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Lampi Radio dall’universo lontano

8 Lug

Come sapete bene, scopo principale di questo blog e’ quello di divulgare la scienza. A questo proposito, diverse volte ci siamo trovati a parlare di recentissime scoperte di cui, al momento, non si sa ancora nulla. Scopo della ricerca e’ anche questo. Molto spesso, i modelli teorici formulati danno indicazioni precise dove cercare cose nuove. Molte altre volte invece, magari per caso, ci si trava di fronte a scoperte del tutto inattese e che richiedono un notevole sforzo perche’ vanno a minare le conoscenze o le supposizioni fatte fino a quel momento.

Perche’ faccio questa introduzione?

Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un articolo su Science molto interessante, riguardante il nostro universo. Come sappiamo bene, le nostre attuali conoscenze sono ancora molto lontane dall’essere complete. Questo e’ del tutto normale se pensiamo che stiamo osservando l’universo principalmente dalla nostra Terra basandoci su osservazioni indirette o comunuque molto lontane dalle sorgenti.

La ricerca di cui sto parlando, a cui hanno partecipato anche diversi ricercatori italiani, riguarda l’osservazione, del tutto inattesa, di segnali radio provenienti da distanze cosmologiche. Questi eventi sono gia’ stati ribattezzati FRB, cioe’ “fast radio burst”, tradotto “lampi radio veloci”.

Di cosa si tratta?

Parlando come sempre di teorie catastrofiste, solo poche settimane fa avevamo parlato della WR104, sfruttando in realta’ questa notizia per parlare di Gamma Ray Burst, cioe’ Lampi di Raggi Gamma:

WR104, un fucile puntato verso di noi

Mentre in questo caso si parlava di lampi di radiazione gamma, gli FRB sono invece lampi a frequenza nelle onde radio. Come anticipato, si tratta di segnali la cui origine e’ stata approssimativamente indicata a distanze cosmologiche. Ad oggi, sono stati osservati solo 4 FRB la cui emissione e’ avvenuta tra 5.5 e 10 miliardi di anni luce da noi. Considerando che il nostro universo ha un’eta’ stiamata di circa 14 miliardi di anni, questi lampi sono stati emessi in media quando l’universo aveva all’incirca la meta’ della sua attuale eta’.

Come e’ avvenuta questa scoperta?

Come e’ facile immaginare, il primo FRB e’ stato osservato qualche anno fa e inizialmente si pensava fosse dovuto ad un errore strumentale. Successivamente poi, utilizzando il radiotelescopio australiano CSIRO Parkes da 64 metri, si e’ riusciti ad identificare altri tre eventi.

Perche’ e’ cosi’ difficile registrare gli FRB?

Il problema principale di questi eventi e’, come dice il nome stesso, il segnale molto corto, dell’ordine dei millisecondi. Si tratta dunque di eventi estremamente potenti ma che vengono emessi in tempi molto corti, proprio come un’esplosione che avviene ad onde radio. In realta’, come stimato da calcoli teorici, gli FRB dovrebbero essere tutt’altro che rari nel nostro universo. I 4 eventi osservati sono stati visti in una porzione estremamente ridotta di cielo. Facendo un calcolo statistico, si e’ visto che in realta’ ci dovrebbe essere un evento di questo tipo da qualche parte ogni 10 secondi. Dunque, con una frequenza molto elevata. Il fatto di averli osservati solo ora, se vogliamo, dipende da una questione di fortuna. Trattandosi di eventi cosi’ rapidi, e’ necessario che il radiotelescopio sia puntato proprio nella direzione della sorgente per poter osservare il segnale.

Come si e’ identificato il punto di origine?

In realta’, come anticipato, le distanze sono da considerarsi come una stima. Le onde radio, propagandosi nell’universo, subiscono modificazioni dovute al passaggio attraverso la materia. Detto questo, e’ possibile stimare una distanza di origine appunto osservando in dettaglio lo spettro dei segnali.

Per capire questo concetto, si deve pensare che quando queste onde si propagano verso la Terra dal punto in cui sono emesse, passano nel mezzo intergalattico, cioe’ in quelle regioni di gas e polveri che separano tra loro due Galassie. Bene, attrevarsando queste regioni, principalmente popolate di elettroni, le onde radio ne escono di volta in volta sparpagliate. Osservando lo spettro che arriva a Terra, in particolare proprio questo sparpagliamento, e’ possibile capire quanto mezzo intergalattico e’ stato attraversato e duqnue la distanza della Terra dall’origine del lampo radio. Perche’ diciamo che la distanza e’ solo una stima? Come intuibile, in questa tecnica si fa una stima delle particelle del mezzo intergalattico. Ovviamente non si tratta di supposizioni a caso, ma sono numeri basati su osservazioni dirette e indirette. In questo caso pero’, l’incertezza sulla distanza e’ proprio dovuta all’incertezza con cui si conosce il mezzo intergalattico. Molto piu’ preciso e’ invece il metodo per misurare distanza e velocita’ di una stella classica, come visto in questo post:

Come misurare distanza e velocita’ di una stella

Chi ha prodotto gli FRB?

Come anticpato, e come e’ facile immaginare, questa e’ la domanda a cui si dovra’ dare una risposta. Quando abbiamo parlato di GRB, lo abbiamo fatto partendo da una stella Wolf Rayet che sappiamo essere in grado di produrre questi eventi. Per quando riguarda invece gli FRB, essendo tra l’altro del tutto inaspettati, non e’ ancora stato possibile capire la loro origine. Ovviamente, esistono delle ipotesi fatte per spiegare questi eventi. Alcuni astronomi puntano il dito contro le magnetar, cioe’ stelle di neutroni con campi magnetici molto elevati, in grado di emettere violenti lampi elettromagnetici di raggi X e gamma. Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un altro articolo che tenta invece di spiegare gli FRB analizzando il comportamento teorico delle stelle di neutroni supermassive. Questo e’ il link all’articolo per chi volesse approfondire:

FRB, Super Massive Neutron Stars

Ovviamente, si tratta di tutte ipotesi che chiamano in causa corpi astronomici in cui la materia si trova in condizioni molto particolari, perche’ sottoposta a pressione gravitazionale intensa, rapida rotazione o campi magnetici molto elevati. In condizioni normali, non ci sarebbero emissioni di onde radio.

Ovviamente, non potevano certo mancare le ipotesi fantascientifiche circa l’origine di questi segnali. Sulla falsa riga del segnale WOW!:

Il segnale WOW!

c’e chi ha proposto che l’origine del segnale radio sia una lontana civilta’ intelligente che sta cercando di comunicare con noi o anche che siano segnali di avvertimento provenienti da altri mondi su qualcosa che potrebbe accadere. Senza commentare ulteriormente su queste ipotesi, lasciatemi solo fare un’osservazione. I 4 segnali evidenziati finora provengono da punti distanti ben 5 miliardi di anni luce tra loro. Detto questo, mi sembra assurdo pensare che ci sia un popolo che si diverte a spostarsi cosi’ tanto nel nostro universo. Ovviamente, queste ipotesi nascono sulla rete, sono divertenti da leggere, ma non apportano nessuna informazione utili ai fini della ricerca sugli FRB.

A questo punto, non resta dunque che continuare a studiare il fenomeno per cercare di accumulare maggiore statistica, cioe’ nuovi eventi. Questa e’ ovviamente una condizione necessaria per poter verificare le ipotesi fatte o anche per formularne di nuove. Come visto nelle teorie attuali, per alcuni casi, le onde radio dovrebbero essere accompagnate da emissioni di raggi X e gamma. In tal senso, lo studio congiunto dei segnali utilizzando radiotelescopi e strumenti sensibili a queste radiazioni consentirebbe proprio di poter osservare l’emissione congiunta di questi eventi. In questa nuova caccia che si e’ aperta, il radiotelescopio italiano Sardinia, dal punto di vista costruttivo gemello di quello australiano, e che sta entrando nella fase operativa in questo periodo, potra’ dare un notevole contributo.

Studiare eventi di questo tipo ci consente prima di tutto di capire meglio come e’ fatto il nostro universo, evidenziando fenomeni che prima si ignoravano o comportamenti anomali di oggetti celesti conosciuti. Inoltre, alla luce di quanto detto sull’interazione delle onde radio con lo spazio attraversato, l’analisi degli FRB potrebbe consentirci di ottenere nuove informazioni sulla composizione del nostro universo, fornendo nuovo materiale sulle componenti oscure o di antimateria di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

Universo: foto da piccolo

Troppa antimateria nello spazio

Concludendo, l’articolo pubblicato solo pochi giorni fa ha evidenziato un fenomeno del tutto inatteso e nuovo nel cosmo. Lo studio degli FRB e’ appena iniziato e vedra’ come protagonista anche un telescopio nostrano gestito dall’INAF. Le informazioni ricavate in questa ricerca potrebbero essere molto utili anche per capire meglio l’origine e la composzione del nostro universo. Come diciamo sempre, ci sono ancora tantissime cose da scoprire. Evidenze come questa ci fanno capire quanto lavoro c’e’ ancora da fare.

 

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Il battito naturale … della Terra

16 Apr

Come sappiamo bene, le speculazioni lanciate in vsita del 21 dicembre 2012, in parte continuano anche oggi per cercare di mantenere attivo l’interesse delle persone a questo genere di eventi.

Tra le tante ipotesi fatte (e ovviamente smentite da quello che NON e’ successo il 21/12) ne abbiamo una che spesso richiama molta attenzione a su cui molti lettori mi hanno chiesto di esprimere il mio parere.

Mi sto riferendo alla cosiddetta “Risonanza di Schumann”, anche detta il battito naturale della Terra.

Cosa sarebbe questa risonanza?

Formalmente, la risonanza di Schumann e’ composta da un gruppo di picchi di risonanza del campo elettromagnetico terrestre con frequenze basse di tipo ELF.

In parole povere?

Meccanismo di formazione della risonanza di Schumann

Meccanismo di formazione della risonanza di Schumann

Riferendoci alla figura a lato, come vedete la nostra Terra e’ circondata da un particolare strato detto ionosfera. Per chi e’ pratico, lo spazio tra il nostro pianeta e appunto la ionosfera agisce come una gigantesca guida d’onda in grado di propagare segnali. Detto in altri termini, i due strati si comportano un po’ come le piastre di un enorme condensatore sferico, la terra caricata negativamente e la ionosfera con carica positiva.

Questa guida d’onda viene eccitata dalle scariche dei fulmini che avvengono in atmosfera e per la sua struttura puo’ essere posta in risonanza per alcune frequenze particolari. Esistono dunque dei valori di frequenza che si propagano con intensita’ maggiore e proprio a questi ci riferiamo parlando di Risonanza di Schumann.

Da quanto detto, appare evidente che ci dovrebbero essere piu’ valori di risonanza ed infatti i valori misurati sono 7.8, 14.3, 20.8, 27.3, 33.8 Hz e altre di intensita’ minore. La frequenza fondamentale, quella a cui ci si riferisce quando si parla di battito naturale della Terra, e’ quella piu’ bassa, pari a 7.8Hz.

Bene, fin qui abbiamo capito cosa sarebbe la risonanza di Schumann e da dove trae origine questo gruppo di frequenze.

Ora, quali sono le ipotesi mosse sulla risonanza di Schumann e che dovrebbero farci capire che ci stiamo avvicinando alla fine del mondo?

Detto in parole molto semplici, secondo alcuni catastrofisti, la frequenza fondamentale sarebbe in costante e continuo aumento. In particolare, quando la frequenza fondamentale raggiungera’ il valore di 13Hz, allora potranno avvenire fenomeni catastrofici a livello mondiale.

Quali eventi dobbiamo attenderci arrivati a 13Hz?

Senza entrare troppo nello specifico, si parla chiaramente di interruzione della rotazione terrestre, seguita poi da una ripresa in verso contrario, annullamento del campo magnetico terrestre e risonanza con la nostra ghiandola pineale in grado di annullare cerebralmente tutti gli esseri umani.

Per prima cosa, non vi e’ assolutamente nessuna misura che mostri un rallentamento della rotazione terrestre con i limiti dichiarati in questi articoli. Inoltre, e’ impensabile che dall’oggi al domani la Terra possa smettere di ruotare per poi riprendere in verso contrario come niente fosse.

Riguado alla diminuzione del campo magnetico terrestre, ne abbiamo parlato in questo post:

Inversione dei poli terrestri

Come visto, il polo nord magnetico e’ in lento e costante movimento. Questo pero’ non significa assolutamente che il valore del campo stia diminuendo anzi, come visto sempre nei post riportati, essendo il campo magnetico un vettore, sommando tutte le componenti si vede come il modulo, se vogliamo il valore complessivo, non stia assolutamente diminuendo nel tempo.

Animazione del cervello con la pineale in rosso

Animazione del cervello con la pineale in rosso

Per quanto riguarda invece la ghiandola pineale, questa e’ una particolare struttura del nostro cervello che regola il rilascio di melatonina. Come sapete, questo ormone regola i meccanismi sonno/veglia e, come vedremo tra poco, proprio questo punto e’ stato sfruttato per convincere di alcune teorie che definire esotiche e’ troppo. Solo per curiosita’, la ghiandola pineale ha da sempre riscosso interesse, anche tra le popolazioni piu’ antiche, perche’ e’ l’unica struttura non replicata nel cervello, essendo posta esattamente al centro.

Chi avrebbe proposto la teoria dell’aumento della frequenza?

Il primo che parlo’ di queste modificazioni della frequenza di Schumann fu Gregg Braden. Braden si definisce un ricercatore del ponte tra scienza e spiritualita’ e basa le sue informazioni su antichi testi e documenti che sarebbero stati consultati nel corso dei suoi viaggi nel centro America. Come e’ facilmente immaginabile, nessuno ha mai visto questi testi ne’ tantomeno Braden ha mai dichiarato dove fossero custodite le sue fonti.

Cosa sostiene dunque Braden?

Secondo questo “ricercatore”, la frequenza di Schumann, come anticipato, sarebbe in rapido aumento e arrivati a 13Hz la popolazione mondiale dovrebbe cadere in un sonno profondo prima di risvegliarsi al cosiddetto “punto zero”. Se ripensate a quanto detto riguardo alla ghiandola pineale e alla melatonina, capite subito come viene creata questa connessione. Inoltre, nel momento in cui si giungera’ ai fatidici 13Hz, la rotazione della terra cessera’, il campo magnetico sparira’, ecc, ecc.

Premesso che non ci sono le fonti per dichiarare una cosa del genere, cerchiamo di capire se effettivamente la frequenza di Schumann sia in aumento come sostenuto. Ovviamente, delle ipotetiche conseguenze abbiamo gia’ parlato, e “disinnescato” la loro pericolosita’. Nonostante questo, cerchiamo  di capire se effettivamente ci sono evidenze dell’aumento della frequenza fondamentale.

Come accade per molti parametri della Terra, anche la frequenza di Schumann viene continuamente monitorata da diversi istituti e enti in giro per il mondo. Perche’ lo fanno? Ovviamente non perche’ preoccupati da quanto dice Braden, ma solo per ambiti di ricerca. La frequenza di Schumann rappresenta un importante parametro in relazione, ad esempio, ai fenomeni dell’inquinamento, al numero di fulmini che avvengono nel mondo, ma anche come monitoraggio del riscaldamento globale. Detto questo, appare evidente il perche’ questa frequenza sia monitorata con tanto interesse.

Ovviamente, avere diverse stazioni di monitoraggio nel mondo, ci consente di verificare immediatamente quanto sostenuto da Braden. Vi riporto un grafico estrapolato dal database del NCEDC della California e che mostra proprio i valori misurati per questo parametro:

Valori della frequenza di Schumann misurati nel corso del tempo

Valori della frequenza di Schumann misurati nel corso del tempo

Tra sinistra e destra trovate solo lo stesso parametro posto su due scale temporali differenti, ma sostanzialmente quello che conta e’ l’andamento. Bene, secondo Braden, la frequenza avrebbe gia’ raggiunto i 10Hz e sarebbe ancora in rapida crescita. Voi vedete i 10Hz, ma soprattutto la rapida crescita negli anni? Ovviamente, la risposta e’ no!

Le oscillazioni visibili nel grafico, dell’ordine dei 0,3Hz, sono delle normali oscillazioni stagionali, da sempre studiate, e ben comprese a livello scientifico.

Portando come prova dati scientifici veri, non chiacchiere da bar, possiamo dunque smentire immediatamente quanto sostenuto da Braden. Non vi e’ assolutamente nessun aumento in corso della frequenza fondamentale di Schumann e, come visto, anche le ipotesi sulle conseguenze del punto zero, possono essere facilmente smentite sempre portando dati scientifici inconfutabili.

Nell’ultimo periodo poi, sono stati fatti egli studi per cercare di mettere in relazione la frequenza di Schumann con dei meccanismi cerebrali particolari. Al contrario di quanto vorrebbero farvi credere su alcuni siti, si tratta di normalissimi studi scientifici che tendono a trovare le relazioni tra il nostro cervello, in particolare il comportamento di alcune ghiandole, e questa risonanza in cui siamo costantemente immersi. Senza dover citare dati e prove, la frequenza di Schumann viene creata dalla struttura stessa della nostra Terra. C’e’ oggi, come c’era ieri e come c’era 1000 anni fa. Dimostrato il valore costante di questo parametro, non vedo proprio nessuna connessione tra questa frequenza e strani meccanismi cerebrali che dovrebbero insorgere oggi.

Concludendo, la risonanza di Schumann e’ un gruppo di frequenze caratteristiche che vengono create nella guida d’onda tra la Terra e la ionosfera. Si tratta di onde ELF da sempre presenti e, come visto dai dati, costanti nel tempo. Detto questo, sono completamente assurde le ipotesi portate circa il continuo aumento della frequenza fondamentale, cosi’ come le idee catastrofiste che dovrebbero realizzarsi quando la frequenza raggiungera’ i 13Hz.

 

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