Troppa antimateria nello spazio

Uno dei misteri che da sempre affascina i non addetti ai lavori e che spinge avanti la ricerca scientifica di base e’ la comprensione del nostro universo. In particolare, come sapete, ad oggi sappiamo veramente molto poco su cosa costituisce il nostro universo. Cosa significa questo? Dalle misure affettuate, solo una piccola frazione, intorno al 5%, e’ composta da materia barionica, cioe’ di quella stessa materia che compone il nostro corpo e tutti gli oggetti che ci circondano. La restante frazione e’ composta da quelli che spesso sentiamo chiamare contributi oscuri, materia oscura ed energia oscura. Mentre sulla materia oscura ci sono delle ipotesi, anche se ancora da verificare, sull’energia oscura, responsanbile dell’espansione dell’universo, sappiamo ancora molto poco.

Detto questo, la comprensione di questi contributi e’ una sfida tutt’ora aperta ed estremamente interessante per la ricerca scientifica.

Di questi argomenti, abbiamo parlato in dettaglio in questo post:

– La materia oscura

Perche’ torno nuovamente su questo argomento? Solo un paio di giorni fa, e’ stata fatta una conferenza al CERN di Ginevra nella quale sono stati presentati i dati preliminari dell’esperimento AMS-02. I dati di questo rivelatore, realizzato con un’ampia collaborazione italiana, sono veramente eccezionali e potrebbero dare una spinta in avanti molto importante nella comprensione della materia oscura.

Andiamo con ordine.

Cosa sarebbe AMS-02?

AMS installato sulla Stazione Spaziale

AMS sta per Alpha Magnetic Spectrometer, ed e’ un rivelatore installato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Compito di AMS-02 e’ quello di rivelare con estrema precisione le particelle dei raggi cosmici per cercare di distinguere prima di tutto la natura delle particelle ma anche per mettere in relazione queste ultime con la materia ordinaria, la materia oscura, la materia strana, ecc.

In particolare, lo spettrometro di AMS e’ estremamente preciso nel distinguere particelle di materia da quelle di antimateria e soprattutto elettroni da positroni, cioe’ elettroni dalle rispettive antiparticelle.

Vi ricordo che di modello standard, di antimateria e di materia strana abbiamo parlato in dettaglio in questi post:

– Piccolo approfondimento sulla materia strana

– Due parole sull’antimateria

– Antimateria sulla notra testa!

– Bosone di Higgs … ma che sarebbe?

Bene, fin qui tutto chiaro. Ora, cosa hanno di particolarmente speciale i dati di AMS-02?

Numero di positroni misurato da AMS verso energia

Utilizzando i dati raccolti nei primi 18 mesi di vita, si e’ evidenziato un eccesso di positroni ad alta energia. Detto in parole semplici, dai modelli per la materia ordinaria, il numero di queste particelle dovrebbe diminuire all’aumentare della loro energia. Al contrario, come vedete nel grafico riportato, dai dati di AMS-02 il numero di positroni aumenta ad alta energia fino a raggiungere una livello costante.

Cosa significa questo? Perche’ e’  cosi’ importante?

Come detto, dai modelli della fisica ci si aspettarebbe che il numero di positroni diminuisse, invece si trova un aumento all’aumentare dell’energia. Poiche’ i modelli ordinari sono corretti, significa che ci deve essere qualche ulteriore sorgente di positroni che ne aumenta il numero rivelato da AMS-02.

Quali potrebbero essere queste sorgenti non considerate?

La prima ipotesi e’ che ci sia una qualche pulsar relativamente in prossimita’. Questi corpi possono emettere antiparticelle “sballando” di fatto il conteggio del rivelatore. Questa ipotesi sembrerebbe pero’ non veritiera dal momento che l’aumento di positroni e’ stato rivelato in qualsiasi direzione. Cerchiamo di capire meglio. Se ci fosse una pulsar che produce positroni, allora dovremmo avere delle direzioni spaziali in cui si vede l’aumento (quando puntiamo il rivelatore in direzione della pulsar) ed altre in cui invece, seguendo i modelli tradizionali, il numero diminuisce all’aumentare dell’energia. Come detto, l’aumento del numero di positroni si osserva in tutte le direzioni dello spazio.

Quale potrebbe essere allora la spiegazione?

Come potete immaginare, una delle ipotesi piu’ gettonate e’ quella della materia oscura. Come anticipato, esistono diverse ipotesi circa la natua di questa materia. Tra queste, alcune teorie vorrebbero la materia oscura come composta da particelle debolmente interagenti tra loro e con la materia ordinaria ma dotate di una massa. In questo scenario, particelle di materia oscura potrebbero interagire tra loro producendo nello scontro materia ordinaria, anche sotto forma di antimateria, dunque di positroni.

In questo scenario, i positroni in eccesso rivelati da AMS-02 sarebbero proprio prodotti dell’annichilazione, per dirlo in termini fisici, di materia oscura. Capite dunque che questi dati e la loro comprensione potrebbero farci comprendere maggiormente la vera natura della materia oscura e fissare i paletti su un ulteriore 20% della materia che costituisce il nostro universo.

Dal momento che la materia oscura permea tutto l’universo, questa ipotesi sarebbe anche compatibile con l’aumento dei positroni in tutte le direzioni.

Ora, come anticipato, siamo di fronte ai dati dei primi 18 mesi di missione. Ovviamente, sara’ necessario acquisire ancora molti altri dati per disporre di un campione maggiore e fare tutte le analisi necessarie per meglio comprendere questa evidenza. In particolare, i precisi rivelatori di AMS-02 consentiranno di identificare o meno una sorgente localizzata per i positroni in eccesso, confermando o escludendo la presenza di pulsar a discapito dell’ipotesi materia oscura.

Per completezza, spendiamo ancora qualche parola su questo tipo di ricerca e sull’importanza di questi risultati.

Come detto in precedenza, per poter confermare le ipotesi fatte, sara’ necessario prendere ancora molti dati. Ad oggi, AMS-02 potra’ raccogliere dati ancora per almeno 10 anni. Come anticipato, questo strumento e’ installato sulla Stazione Spaziale Internazionale. Questa scelta, piuttosto che quella di metterlo in orbita su un satellite dedicato, nasce proprio dall’idea di raccogliere dati per lungo tempo. La potenza richiesta per far funzionare AMS-02 consentirebbe un funzionamento di soli 3 anni su un satellite, mentre sulla ISS il periodo di raccolta dati puo’ arrivare anche a 10-15 anni.

AMS-02 e’ stato lanciato nel 2010 sullo Shuttle dopo diversi anni di conferme e ripensamenti, principalmente dovuti agli alti costi del progetto e alla politica degli Stati Uniti per le missioni spaziali.

Perche’ si chiama AMS-02? Il 02 indica semplicemente che prima c’e’ stato un AMS-01. In questo caso, si e’ trattato di una versione semplificata del rivelatore che ha volato nello spazio a bordo dello shuttle Discovery. Questo breve viaggio ha consentito prima di tutto di capire la funzionalita’ del rivelatore nello spazio e di dare poi la conferma definitiva, almeno dal punto di vista scientifico, alla missione.

Confronto tra AMS e missioni precedenti

Il risultato mostrato da AMS-02 in realta’ conferma quello ottenuto anche da altre due importanti missioni nello spazio, PAMELA e FERMI. Anche in questi casi venne rivelato un eccesso di positroni nei raggi cosmici ma la minore precisione degli strumenti non consenti’ di affermare con sicurezza l’aumento a discapito di fluttuazioni statistiche dei dati. Nel grafico a lato, vedete il confronto tra i dati di AMS e quelli degli esperimento precedenti. Come vedete, le bande di errore, cioe’ l’incertezza sui punti misurati, e’ molto maggiore negli esperimenti precedenti. Detto in termini semplici, AMS-02 e’ in grado di affermare con sicurezza che c’e’ un eccesso di positroni, mentre negli altri casi l’effetto poteva essere dovuto ad incertezze sperimentali.

Concludendo, i risultati di AMS-02 sono davvero eccezionali e mostrano, con estrema precisione, un aumento di positroni ad alta energia rispetto ai modelli teorici attesi. Alla luce di quanto detto, questo eccesso potrebbe essere dovuto all’annichilazione di particelle di materia oscura nel nostro universo. Questi risultati potebbero dunque portare un balzo in avanti nella comprensione del nostro universo e sulla sua composizione. Non resta che attendere nuovi dati e vedere quali conferme e novita’ potra’ mostrare questo potente rivelatore costruito con ampio contributo italiano.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Un nuovo UFO nello spazio?

Tramite la pagina facebook di Psicosi 2012, un nostro affezionato lettore mi ha chiesto di esprimere il mio punto di vista su un presunto UFO che sarebbe stato fotografato dalla Stazione Spaziale Internazionale. Questa notizia e’ presente in diversi siti di appassionati ufologi e ha fatto discutere per diverso tempo.

Prima di tutto, vi riporto le due foto incriminate presenti nell’archivio NASA. Questa e’ la prima:

Prima immagine dell’UFO triangolare

e questa la seconda:

Seconda immagine dell’UFO triangolare

Come potete vedere, nelle immagini e’ presente un oggetto quasi perfettamente triangolare e dal colore molto scuro. Proprio la regolarita’ dell’oggetto ha fatto discutere per diverso tempo, attirando l’attenzione di molte persone, intente a cercare di capire l’origine di questo apparente UFO.

Di cosa si tratta?

Su molti siti trovate scritto che molto probabilmente potrebbe essere un detrito rimasto attaccato al vetro della Stazione Spaziale. Questo non e’ pero’ possibile e per rendervene conto, basta confrontare appunto le due foto per notare come la posizione dell’oggetto nell’area dell’oblo’ vari tra le due immagini.

Cerchiamo dunque di andare con ordine e di capire meglio.

Prima di tutto, dobbiamo smentire subito una convinzione dilagante su internet. Queste immagini non sono state prese dalla Stazione Spaziale Internazionale, ma in realta’ sono molto meno recenti. Le foto che stiamo discutendo risalgono al 1986 e sono state scattate durante una missione dello shuttle Columbia.

Come possiamo affermare questo con tante sicurezza?

In realta’, invece di prendere per buone tutte le informazioni che vengono date da siti pseudo-scientifici, basta andare a vedere le pagine dell’archivio NASA da cui sono state scaricate le due immagini:

– NASA foto 1

– NASA foto 2

Se andate nella parte bassa delle pagine, trovate tutte le informazioni relative alla posizione da cui sono state prese, alla fotocamera utilizzata, ma soprattutto data e ora dello scatto. Come potete facilmente verificare entrambe le immagini sono del 1986. In questa data, la Stazione Spaziale Internazionale non era nemmeno in orbita.

Premesso questo, cos’e’ lo strano oggetto che si vede nelle foto?

Per rispondere, possiamo rifarci al caso del Black Knight che abbiamo discusso in questo post:

– Black Knight e segnali dallo spazio

Cosi’ come in questo caso, il misterioso triangolo fotografato dallo Shuttle Columbia e’ un detrito spaziale in orbita intorno alla Terra e appartente chissa’ a quale missione.

A riprova di questo, sempre nella parte in basso delle pagine della NASA, trovate nella descrizione dell’oggetto “Space Debris”, cioe’ “Spazzatura Spaziale”.

A questo punto pero’, e’ d’obbligo fare qualche considerazione in piu’. E’ possibile che cosi’ spesso si parli di detriti spaziali orbitati intorno alla Terra? Quanti sono questi detriti in orbita? Esiste un rischio di collisione con la Stazione Spaziale o con qualche satellite utilizzato al momento?

Purtroppo, come forse sapete o avete sentito dire, lo spazio intorno alla Terra e’ diventato praticamente un discarica. Molte missioni del passato restano in orbita e rappresentano un vero e proprio pericolo, in primis per il rischio di cadere a Terra, ma anche e soprattutto per il rischio di collisione con altri satelliti.

Nel 2011 ad esempio, la Stazione Spaziale Internazionale ha veramente rischiato di essere colpita da un detrito appartente ad un vecchio satellite cinese. In particolare, gli occupanti della ISS furano costretti a rifugiarsi all’interno della Soyuz, agganciata alla Stazione, per avere una maggiore protezione in caso di scontro. Fortunatamente, il detrito passo’ poi a circa 250 metri dalla ISS evitando la collisione, ma il pericolo resta sempre alto.

Per curiosita’, vi mostro una mappa di un anno fa realizzata prendendo soltanto i dati dei detriti ufficiali in orbita:

Mappa dei detriti spaziali intorno alla Terra

Come vedete, lo spazio sopra la nosta testa e’ veramente pieno di spazzatura creata dalle tante missioni mandate in orbita nel corso degli anni.

Pensate che, da alcune simulazioni condotte dalla NASA, e’ stato calcolato che la probabilita’ di scontro con un detrito mandando una missione verso la ISS e’ di una su 300. Ora, la stazione spaziale si trova ad un’altezza di circa 370 Km da terra. Se invece volete mandare qualcosa verso il telescopio Hubble, che si trova ad un’altezza di circa 560 Km, la probabilita’ aumenta drasticamente a una su 150. Capite bene che la presenza di tutti questi detriti comincia a divenire un rischio importante da considerare per le missioni spaziali.

La foto che vi ho mostrato prima rappresenta appunto un catalogo dei detriti spaziali. Mappe del genere sono fondamentali per avere sotto controllo quasi tutti gli oggetti orbitanti sopra la Terra. Dico “quasi” tutti perche’ questi sono solo quelli ufficiali. Tra questi, pensate che il piu’ antico e’ quello che rimane del satellite Vanguard lanciato in orbita dagli Stati Uniti nel 1958. Alla mappa dei detriti mancano poi tutti quegli oggetti persi durante le attivita’ extraveicolari, almeno un paio di macchinette fotografiche solo da astronauti americani, i sacchetti dell’immondizia lanciati dalla MIR ma anche chiavi inglesi, tubi, spazzolini, insomma tutti oggetti molto piccoli, non atalogati ufficialmente, ma che prima o poi potrebbero rischiare di urtare satelliti funzionanti.

Concludendo, per prima cosa il misterioso triangolo scuro che abbiamo visto non e’ stato ripreso dalla ISS bensi’ del Columbia nel 1986. Questo strano oggetto altro non e’ che un detrito spaziale rimasto in orbita intorno alla Terra. Questa spazzatura spaziale comincia ormai a rappresentare un pericolo sia per il rischio di caduta a terra che per la probabilita’ di collisione con satelliti. Proprio per questo motivo, la NASA aggiorna di continuo i database dei detriti spaziali per evitare che questi possano rappresentare un pericolo per altre missioni spaziali.

 

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Asteroide Nibiru: articolo originale?

Nel post precedente:

– Eisenhower e i grigi

abbiamo anticipato di diverse fonti secondo le quali l’articolo di iReport non sarebbe l’originale, bensi’ una copia pubblicata solo per confondere le acque e alimentare il complottismo.

Premesso che l’articolo su iReport e’ stato pubblicato e cancellato diverse volte prima di essere notato dal web, stando alle solite fonti, l’articolo originale sarebbe quello pubblicato da Al-Jazeera. In questo, sarebbero contenute molte piu’ informazioni rispetto a quello analizzato in passato, come ad esempio le iniziali del funzionario NASA che avrebbe rilasciato la notizia di Nibiru.

Prima di tutto, questo e’ l’articolo pubblicato da Al-Jazeera, e poi quasi subito eliminato dal web:

L’articolo sull’asteroide Nibiru pubblicato da Al Jazeera

Perche’ sarebbe stato eliminato velocemente? Ovviamente l’interpretazione piu’ quotata e’ che sia stato censurato per non divulgare la notizia.

Quello che vorrei analizzare in questo post, e’ invece la fonte NASA che avrebbe parlato dell’asteroide.

Come si legge nell’articolo, la gola profonda sarebbe un certo “CB”. Apparentemente le iniziali non dicono nulla, se non fosse che gli esperti del web hanno gia’ capito di chi si tratta. L’insider della NASA, che avrebbe divulgato la notizia, sarebbe Charles Bolden.

Chi e’ Charles Frank Bolden? Bolden e’ un ex astronauta, con all’attivo diverse missioni spaziali, e attualmente amministratore della NASA. Possibile che l’amministratore della NASA abbia divulgato segretamente una notizia del genere? Se questo fosse vero, trasformerebbe la notizia da bufala colossale a verita’ indiscutibile.

Cerchiamo di vederci chiaro.

Nell’articolo, che vi ricordo abbiamo gia’ discusso nei precedenti post e dichiarato come bufala, si fa riferimento solo alle iniziali dell’insider della NASA. Perche’ allora si e’ puntato il dito proprio contro Bolden, addirittura l’amministratore dell’agenzia?

La risposta e’ molto semplice, per cercare di far chiudere il cerchio della bufala. Ovviamente, mi spiego meglio. In rete, gia’ da diverso tempo, si discute di un messaggio registrato proprio da Bolden sulle procedure di sicurezza da adottare per i dipendenti NASA e le loro famiglie in caso di emergenza.

Prima di continuare il ragionamento, andate a vedere il video:

– Bolden, Sicurezza

Il video e’ molto discusso su internet proprio in relazione a Nibiru. Secondo molti catastrofisti, questo video sarebbe una prova dell’esistenza del decimo pianeta. Il fatto che Bolden abbia rilasciato questo video per i suoi dipendenti e’ un chiaro messaggio che ormai lo scontro e’ vicino. Il voler lasciare le coste, e’ solo un messaggio per annunciare i prossimi tsunami dovuti alla collissione con Nibiru.

Ora, mettere in relazione anche la notizia dell’asteroide con Bolden, come vedete, non fa altro che chiudere il cerchio. Questo amministratore della NASA sta proprio cercando in tutti i modi di farci capire che Nibiru e’ in arrivo, perche’ non lo ascoltiamo? Ovviamente sono ironico.

A questo punto, resta da capire perche’ Bolden abbia girato un video del genere. Sta veramente nascondendo qualcosa?

Ovviamente la risposta e’ no. Premetto che il video in questione e’ reale, e potete trovarlo anche direttamente nel sito della NASA a questo indirizzo:

– Bolden, emergenza NASA

Dunque? Perche’ ci sarebbe questo video?

Quello che forse molti ignorano, e’ che dopo l’11 settembre 2001, molti siti governativi, enti e istituzioni pubbliche degli Stati Uniti si sono forniti di un piano di emergenza utilizzabile per qualsiasi evento o calamita’ naturale. Piani di sicurezza di questo tipo danno indicazioni in caso di tsunami, terremoto, attacco terroristico, guerra, ecc. Ciascun ente ha il suo “manuale” per i dipendenti con tutte le indicazioni, che ovviamente variano da istituto a istituto.

Posso dimostrare questo?

Certamente. Basta cercare in rete per trovare le istruzioni equivalenti di altri enti governativi o istituzioni.

Ad esempio, a questo link trovate le istruzioni di sicurezza per il Britsh Columbia, con tanto di avvertimento del ministro:

– BC emergenza

Equivalentemente, qui trovate le istruzioni del ministro della salute per il suo ministero e i suoi dipendenti:

– BC salute

Cercando in rete, potete trovare istruzioni equivalenti per tantissimi enti diversi.

Cosa c’e’ di strano se la NASA ha un suo piano di emergenza? Assolutamente nulla. Se pensiamo all’importanza strategica dell’agenzia, ci sembra del tutto normale che si sia dotata di un suo piano di emergenza, da utilizzare per ogni evenienza.

Concludendo, il presunto articolo originale di Al Jazeera non contiene informazioni aggiuntive rispetto a quelle gia’ discusse anche su questo blog. Il punto mosso da diverse fonti sull’indentita’ dell’insider della NASA, si sono rivelate in realta’ delle costruzioni per cercare di unire i pezzi di diverse bufale costruite su internet. Come abbiamo visto, non c’e’ nessun messaggio nascosto nel video sulla sicurezza di Bolden, cosi’ come e’ comprensibile il perche’ si siano utilizzate proprio le sue iniziali scrivendo l’articolo dell’asteroide Nibiru.

Cercate sempre di verificare le fonti e di analizzare dapprima singolarmente, poi nel complesso, le informazioni che vi vengono fornite. Come abbiamo visto in diverse occasioni, molto spesso si cerca di mettere in relazione tante presunte prove per cercare di convincere i lettori di aver trovato la pistola fumante, cioe’ la prova definitiva di qualcosa.

Come vedete, partendo dalle profezie del 2012, e’ possibile discutere argomenti sempre attuali e molto spesso distorti dall’informazione web. Per capire come applicare un approccio scientifico, senza lasciarsi trasportare dalle tante notizie sprovviste di dati, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.