativo di 4 ore e 18 minuti. Crediti: Nasa Goddard Space Flight Center/University of Arizona

Il piccolo asteroide Bennu oggi è protagonista nel mondo scientifico. Sono infatti sette i diversi articoli – pubblicati oggi su Nature, Nature Astronomy, Nature Geoscience e Nature Communications – che vanno a comporre una sorta di numero speciale interamente dedicato ai risultati delle ricerche svolte sull’asteroide, per indagarne l’evoluzione e capire il ruolo dei corpi celesti primordiali nella nascita della vita sul nostro pianeta.

Le analisi sono frutto delle indagini svolte grazie agli strumenti scientifici a bordo della sonda della Nasa Osiris-Rex, in cui l’Istituto nazionale di astrofisica partecipa con i ricercatori Maurizio Pajola, Elisabetta Dotto e John Robert Brucato, cui abbiamo chiesto un commento sui principali risultati ottenuti fino ad oggi, di cui si parla nei diversi articoli. Lo studio di Bennu, della sua forma e della sua evoluzione, ci aiuterà a raggiungere una maggiore comprensione di quella che è stata l’evoluzione del Sistema solare. Gli asteroidi, come le comete, sono dei residui rimasti del suo processo di formazione, e quello che si cerca di capire è se un asteroide come Bennu possa aver introdotto sulla Terra materiale contenente acqua e ricco di carbonio, contribuendo quindi anche alla nascita della vita.

«Bennu è uno dei numerosi piccoli corpi che, ruotando intorno al Sole, intersecano l’orbita del nostro pianeta», ricorda Elisabetta Dotto, dell’Inaf di Roma, membro dello science team di Osiris-Rex. «Gli impatti che questi oggetti hanno avuto con la Terra hanno modificato il corso della vita e, ancora oggi, costituiscono un potenziale pericolo per il nostro pianeta. Dal 1999, anno della sua scoperta, a oggi Bennu è stato oggetto di una campagna internazionale di osservazione da telescopi a Terra. Sulla base delle informazioni acquisite sappiamo che si tratta di un oggetto scuro e primitivo, simile ai piccoli corpi che si ritiene abbiano creato le condizioni adatte per l’innesco della vita sulla sul nostro pianeta, rilasciando con i loro impatti acqua e materiale organico appena formato».

Queste tre immagini acquisite dalla sonda Osiris-Rex della Nasa mostrano un’ampia inquadratura e due primi piani di una regione dell’emisfero settentrionale di Bennu. Le immagini sono state scattate il 25 febbraio mentre la navicella spaziale era in orbita intorno a Bennu, a circa 1,8 km dalla superficie dell’asteroide. Crediti: Nasa Goddard/University of Arizona

Le prime osservazioni provenienti dagli strumenti di bordo di Osiris-Rex confermano la presenza di minerali idrati diffusi e abbondanti. Le osservazioni hanno anche identificato la presenza inaspettata di numerosi grandi massi. Diverse caratteristiche, come la mancanza di piccoli crateri e l’aspetto eterogeneo della superficie, suggeriscono che essa comprenda diverse regioni appartenenti a epoche diverse, alcune residue dal corpo progenitore e altre frutto di attività più recente. Gli autori stimano che Bennu abbia un’età tra i 100 milioni e un miliardo di anni, quindi più vecchio di quanto previsto, e abbia avuto origine nella Cintura degli asteroidi.

«Non appena abbiamo iniziato a osservare Bennu da vicino», dice Maurizio Pajola, dell’Inaf di Padova, «abbiamo visto che la sua superficie è caratterizzata da una miriade di massi di svariate dimensioni. Questo aspetto era atteso dalla comunità scientifica visto che Bennu, con i suoi 500 metri di diametro, è quello che viene definito un asteroide ‘rubble-pile’, cioè non monolitico, ma costituito da parte dei frammenti rocciosi che formavano l’asteroide genitore, dal quale si è formato in seguito ad un impatto distruttivo. Prima dell’arrivo a Bennu le osservazioni radar fatte da Terra tra il 1999 ed il 2012 avevano indicato che avremmo trovato un unico masso di dimensione non superiore ai 10 metri. In realtà, grazie ad immagini ad alta risoluzione prese dallo strumento PolyCam di Osiris-Rex, abbiamo misurato questo masso scoprendo che è lungo 56 metri. In aggiunta, abbiamo scoperto che ci sono altri 3 massi con dimensioni che superano i 40 metri ed una densità per chilometro quadrato di più di 200 massi grandi 10 metri. Questi massi enormi non possono essersi formati tutti a seguito degli impatti che hanno formato i crateri presenti su Bennu, perché per dare origine a materiale di risulta di tali dimensioni l’asteroide sarebbe stato totalmente disintegrato. Sono quindi gli antichi frammenti dell’asteroide padre da cui Bennu è nato».

«Le osservazioni condotte dagli strumenti a bordo della sonda Osiris-Rex», aggiunge John Robert Brucato, esobiologo dell’Inaf di Firenze, in riferimento alle analisi spettroscopiche fatte su Bennu, «stanno mostrando un’inaspettata eterogeneità del materiale che costituisce l’asteroide: si sono osservate regioni molto scure, dove solo il 3 per cento della radiazione solare viene riflessa, e altre molto brillanti associate a massi di dimensione di qualche metro. Bennu è l’unico asteroide osservato fino ad oggi in cui è stata rivelata sulla superficie la presenza di magnetite, materiale che si forma quando l’idrossido di ferro è ossidato dalla presenza di acqua, e, cosa ancor più sorprendente, l’enorme abbondanza di silicati idrati, ovvero minerali che hanno subito una profonda alterazione dovuta alla presenza di acqua liquida. Le osservazioni spettroscopiche ottenute dagli spettrometri Ovirs, che indaga nel visibile e nel vicino infrarosso, e Otes, che osserva invece nell’infrarosso termico, hanno mostrato l’affinità di Bennu con meteoriti condriti carbonacee di un tipo molto raro, ricche di carbonio e materiale organico. Un’affinità che, quindi, pone fortemente l’accento sul ruolo degli asteroidi primitivi come Bennu nell’origine della vita sulla Terra. Inoltre, sono già state identificate alcune aree sulla superficie di Bennu dove la sonda Osiris-Rex dovrà atterrare per raccogliere il materiale che verrà riportato a Terra nel 2023 e studiato nei laboratori di tutto il mondo».

A fine luglio 2020 Osiris-Rex si poserà sulla superficie di Bennu per prelevare dei campioni, e chissà quali e quante altre informazioni riuscirà a darci su questo piccolo grande oggetto celeste.

Per saperne di più:

Più vicini al Big Bang grazie ai quasar

Quasar come candele standard: il confronto fra l’emissione ultravioletta di un quasar (in blu) e quella in banda X (in giallo-marrone) fornisce una stima della luminosità del quasar, e da questa la sua distanza da noi. In questo modo possiamo usare i quasar come “righelli” per misurare il tasso di espansione dell’universo. Crediti: G. Risaliti

Un nuovo studio pubblicato oggi sulla rivista Nature Astronomy da Guido Risaliti (Dipartimento di fisica e astronomia dell’Università di Firenze e associato Inaf presso l’Osservatorio astrofisico di Arcetri) ed Elisabeta Lusso (Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University) ha permesso per la prima volta di misurare l’espansione dell’universo andando indietro nel tempo fino a circa un miliardo di anni dopo il Big Bang. Il risultato è stato possibile grazie allo studio dell’emissione in luce X e ottica dei quasar – le sorgenti più luminose dell’universo, prodotte da dischi di gas in caduta su buchi neri giganti nel centro delle galassie. I due ricercatori hanno utilizzato un enorme database che raccoglie circa 500mila quasar, osservati in luce ottica nell’ambito del progetto Sloan Digital Sky Survey. Di alcune migliaia di questi oggetti è stata analizzata anche la luce in banda X, osservata dal telescopio spaziale Xmm-Newton dell’Agenzia spaziale europea (Esa). Il nuovo metodo sviluppato dagli autori di questo studio permette di valutare le distanze dei quasar dal confronto fra la loro emissione X e quella ottica.

«Una delle scoperte più inattese e importanti dell’astrofisica recente», ricorda Risaliti, «è che l’espansione dell’universo è accelerata. Questo implica la presenza di una forza repulsiva che pervade tutto lo spazio, a cui si dà genericamente il nome di energia oscura. Per determinare il tasso di espansione dell’universo è indispensabile misurare con precisione la distanza delle galassie. La scoperta dell’espansione accelerata, circa venti anni fa, è avvenuta proprio quando gli astronomi hanno imparato a usare le supernove, gigantesche esplosioni stellari, per misurare la distanza delle galassie».

Con questo metodo è oggi possibile studiare l’espansione dell’universo da circa 9 miliardi di anni fa a oggi. Considerando che secondo le stime più recenti l’età dell’universo – cioè il tempo trascorso dal Big Bang a oggi – è di 13,7 miliardi di anni, rimane da studiare l’evoluzione dell’universo nei primi 4-5 miliardi di anni.

«Usare i quasar come indicatori ha un grande potenziale, dal momento che li possiamo osservare a distanze maggiori rispetto alle supernove di tipo Ia, e quindi usarli per esplorare epoche molto precedenti nella storia del cosmo», spiega Lusso.

Lo studio ha fornito risultati del tutto in accordo con quelli già ottenuti con le supernove per quanto riguarda l’espansione “recente” dell’universo, ma ha misurato anche un’evoluzione nei primi miliardi di anni dal Big Bang diversa da quella attesa sulla base del modello cosmologico standard, che assume una densità di energia oscura costante nel tempo. Per riprodurre le osservazioni nell’ambito del modello standard, è quindi necessario assumere un’evoluzione temporale dell’energia oscura.

Il modello proposto dai due autori troverebbe una soluzione anche un altro problema che ha tenuto occupati i cosmologi negli ultimi anni, riguardo alla costante di Hubble – l’attuale tasso di espansione cosmica. Il dibattito riguarda una discrepanza che è stata trovata tra le stime della costante di Hubble nell’universo locale, basate su dati provenienti dalle supernove, e quelli basati sulle osservazioni della missione spaziale Planck sul fondo cosmico a microonde nell’universo primordiale.

«Il nostro modello è piuttosto interessante perché potrebbe risolvere due enigmi nello stesso momento», sottolinea Risaliti, «ma dovremo analizzare molti più modelli in dettaglio prima di poter risolvere questo mistero cosmico».

Secondo gli autori, questo ultimo risultato dovrà essere confermato da ulteriori misure, ma è certo che l’utilizzo dei quasar come traccianti dell’espansione dell’universo apre un nuovo interessante ramo della cosmologia osservativa, che potenzia ed estende a tempi finora inesplorati quelli conosciuti finora.

Per saperne di più:

Se Voyager 1 e Ams lavorano in tandem per Ska

I due autori dello studio pubblicato su A&A, Marco Padovani (a sinistra) e Daniele Galli (a destra). Crediti: Inaf

Un articolo pubblicato lo scorso novembre su Astronomy & Astrophysics ha per protagonisti tre strumenti che – dal più vecchio al più giovane – coprono un arco temporale di almeno mezzo secolo. Uno strumento del passato, sebbene ancora in piena forma. Uno del presente. E uno del futuro, ancora in fase di costruzione.

Partiamo da quest’ultimo, Ska, lo Square Kilometre Array: in fase di realizzazione fra Sud Africa e Australia, già da tempo sta catalizzando l’interesse degli scienziati, che vogliono farsi trovare all’appuntamento del taglio del nastro – o più propriamente della prima luce, trattandosi di un telescopio – con le idee ben chiare su come sfruttarlo al meglio, senza perdere tempo prezioso. Ed è proprio questo lo scopo dello studio uscito su A&A: in particolare, gli autori hanno provato a valutare le potenzialità di Ska come strumento per la rilevazione dell’emissione di sincrotrone nelle nubi molecolari – incubatrici cosmiche nelle quali si formano le stelle.

E come ci hanno provato? È qui che entrano in gioco lo strumento del presente e quello del passato. Il primo è Ams, l’Alpha Magnetic Spectrometer attualmente a bordo della Stazione spaziale internazionale, un rivelatore di particelle progettato per studiare la materia oscura e l’antimateria. L’altro, quello del passato, è nientemeno che l’intramontabile Voyager 1, la sonda Nasa lanciata oltre quarant’anni fa, nel 1977, e oggi l’oggetto artificiale più lontano dalla Terra – oltre 41 miliardi di km.

Ma cosa c’entrano Ams e Voyager 1 con la radiazione di sincrotrone proveniente dalle nubi molecolari che si vorrebbe studiare con Ska? Lo abbiamo chiesto al primo autore dello studio, Marco Padovani, ricercatore postdoc all’Inaf di Arcetri – con una borsa Marie Skłodowska-Curie del programma AstroFit2 – nonché musicista (domenica 27 gennaio, in occasione del Giorno della Memoria, eseguirà al pianoforte musiche di Bloch, Castelnuovo Tedesco, Massarani, Rieti e Sinigallia durante l’evento “ASTRI perseguitati: astronomi e musicisti sotto le leggi razziali”, in programma alle 17 all’Osservatorio astrofisico di Arcetri).

Padovani, partiamo dall’oggetto principale dello studio che ha condotto insieme a Daniele Galli, la radiazione di sincrotrone: di cosa si tratta?

«Il sincrotrone, parola che viene dalla locuzione inglese synchronised electrons, ovvero elettroni sincronizzati, è quella particolare radiazione che viene emessa da elettroni (e positroni) mentre si propagano lungo le linee di campo magnetico. Per essere più precisi, a causa della forza di Lorentz gli elettroni in un campo magnetico girano vorticosamente intorno alle linee di forza. Questo processo fa sì che gli elettroni perdano poco a poco energia emettendo fotoni, ovvero luce, in un particolare intervallo di frequenza che Ska potrà osservare».

E questa luce cosa può dirci, sui campi magnetici presenti nelle nubi molecolari?

«Dalla teoria sappiamo che più l’intensità del campo magnetico è alta, maggiore sarà la quantità di fotoni emessi. Di conseguenza, dall’osservazione dell’emissione di sincrotrone è possibile avere informazioni sull’intensità del campo magnetico. Ma c’è un altro aspetto da considerare».

Quale?

«Questi elettroni interstellari responsabili per l’emissione di sincrotrone vengono accelerati durante le fasi finali della vita di stelle massicce, nella fase di supernova. Quando terminano il loro ciclo vitale, queste stelle esplodono creando delle potentissime onde d’urto che accelerano le particelle cariche che si trovano nei dintorni: protoni, nuclei pesanti e anche elettroni. Queste particelle, inizialmente “lente”, una volta accelerate prendono il nome di raggi cosmici».

E qui arriviamo alla vostra misura. Avete usato due strumenti che, in apparenza, con il futuro Ska proprio non hanno nulla a che fare: Ams e Voyager 1. Nessuno dei due è progettato per osservare le nubi molecolari. A cosa vi sono serviti, allora? 

«Ams ci dà informazioni sui raggi cosmici di alta energia, mentre i rivelatori a bordo del Voyager 1 ci dicono qual è il flusso di raggi cosmici a bassa energia. Nell’agosto 2012 la sonda Voyager 1 ha oltrepassato l’eliopausa, uscendo dalla regione dominata dal vento solare che respingeva i raggi cosmici di bassa energia verso il mezzo interstellare. Adesso, essendo uscito dalla regione influenzata dal Sole, Voyager 1 ci sta dando informazioni sui raggi cosmici anche alle basse energie».

Prima ci stava dicendo che le particelle dei raggi cosmici possono essere di diversi tipi – protoni, nuclei pesanti, elettroni… A voi quali interessano?

«Come accennavo poco fa, sia la sonda Voyager 1 che Ams ci danno informazioni su tutte le componenti dei raggi cosmici, ma solo quella elettronica emette radiazione di sincrotrone. Nel nostro articolo mostriamo che – alle frequenze alle quali osserverà Ska (fra 0.06 e 12 gigahertz) e per l’intensità dei campi magnetici attesi in regioni di formazione stellare (fra 0.01 e 1 milligauss) – gli elettroni che emettono sincrotrone sono quelli con energie fra 0.1 e 10 gigaelettronvolt (GeV). Con precedenti strumenti non si poteva scendere sotto i 0.5 GeV, ma il Voyager 1 al momento ci dà informazioni sul flusso di elettroni giù fino a 0.003 GeV. Per questo la rilevanza di queste misure è tanto importante».

Alla fine cosa avete concluso? Ska avrà qualche possibilità di tracciarli, questi campi magnetici?

«Nel nostro lavoro abbiamo elaborato un modello teorico per capire cosa sarà in grado di osservare Ska, e siamo arrivati alla conclusione che Ska avrà sufficiente sensibilità per poter osservare facilmente l’emissione di sincrotrone nelle regioni di formazione stellare con poco tempo di osservazione. Inoltre non bisogna dimenticare che il campo di vista di Ska sarà molto grande e si potranno osservare parti molto estese di una nube molecolare. Grazie poi alla sua altissima risoluzione, si potranno avere informazioni sull’intensità del campo magnetico sulle piccole scale».

Queste informazioni cosa ci potranno dire, che ancora non sappiamo?

«La presenza dei campi magnetici nelle regioni di formazione stellare ci permette di spiegare molti processi, quali il collasso di una nube molecolare e la formazione di protostelle al proprio interno così come la collimazione dei getti protostellari. Sono state ideate molte tecniche per avere informazioni sull’intensità e la geometria dei campi magnetici nelle regioni di formazione stellare, ma in genere questi metodi permettono solo di stimare una componente del campo magnetico (lungo la linea di vista o la sua proiezione nel piano del cielo) e per regioni spaziali molto limitate. In più parliamo di tecniche piuttosto dispendiose in termini di tempo osservativo. Finora le osservazioni dell’emissione di sincrotrone erano state prese poco in considerazione, per la non sufficiente sensibilità dei telescopi disponibili e poiché la componente elettronica del flusso di raggi cosmici non era stata ben caratterizzata. Facendo “parlare“ Voyager e Ska, quindi strumenti del passato e del futuro, saremo finalmente in grado di caratterizzare i campi magnetici nelle regioni di formazione stellare come non era stato possibile fare finora».

A proposito di Voyager: e la sonda gemella, la numero due? Potrà servirvi anch’essa?

«Nel novembre del 2018 anche la sonda Voyager 2, lanciata qualche settimana prima del Voyager 1, ha oltrepassato l’eliopausa, in un’altra direzione. Dunque sì, sarà molto interessante vedere se i dati del Voyager 2 saranno o meno confrontabili con quelli del Voyager 1. Il fatto che le due sonde Voyager ci stiano inviando ancora delle informazioni è di per sé un fatto sensazionale. Stiamo parlando di tecnologie e linguaggi di programmazione di quasi quarantadue anni fa! Quando mi capita di raccontare questo fatto in incontri divulgativi, mi piace sempre fare un paragone fra le sonde Voyager e i nostri vecchi telefoni cellulari. Ognuno di noi ne ha uno nel cassetto, che magari ha più di venti anni, ma sicuramente è sempre funzionante, non come gli smartphone di oggi che hanno vita ben più breve!».


Per saperne di più:

Premio “Magini” ad Andrea Zannoni di UniMi

05.06.2018, ore 11:30

Andrea Zannoni (UniMi), vincitore dell’edizione 2018 del premio “Stefano Magini”

Martedì 5 giugno, all’Osservatorio astrofisico dell’Inaf di Arcetri, Andrea Zannoni e Chiara Mininni presenteranno le loro tesi di laurea alla comunità scientifica in occasione della cerimonia di consegna del premio “Stefano Magini” per tesi di laurea magistrale in astrofisica. Rispettivamente vincitore e menzione speciale del premio, i due giovani si sono contesi con altri 26 studenti provenienti dagli atenei italiani questo riconoscimento, inscindibilmente legato all’Osservatorio di Arcetri e alla città di Firenze. Il premio, alla sua seconda edizione, è nato infatti dal desiderio della dottoressa Maria Grazia Magini di onorare la memoria del nipote, Stefano Magini (1957-2014), instancabile collaboratore dell’Osservatorio, e ricordarne la sua attività nella progettazione e nella realizzazione di strumentazione scientifica.

Revelation of exoplanetary atmospheres through high-resolution transmission spectroscopy è il titolo della tesi di laurea in astrofisica di Andrea Zannoni (conseguita alla Statale di Milano sotto la supervisione di Giuseppe Lodato, di Ennio Poretti e di Francesco Borsa dell’Inaf di Brera) che si è aggiudicata i 1250 euro di premio. La commissione giudicatrice, composta da Maite Beltrán e Anna Gallazzi dell’Inaf di Arcetri, e da Marco Romoli dell’Università di Firenze, “ha valutato molto positivamente sia l’originalità delle tecniche sviluppate per lo studio degli spettri di atmosfere esoplanetarie, sia l’accuratezza nella descrizione del lavoro svolto. I risultati hanno evidenziato l’importanza di una corretta separazione dei segnali stellari da quelli planetari per lo studio di righe presenti nelle atmosfere dei pianeti extrasolari. Il lavoro sviluppato in questa tesi di laurea sarà fondamentale per la caratterizzazione di atmosfere esoplanetarie con i futuri spettrografi”.

A Chiara Mininni (UniFi) la menzione speciale

La commissione è rimasta positivamente impressionata dalla qualità dei lavori di tesi presentati, provenienti da tutta Italia, che coprono un ampio raggio di tematiche astrofisiche (formazione stellare, esopianeti, cosmologia, evoluzione delle galassie, fenomeni energetici e transienti). Ragione per la quale ha deciso di conferire una menzione speciale alla tesi di laurea magistrale di Chiara Mininni, dell’Università di Firenze. Interstellar Phosphorus in High Mass Star Forming Clouds: Multi-line Observations of the PN Molecule, questo il titolo della tesi di laurea presentata sotto la supervisione di Francesco Fontani dell’Inaf di Arcetri, ha ricevuto la menzione “sia per la rilevanza delle misure che per la chiarezza dell’esposizione. Nonostante l’importanza del fosforo per la vita, soltanto due molecole, il PO ed il PN, sono state rilevate in tempi abbastanza recenti in regioni di formazione stellare. E questa tesi indaga proprio sul meccanismo di formazione di una di loro, il PN”.

La cerimonia di premiazione si concluderà con un intervento di uno degli studenti del corso di Complementi di astronomia dell’Università di Firenze (tenuto dai professori Romoli, Pancrazzi e Casetti) che hanno partecipato al viaggio a El Roque de Los Muchachos a La Palma, dove hanno visitato molti degli osservatori astronomici e dove hanno effettuato osservazioni e ridotto i dati presi con il Tng grazie alla disponibilità e all’organizzazione di Gloria Andreuzzi dell’Inaf di Roma. Un viaggio studio che per il secondo anno consecutivo è stato reso possibile grazie al generoso contributo elargito dalla famiglia Magini.

Correzione del 2.6.2018: il nome del vincitore è Andrea, non Luca come inizialmente riportato.

Due astrofisiche italiane nel regno di Hubble

25.04.2018

Marcella Marconi (a sinistra), laurea in fisica a Pisa e dottorato in astronomia a Firenze, da gennaio dirige l’Inaf – Osservatorio astronomico di Capodimonte (Napoli). Sofia Randich (a destra), laurea in fisica e dottorato in astronomia a Firenze, dopo cinque anni a Monaco di Baviera è rientrata in Italia nel 1996, e da gennaio dirige l’Inaf – Osservatorio astrofisico di Arcetri (Firenze). Crediti: Marcella Di Criscienzo / Inaf

Si sta svolgendo in questi giorni, nella sede dello Hubble Space Telescope Science Institute, nel campus dell’Università John Hopkins di Baltimora (Usa), lo “Spring Symposium“: un incontro annuale che raccoglie un pubblico selezionato di scienziate e scienziati, scelti per lo più su invito, per discutere su aspetti importanti dell’astrofisica moderna. Quest’anno il simposio ha per titolo “The 21st Century H-R Diagram: The Power of Precision Photometry”, e vede la partecipazione di un discreto gruppo di ricercatrici e ricercatori italiani: una caratteristica comune a quasi tutti i congressi interessanti che si tengono nel mondo, e che dimostra, se ce ne fosse bisogno, l’eccellente livello della nostra ricerca.

C’è comunque un particolare aspetto dello Spring Symposium di quest’anno: tra le numerose donne italiane invitate a tenere un talk sulla loro linea di ricerca, partecipano due scienziate che sono state nominate di recente alla guida di altrettante sezioni Inaf: Marcella Marconi, direttrice dell’Osservatorio astronomico di Napoli, e Sofia Randich, direttrice dell’Osservatorio astrofisico di Arcetri.

Essendo entrambe coinvolte nella missione dell’Esa Gaia, Marconi e Randich sono state invitate dal chair del simposio a tenere, questa sera, una conferenza congiunta per descrivere ai partecipanti i risultati spettacolari – resi pubblici al mondo pochi istanti fa – della seconda release dei dati di Gaia, la cosiddetta DR2.

«È una giornata attesa con grande fermento dalla comunità astrofisica internazionale, come stiamo percependo anche in questi giorni qui allo Hubble Space Telescope Institute», dice Marcella Marconi, laurea a Pisa, dottorato a Firenze, membro della Coordination Unit 7 for Variability of the Gaia Data Processing and Analysis Consortium e, come dicevamo, direttrice dell’Inaf di Napoli dallo scorso gennaio.

«La seconda data release di Gaia, a cui la comunità Inaf coinvolta nel Data Processing and Analysis Consortium ha contribuito in modo significativo, segna l’inizio di una nuova era per moltissime aree della ricerca astrofisica. È un’emozione e un onore presentare la DR2 a questo simposio», aggiunge Sofia Randich, laurea e dottorato a Firenze, postdoc in Germania, membro del Gaia Science Team nonché responsabile della Gaia-ESO Large Public Spectroscopic Survey e oggi direttrice, anche lei da gennaio, dell’Inaf di Arcetri.

Due astrofisiche italiane, a presentare dati di una novità assoluta, importantissimi per tutta la comunità, risultato della più importanti missione spaziale dell’Esa di questo decennio. Un grande riconoscimento, insomma, che mostra anche come la parità di genere in campo astronomico stia facendo passi importanti – cosa niente affatto ovvia per un gran numero di nazioni anche europee, dove sia il numero di ricercatrici che il numero di donne in posizioni apicali è veramente modesto.

Congratulazioni a Marcella Marconi e Sofia Randich, e in bocca al lupo per la loro carriera ed il loro impegno alla direzione dei rispettivi istituti!

Suonando Einstein nel Giorno della Memoria

27.01.2018, ore 17:30

Maja Einstein, sorella di Albert, negli anni ’30. Crediti: Jacopo Staude

Sabato 27 gennaio alle 17:30 l’Osservatorio astrofisico dell’Inaf di Arcetri celebra il Giorno della Memoria con un concerto-conferenza dal titolo Spaziotemposuono: variazioni su un tema di Einstein, ispirato alle scoperte e alle vicende umane del grande fisico. Protagonista del concerto sarà il pianoforte regalato da Einstein alla sorella Maja nel 1931 e da lei suonato fino al 1939, quando, a causa delle leggi razziali, fu costretta a lasciare la casa nei dintorni di Firenze dove risiedeva fin dal 1922.  Le conseguenze di quelle leggi colpirono tragicamente Robert Einstein, un cugino di Albert e Maja anch’egli residente vicino a Firenze, la cui famiglia fu sterminata dai nazifascisti in un barbaro eccidio avvenuto poco prima della fine della guerra. Grazie all’iniziativa di Francesco Palla, già direttore dell’Osservatorio, e alla disponibilità della famiglia Staude, custode del pianoforte dopo la partenza di Maja, lo strumento testimone di queste drammatiche vicende è attualmente collocato nella sala centrale della biblioteca di Arcetri.

Il concerto sarà preceduto da un intervento sulle recenti scoperte nel campo delle onde gravitazionali tenuto da Ruggero Stanga, per molti anni responsabile all’Università di Firenze della costruzione degli accelerometri per l’interferometro Virgo. Il programma del concerto è ispirato da una parte al tema delle “onde” in musica, presentando brani in cui l’evocazione del mondo acquatico, anche nel suo moto ondulatorio, è presente fin dal titolo (La Cathédrale engloutie e Reflets dans l’eau di Debussy, Une barque sur l’Océan di Ravel), e dall’altra trascrizioni pianistiche di musiche di Bach (Toccata e fuga in re min. BWV565Sinfonia dalla cantata in re magg. BWV29Ciaccona in re min. BWV1004), un autore che Einstein amava particolarmente. A chi gli chiedeva il perché, Einstein rispondeva: “Questo ho da dire sull’opera di Bach: ascoltatela, suonatela, amatela, riveritela e tenete la bocca chiusa”.

Foto ritratto di Einstein con dedica a Giorgio Abetti, all’epoca direttore dell’Osservatorio di Arcetri. Crediti: Pierantonio Abetti

L’esecuzione dei brani musicali è affidata al maestro Marco Padovani, diplomato nel 1999 all’Istituto Superiore di Studi Musicali L. Boccherini di Lucca, e perfezionato con i maestri P. N. Masi, G. Cardini, H. Moreno e B. Canino (pianoforte), E. Porta e M. Ancillotti (musica da camera), G. Giani Luporini e S. Bussotti (composizione). Marco Padovani è inoltre laureato in Fisica e dottorato in Astronomia presso l’Università degli Studi di Firenze, e ha svolto attività di ricerca presso l’Institut de Ciències de l’Espai di Barcellona, l’École Normale Supérieure di Parigi e il Laboratoire Univers et Particules di Montpellier. Attualmente è Astrofit fellow presso l’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri.

L’ingresso è libero su prenotazione. Tutte le informazioni sul sito web dell’Associazione Amici di Arcetri.

Scarica la locandina dell’evento »