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Flusso oscuro e grandi attrattori

28 Feb

Nella ormai celebre sezione:

Hai domande o dubbi?

in cui sono usciti fuori davvero gli argomenti piu’ disparati ma sempre contraddistinti da curiosita’ e voglia di discutere, una nostra cara lettrice ci ha chiesto maggiori lumi sul cosiddetto “dark flow” o flusso oscuro. Una richiesta del genere non puo’ che farci piacere, dal momento che ci permette di parlare nuovamente di scienza e, in particolare, di universo.

Prima di poterci addentrare in questo argomento scientifico ma, anche a livello di ricerca, poco conosciuto, e’ necessario fare una piccolissima premessa iniziale che serve per riprendere in mano concetti sicuramente conosciuti ma su cui spesso non si riflette abbastanza.

Per iniziare la discussione, voglio mostrarvi una foto:

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Quello che vedete non e’ un semplice libro, ma uno dei tre volumi che compongono il Philosophiae Naturalis Principia Mathematica o, tradotto in italiano, “I principi naturali della filosofia naturale”. Quest’opera e’ stata pubblicata il 5 luglio 1687 da Isaac Newton.

Perche’ e’ cosi’ importante questa opera?

Questi tre volumi sono considerati l trattato piu’ importante del pensiero scientifico. Prima di tutto, contengono la dinamica formulata da Newton che per primo ha posto le basi per lo studio delle cause del moto ma, soprattutto, perche’ contengono quella che oggi e’ nota come “Teoria della Gravitazione Universale”.

Sicuramente, tutti avrete sentito parlare della gravitazione di Newton riferita al famoso episodio della mela che si stacco’ dall’albero e cadde sulla testa del celebre scienziato. Come racconta la leggenda, da questo insignificante episodio, Newton capi’ l’esistenza della forza di gravita’ e da qui la sua estensione all’universo. Se vogliamo pero’ essere precisi, Newton non venne folgorato sulla via di Damasco dalla mela che cadeva, ma questo episodio fu quello che fece scattare la molla nella testa di un Newton che gia’ da tempo studiava questo tipo di interazioni.

Volendo essere brevi, la teoria della gravitazione di Newton afferma che nello spazio ogni punto materiale attrae ogni altro punto materiale con una forza che e’ proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. In soldoni, esiste una forza solo attrattiva che si esercita tra ogni coppia di corpi dotati di massa e questa interazione e’ tanto maggiore quanto piu’ grandi sono le masse e diminuisce con il quadrato della loro distanza.

Semplice? Direi proprio di si, sia dal punto di vista fisico che matematico. Perche’ allora chiamare questa legge addirittura con l’aggettivo “universale”?

Se prendete la male di Newton che cade dall’albero, la Luna che ruota intorno alla Terra, la Terra che ruota intorno al Sole, il sistema solare che ruota intorno al centro della Galassia, tutti questi fenomeni, che avvengono su scale completamente diverse, avvengono proprio grazie unicamente alla forza di gravita’. Credo che questo assunto sia sufficiente a far capire l’universalita’ di questa legge.

Bene, sulla base di questo, l’interazione che regola l’equilibrio delle masse nell’universo e’ dunque la forza di gravita’. Tutto quello che vediamo e’ solo una conseguenza della sovrapposizione delle singole forze che avvengono su ciascuna coppia di masse.

Detto questo, torniamo all’argomento principale del post. Cosa sarebbe il “flusso oscuro”? Detto molto semplicemente, si tratta del movimento a grande velocita’ di alcune galassie in una direzione ben precisa, situata tra le costellazioni del Centauro e della Vela. Questo movimento direzionale avviene con velocita’ dell’ordine di 900 Km al secondo e sembrerebbe tirare le galassie in un punto ben preciso al di fuori di quello che definiamo universo osservabile.

Aspettate, che significa che qualcosa tira le galassie fuori dall’universo osservabile?

Per prima cosa, dobbiamo definire cosa significa “universo osservabile”. Come sappiamo, l’universo si sta espandendo e se lo osserviamo da Terra siamo in grado di vedere le immagini che arrivano a noi grazie al moto dei fotoni che, anche se si muovono alla velocita’ della luce, si spostano impiegando un certo tempo per percorrere delle distanze precise. Se sommiamo questi due effetti, dalla nostra posizione di osservazione, cioe’ la Terra, possiamo vedere solo quello che e’ contenuto entro una sfera con un raggio di 93 miliardi anni luce. Come potete capire, l’effetto dell’espansione provoca un aumento di quello che possiamo osservare. Se l’universo ha 14.7 miliardi di anni, ci si potrebbe aspettare di poter vedere dalla terra la luce partita 14.7 miliardi di anni fa, cioe’ fino ad una distanza di 14.7 miliardi di anni luce. In realta’, come detto, il fatto che l’universo sia in continua espansione fa si che quello che vediamo oggi non si trova piu’ in quella posizione, ma si e’ spostato a causa dell’espansione. Altro aspetto importante, la definizione di sfera osservabile e’ vera per ogni punto dell’universo, non solo per quella sfera centrata sulla Terra che rappresenta cquello che noi possiamo vedere.

Bene, dunque si sarebbe osservato un flusso di alcune galassie verso un punto preciso fuori dall’universo osservabile. Proprio dal fatto che questo flusso e’ all’esterno del nostro universo osservabile, si e’ chiamato questo movimento con l’aggettivo oscuro.

Aspettate un attimo pero’, se le galassie sono tirate verso un punto ben preciso, cos’e’ che provoca questo movimento? Riprendendo l’introduzione sulla forza di gravitazione, se le galassie, che sono oggetti massivi, sono tirate verso un punto, significa che c’e’ una massa che sta esercitando una forza. Poiche’ la forza di gravitazione si esercita mutuamente tra i corpi, questo qualcosa deve anche essere molto massivo.

Prima di capire di cosa potrebbe trattarsi, e’ importante spiegare come questo flusso oscuro e’ stato individuato.

Secondo le teorie cosmologiche riconosciute, e come spesso si dice, l’universo sarebbe omogeneo e isotropo cioe’ sarebbe uguale in media in qualsiasi direzione lo guardiamo. Detto in altri termini, non esiste una direzione privilegiata, almeno su grandi scale, in cui ci sarebbero effetti diversi. Sempre su grandi scale, non esisterebbe neanche un movimento preciso verso una direzione ma l’isotropia produrrebbe moti casuali in tutte le direzioni.

Gia’ nel 1973 pero’, si osservo’ un movimento particolare di alcune galassie in una direzione precisa. In altri termini, un’anomalia nell’espansione uniforme dell’universo. In questo caso, il punto di attrazione e’ all’interno del nostro universo osservabile e localizzato in prossimita’ del cosiddetto “ammasso del Regolo”, una zona di spazio dominata da un’alta concentrazione di galassie vecchie e massive. Questa prima anomalia gravitazionale viene chiamata “Grande Attrattore”. In questa immagine si vede appunto una porzione di universo osservabile da Terra ed in basso a destra trovate l’indicazione del Grande Attrattore:

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Questa prima anomalia dell’espansione venne osservata tramite quello che e’ definito lo spostamento verso il rosso. Cosa significa? Se osservate un oggetto che e’ in movimento, o meglio se esiste un movimento relativo tra l’osservatore e il bersaglio, la luce che arriva subisce uno spostamento della lunghezza d’onda dovuto al movimento stesso. Questo e’ dovuto all’effetto Doppler valido, ad esempio, anche per le onde sonore e di cui ci accorgiamo facilmente ascoltando il diverso suono di una sirena quando questa si avvicina o si allontana da noi.

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Bene, tornando alle onde luminose, se la sorgente si allontana, si osserva uno spostamento verso lunghezze d’onda piu’ alte, redshift, se si avvicina la lunghezza d’onda diminuisce, blueshift. Mediate questo semplice effetto, si sono potuti osservare molti aspetti del nostro universo e soprattutto i movimenti che avvengono.

Tornando al grnde attrattore, questa zona massiva verso cui si osserva un moto coerente delle galassie del gruppo e’ localizzato a circa 250 milioni di anni luce da noi nella direzione delle costellazioni dell’Hydra e del Centauro e avrebbe una massa di circa 5×10^15 masse solari, cioe’ 5 milioni di miliardi di volte il nostro Sole. Questa, come anticipato, e’ soltanto una anomalia dell’espansione dell’universo che ha creato una zona piu’ massiva in cui c’e’ una concentrazione di galassie che, sempre grazie alla gravita’, attraggono quello che hanno intorno.

Discorso diverso e’ invece quello del Dark Flow. Perche’? Prima di tutto, come detto, questo centro di massa si trova talmente lontano da essere al di fuori del nostro universo osservabile. Visto da Terra poi, la zona di spazio che crea il flusso oscuro si trova piu’ o meno nella stessa direzione del Grande Attrattore, ma molto piu’ lontana. Se per il Grande Attrattore possiamo ipotizzare, detto in modo improprio, un grumo di massa nell’universo omogeneo, il flusso oscuro sembrerebbe generato da una massa molto piu’ grande ed in grado anche di attrarre a se lo stesso Grande Attrattore.

Il flusso oscuro venne osservato per la prima volta nel 2000 e descritto poi a partire dal 2008 mediante misure di precisione su galassie lontane. In questo caso, l’identificazione del flusso e’ stata possibile sfruttando il cosiddetto effetto Sunyaev-Zel’dovich cioe’ la modificazione della temperatura dei fotoni della radiazione cosmica di fondo provocata dai raggi X emessi dalle galassie che si spostano. Sembra complicato, ma non lo e’.

Di radiazione di fondo, o CMB, abbiamo parlato in questi articoli:

Il primo vagito dell’universo

E parliamo di questo Big Bang

Come visto, si tratta di una radiazione presente in tutto l’universo residuo del Big Bang iniziale. Bene, lo spostamento coerente delle galassie produce raggi X, questi raggi X disturbano i fotoni della radiazione di fondo e noi da terra osservando queste variazioni ricostruiamo mappe dei movimenti delle Galassie. Proprio grazie a queste misure, a partire dal 2000, e’ stato osservato per la prima volta questo movimento coerente verso un punto al di fuori dell’universo osservabile.

Cosa potrebbe provocare il Flusso Oscuro? Bella domanda, la risposta non la sappiamo proprio perche’ questo punto, se esiste, come discuteremo tra un po’, e’ al di fuori del nostro universo osservabile. Di ipotesi a riguardo ne sono ovviamente state fatte una miriade a partire gia’ dalle prime osservazioni.

Inizialmente si era ipotizzato che il movimento potrebbe essere causato da un ammasso di materia oscura o energia oscura. Concetti di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Se il vuoto non e’ vuoto

Universo: foto da piccolo

Queste ipotesi sono pero’ state rigettate perche’ non si osserva la presenza di materia oscura nella direzione del Dark Flow e, come gia’ discusso, per l’energia oscura il modello prevede una distribuzione uniforme in tutto l’universo.

Cosi’ come per il Grande Attrattore, si potrebbe trattare di un qualche ammasso molto massivo in una zona non osservabile da Terra. Sulla base di questo, qualcuno, non tra gli scienziati, aveva ipotizzato che questo effetto fosse dovuto ad un altro universo confinante con il nostro e che provoca l’attrazione. Questa ipotesi non e’ realistica perche’ prima di tutto, la gravitazione e’ frutto dello spazio tempo proprio del nostro universo. Se anche prendessimo in considerazione la teoria dei Multiversi, cioe’ universi confinanti, l’evoluzione di questi sarebbe completamente diversa. Il flusso oscuro provoca effetti gravitazionali propri del nostro universo e dovuti all’attrazione gravitazionale. Il fatto che sia fuori dalla nostra sfera osservabile e’ solo dovuto ai concetti citati in precedenza figli dell’accelerazione dell’espansione.

Prima di tutto pero’, siamo cosi’ sicuri che questo Flusso Oscuro esista veramente?

Come anticipato, non c’e’ assolutamente la certezza e gli scienziati sono ancora fortemente divisi non solo sulle ipotesi, ma sull’esistenza stessa del Flusso Oscuro.

Per farvi capire la diatriba in corso, questo e’ il link all’articolo originale con cui si ipotizzava l’esistenza del Flusso Oscuro:

Dark Flow

Subito dopo pero’, e’ stato pubblicato un altro articolo che criticava questo sostenendo che i metodi di misura applicati non erano corretti:

Wright risposta al Dark Flow

Dopo di che, una lunga serie di articoli, conferme e smentite, sono stati pubblicati da tantissimi cosmologi. Questo per mostrare quanto controversa sia l’esistenza o meno di questo flusso oscuro di Galassie verso un determinato punto dell’universo.

Venendo ai giorni nostri, nel 2013 e’ stato pubblicato un articolo di analisi degli ultimi dati raccolti dal telescopio Planck. In questo paper viene nuovamente smentita l’esistenza del dark flow sulla base delle misure delle velocita’ effettuate nella regione di spazio in esame:

Planck, 2013

Dunque? Dark Flow definitivamente archiviato? Neanche per sogno. Un altro gruppo di cosmologi ha pubblicato questo ulteriore articolo:

Smentita alla smentita

in cui attacca i metodi statistici utilizzati nel primo articolo e propone un’analisi diversa dei dati da cui si mostra l’assoluta compatibilita’ di questi dati con quelli di un altro satellite, WMAP, da cui venne evidenziata l’esistenza del dark flow.

Credo che a questo punto, sia chiaro a tutti la forte discussione ancora in corso sull’esistenza o meno di questo Dark Flow. Come potete capire, e’ importante prima di tutto continuare le analisi dei dati e determinare se questo flusso sia o meno una realta’ del nostro universo. Fatto questo, e se il movimento venisse confermato, allora potremmo fare delle ipotesi sulla natura di questo punto di attrazione molto massivo e cercare di capire di cosa potrebbe trattarsi. Ovviamente, sempre che venisse confermata la sua esistenza, stiamo ragionando su qualcosa talmente lontano da noi da essere al di fuori della nostra sfera osservabile. Trattare questo argomento ci ha permesso prima di tutto di aprire una finestra scientifica su un argomento di forte e continua attualita’ per la comunita’ scientifica. Come sappiamo, trattando argomenti di questo tipo, non troviamo risposte certe perche’ gli studi sono ancora in corso e, cosi’ come deve avvenire, ci sono discussioni tra gli scienziati che propongono ipotesi, le smentiscono, ne discutono, ecc, come la vera scienza deve essere. Qualora ci fossero ulteriori novita’ a riguardo, ne parleremo in un futuro articolo.

 

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

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Luna: quanto c’e’ da scoprire!

7 Feb

Negli ultimi tempi, purtroppo o fortunatamente fate voi, i nostri amici catastrofisti e complottisti stanno vivendo un periodo di magra da notizie sensazionali. Qualcuno e’ sempre alla ricerca di una fine del mondo prossima per questo o quest’altro motivo, altri cercano ancora disperatamente Nibiru, altri poi, al solito, si lanciano nelle ipotesi piu’ arzigogolate alla ricerca della notizia bomba che quasi sempre si chiude con un flop. In questo panorama poco affascinante, non resta che buttarsi su un settore in cui c’e’ sempre qualcosa da trovare e con cui cercare di convincere le persone, l’esplorazione spaziale e le tante prove che quei cattivoni della NASA hanno nascosto evidenze che dimostrerebbero l’esistenza degli alieni.

Perche’ dico questo?

Semplice, negli ultimi giorni, molti siti hanno dato la notizia che qualcosa di nuovo e’ stato scoperto sulla Luna. Il nostro satellite, se non fosse altro per la distanza, e’ da sempre un laboratorio complottista d’eccezione. Questa volta, a far discutere ci ha pensato una foto del lato oscuro scoperta da un utente di youtube e pubblicizzata immediatamente sulla rete.

Senza perdere tempo nella presentazione, vi mostro subito la foto:

 

L'amnomalia trovata sulla superficie lunare

L’amnomalia trovata sulla superficie lunare

Come vedete, si evidenzia una struttura triangolare molto precisa, corredata da quelle che sembrerebbero due file di luci disposte a 90 gradi. Ovviamente, questa foto ha scatenato gli animi un po’ assopiti dei complottisti di tutto il mondo. Senza giri di parole, si tratta di una basa aliena costruita in quello che si chiama Mare Moscoviense. Per darvi un’idea delle dimensioni, parliamo di qualcosa con un lato di circa 200 metri misurabile tenendo in considerazione la risoluzione dell’immagine stessa.

Quella della base aliena non e’ assolutamente l’unica ipotesi e, lasciatemi dire, neanche la piu’ fantasiosa. C’e’ chi parla di tunnel di accesso ad una base sotterranea, chi di varco dimensionale, altri ancora di qualcosa costruito dall’uomo. Gia’, anche se sembra assurdo, sono in molti a creare storie strampalate sulle missioni lunari.

Prima di tutto, come sappiamo bene, c’e’ ancora chi crede che sulla Luna non ci siamo andati. Su questo punto, mi dispiace dirvelo, ma, cari complottisti, vi dovete arrendere. Come sappiamo, prova schiacciante della nostra visita sulla Luna sono gli array di CCR posizionati sulla superificie e con cui, ancora oggi, facciamo misure di distanza Terra-Luna sparando laser da terra e misurando il tempo di ritorno. Di queste tecniche, note come Lunar Laser Ranging, e dei CCR abbiamo parlato in questo articolo:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

Tolta questa ipotesi, c’e’ invece chi crede epiloghi diversi per le missioni lunari. Secondo alcuni, nella celebre missione dell’Apollo 11, ci sarebbe stato anche un altro astronauta poi lasciato, come prevedeva la missione, sul nostro satellite. Questo sfortunato eroe sarebbe stato selezionato appunto per rimanere a vita sulla Luna dotato di generatori di ossigeno e cibo. Altra ipotesi affascinante e’ che invece ci siano state numerose missioni precedenti all’Apollo 11 con lo scopo di portare rifornimenti e costruire serre sul satellite.

Lasciate queste fantasiose ipotesi, torniamo alla foto da cui siamo partiti.

Di cosa si tratta?

Per poter rispondere a questa domanda, e’ necessario fare delle considerazioni pratiche. Prima cosa, da dove e’ stata estrapolata questa immagine? Come forse avrete letto, l’utente ha trovato questa anomalia utilizzando Google Moon, il software di Mountain View che consente di osservare la superificie lunare.

Lasciatemi fare una considerazione che non posso proprio risparmiarmi. Ma questi utenti della rete, come passano le loro giornate? Come spesso avviene, arriva qualcuno che mostra anomalie microscopiche sulla Terra, sulla Luna, su Marte, ecc. Ma queste persone, passano la loro vita a scartabellare archivi spaziali alla ricerca di cose strane da pubblicare in rete? Il discorso non e’ affatto banale, tra milioni di foto a cui si ha accesso mediante la rete, ogni tanto esce qualcuno che mostra cose particolari. Ma quante foto vi siete visti?

Chiusa la parentesi, parliamo della foto. Sapete come e’ costruito il programma Google Moon? Esattamente come Google Earth. Se per avere le immagini 3D delle strade Google utilizza le sue celebri “car” che scattano foto a destra e a manca, non possiamo certo pensare che il colosso del motore di ricerca abbia satelliti in giro per lo spazio che fanno foto di ogni angolo di pianeta.

Per costruire le mappe satellitari, Google utilizza vari archivi presenti in rete e fa un collage molto attento di quelli che possiamo vedere come pezzi di un puzzle. Come potete facilmente immaginare, si tratta di foto a risoluzione, luminosita’ e contrasto diversi. Per poterle affiancare si sfrutta dunque un software in grado di rendere compatibili le immagini per poi “appicicarle” una di fianco all’altra. Questo avviene in tutti i programmi di Google. Ora, come e’ noto, a volte succede che questo programma sbagli creando effetti molto curiosi. Non e’ certo una rarita’ trovare nella versione Earth paesi scomparsi, sdoppiati, strane linee che non esistono, nubi che si interrompono seguendo linee rette, ecc.

Come avrete capito, stiamo lentamente andando verso l’ipotesi piu’ plausibile per spiegare l’anomalia mostrata. Altra considerazione, se quel qualcosa che vediamo fosse veramente un manufatto reale, sicuramente sarebbe unico sulla superficie lunare o meglio, non ci sarebbero tanti oggetti simili sulla Luna.

Ora vi mostro qualche altra immagine:

Altre anomalie simili trovate su Google Moon

Altre anomalie simili trovate su Google Moon

Guardate un po’ quante basi lunari si possono trovare andando a esplorare virtualmente la superficie. Come vedete, si tratta di strutture molto simili a quella da cui siamo partiti e tutte presenti nel lato oscuro della Luna.

Dunque?

Anche in questo caso, siamo di fronte alla solita bufala pubblicizzata alla grande sulla rete per mostrare cose che non esistono. Guardando foto brulle ma ricche di sfumature delle superfici dei pianeti, e’ facile trovare qualcosa che assomigli a qualcos’altro o, come nel caso delle immagini di Google riadattate, trovare anomalie e difetti di immagine. Purtroppo, questo non e’ il primo caso e non sara’ sicuramente l’ultimo.

 

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

Universo: foto da piccolo

24 Mar

In questi ultimi giorni, tutti i giornali, i telegiornali, i siti internet specializzati, sono stati invasi da articoli scientifici riguardanti le ultime scoperte fatte con il telescopio Planck. I dati di questo telescopio, gestito interamente dalla nostra Agenzia Spaziale Europea, hanno mostrato una foto dell’universo quando aveva solo 380000 anni. Ecco la foto che sicuramente vi sara’ capitato di vedere:

L'universo alla tenera eta' di 380000 anni

L’universo alla tenera eta’ di 380000 anni

Si parla anche di risultati sconvolgenti: l’universo e’ piu’ vecchio di quello che si pensava fino ad oggi. Inoltre, la radiazione cosmica di fondo presenta delle differenze tra i due emisferi oltre a mostrare una regione fredda piu’ estesa di quella che si pensava.

Fantastico, direi io, questi risultati mi hanno veramente impressionato. Ora pero’, la domanda che mi sono posto e’ molto semplice, anche su giornali nazionali, ho visto articoli che commentavano questa foto parlando di CMB, anisotropie, fase inflazionistica. In pochissimi pero’, si sono degnati di spiegare in modo semplice il significato di questi termini. Purtroppo, spesso vedo molti articoli che ripetono a pappagallo le notizie senza neanche chiedersi cosa significano quei termini che stanno riportando.

Cerchiamo, per quanto possibile, di provare a fare un po’ chiarezza spiegando in maniera completamente divulgativa cosa significa: radiazione cosmica di fondo, periodo inflazionistitico, ecc.

Andiamo con ordine. La foto da cui siamo partiti ritrae l’universo quando aveva 380000 anni ed in particolare mostra la mappa della radiazione cosmica di fondo.

Prima cosa, come facciamo a fare una foto dell’universo del passato? In questo caso la risposta e’ molto semplice e tutti noi siamo in grado di sperimentarla facilmente. Quando alziamo lo sguardo e vediamo il cielo stellato, in realta’ e’ come se stessimo facendo un viaggio nel tempo. Se guardiamo una stella distante 100 anni luce da noi, significa che quell’immagine che osserviamo ha impiegato 100 anni per giungere fino a noi. Dunque, quella che vediamo non e’ la stella oggi, bensi’ com’era 100 anni fa. Piu’ le stelle sono lontane, maggiore e’ il salto indietro che facciamo.

Bene, questo e’ il principio che stiamo usando. Quando mandiamo un telescopio in orbita, migliore e’ la sua ottica, piu’ lontano possiamo vedere e dunque, equivalentemente, piu’ indietro nel tempo possiamo andare.

Facciamo dunque un altro piccolo passo avanti. Planck sta osservando l’universo quando aveva solo 380000 anni tramite la CMB o radiazione cosmica a microonde. Cosa sarebbe questa CMB?

Partiamo dall’origine. La teoria accettata sull’origine dell’universo e’ che questo si sia espanso inizialmente da un big bang. Un plasma probabilmente formato da materia e antimateria ad un certo punto e’ esploso, l’antimateria e’ scomparsa lasciando il posto alla materia che ha iniziato ad espandersi e, di conseguenza, si e’ raffreddata. Bene, la CMB sarebbe un po’ come l’eco del big bang e, proprio per questo, e’ considerata una delle prove a sostegno dell’esplosione iniziale.

Come si e’ formata la radiazione di fondo? Soltanto 10^(-37) secondi dopo il big bang ci sarebbe stata una fase detta di inflazione in cui l’espansione dell’universo ha subito una rapida accelerazione. Dopo 10^(-6) secondi, l’universo era ancora costituito da un plasma molto caldo di  fotoni, elettroni e protoni, l’alta energia delle particelle faceva continuamente scontrare i fotoni con gli elettroni che dunque non potevano espandersi liberamente. Quando poi la temperatura dell’universo e’ scesa intorno ai 3000 gradi, elettroni e protoni hanno cominciato a combianrsi formando atomi di idrogeno e i fotoni hanno potuto fuoriuscire formando una radiazione piu’ o meno uniforme. Bene, questo e’ avvenuto, piu’ o meno, quando l’universo aveva gia’ 380000 anni.

Capiamo subito due cose: la foto da cui siamo partiti e’ dunque relativa a questo periodo, cioe’ quando la materia (elettroni e protoni) hanno potuto separarsi dalla radiazione (fotoni). Stando a questo meccanismo, capite anche perche’ sui giornali trovate che questa e’ la piu’ vecchia foto che potrebbe essere scattata. Prima di questo momento infatti, la radiazione non poteva fuoriuscire e non esisteva questo fondo di fotoni.

Bene, dopo la separazione tra materia e radiazione, l’universo ha continuato ad espandersi, dunque a raffreddarsi e quindi la temperatura della CMB e’ diminuita. A 380000 anni di eta’ dell’universo, la CMB aveva una temperatura di circa 3000 gradi, oggi la CMB e’ nota come fondo cosmico di microonde con una temperatura media di 2,7 gradi Kelvin. Per completezza, e’ detta di microonde perche’ oggi la temperatura della radiazione sposta lo spettro appunto su queste lunghezze d’onda.

Capite bene come l’evidenza della CMB, osservata per la prima volta nel 1964, sia stata una conferma proprio del modello del big bang sull’origine del nostro universo.

E’ interessante spendere due parole proprio sulla scoperta della CMB. L’esistenza di questa radiazione di fondo venne predetta per la prima volta nel 1948 da Gamow, Alpher e Herman ipotizzando una CMB a 5 Kelvin. Successivamente, questo valore venne piu’ volte corretto a seconda dei modelli che venivano utilizzati e dai nuovi calcoli fatti. Dapprima, a questa ipotesi non venne dato molto peso tra la comunita’ astronomica, fino a quando a partire dal 1960 l’ipotesi della CMB venne riproposta e messa in relazione con la teoria del Big Bang. Da questo momento, inizio’ una vera e propria corsa tra vari gruppi per cercare di individuare per primi la CMB.

Penzias e Wilson davanti all'antenna dei Bell Laboratories

Penzias e Wilson davanti all’antenna dei Bell Laboratories

Con grande sorpresa pero’ la CMB non venne individuata da nessuno di questi gruppi, tra cui i principali concorrenti erano gli Stati Uniti e la Russia, bensi’ da due ingegneri, Penzias e Wilson, con un radiotelescopio pensato per tutt’altre applicazioni. Nel 1965 infatti Penzias e Wilson stavano lavorando al loro radiotelescopio ai Bell Laboratories per lo studio della trasmissione dei segnali attraverso il satellite. Osservando i dati, i due si accorsero di un rumore di fondo a circa 3 Kelvin che non comprendenvano. Diversi tentativi furono fatti per eliminare quello che pensavano essere un rumore elettronico del telescopio. Solo per darvi un’idea, pensarono che questo fondo potesse essere dovuto al guano dei piccioni sull’antenna e per questo motivo salirono sull’antenna per ripulirla a fondo. Nonostante questo, il rumore di fondo rimaneva nei dati. Il punto di svolta si ebbe quando l’astronomo Dicke venne a conoscenza di questo “problema” dell’antenna di Penzias e Wilson e capi’ che in realta’ erano riusciti ad osservare per la prima volta la CMB. Celebre divenne la frase di Dicke quando apprese la notizia: “Boys, we’ve been scooped”, cioe’ “Ragazzi ci hanno rubato lo scoop”. Penzias e Wilson ricevettero il premio Nobel nel 1978 lasciando a bocca asciutta tutti gli astronomi intenti a cercare la CMB.

Da quanto detto, capite bene l’importanza di questa scoperta. La CMB e’ considerata una delle conferme sperimentali al modello del Big Bang e quindi sull’origine del nostro universo. Proprio questa connessione, rende la radiazione di fondo un importante strumento per capire quanto avvenuto dopo il Big Bang, cioe’ il perche’, raffreddandosi, l’universo ha formato aggreggati di materia come stelle e pianeti, lasciando uno spazio quasi vuoto a separazione.

Le osservazioni del telescopio Planck, e dunque ancora la foto da cui siamo partiti, hanno permesso di scoprire nuove importanti dinamiche del nostro universo.

Prima di tutto, la mappa della radiazione trovata mostra delle differenze, o meglio delle anisotropie. In particolare, i due emisferi presentano delle piccole differenze ed inoltre e’ stata individuata una regione piu’ fredda delle altre, anche detta “cold region”. Queste differenze furono osservate anche con la precedente missione WMAP della NASA, ma in questo caso si penso’ ad un’incertezza strumentale del telescopio. Nel caso di Plack, la tecnologia e le performance del telescopio confermano invece l’esistenza di regioni “diverse” rispetto alle altre.

Anche se puo’ sembrare insignificante, l’evidenza di queste regioni mette in dubbio uno dei capisaldi dell’astronomia, cioe’ che l’universo sia isotropo a grande distanza. Secondo i modelli attualmente utilizzati, a seguito dell’espansione, l’universo dovrebbe apparire isotropo, cioe’ “uniforme”, in qualsiasi direzione. Le differenze mostrate da Planck aprono dunque lo scenario a nuovi modelli cosmologici da validare. Notate come si parli di “grande distanza”, questo perche’ su scale minori esistono anisotropie appunto dovute alla presenza di stelle e pianeti.

Ci sono anche altri importanti risultati che Planck ha permesso di ottenere ma di cui si e’ parlato poco sui giornali. In primis, i dati misurati da Planck hanno permesso di ritoccare il valore della costante di Hubble. Questo parametro indica la velocita’ con cui le galassie si allontanano tra loro e dunque e’ di nuovo collegato all’espansione dell’universo. In particolare, il nuovo valore di questa costante ha permesso di modificare leggermente l’eta’ dell’universo portandola a 13,82 miliardi di anni, circa 100 milioni di anni di piu’ di quanto si pensava. Capite dunque perche’ su alcuni articoli si dice che l’universo e’ piu’ vecchio di quanto si pensava.

Inoltre, sempre grazie ai risultati di Planck e’ stato possibile ritoccare le percentuali di materia, materia oscura e energia oscura che formano il nostro universo. Come saprete, la materia barionica, cioe’ quella di cui siamo composti anche noi, e’ in realta’ l’ingrediente meno abbondante nel nostro universo. Solo il 4,9% del nostro universo e’ formato da materia ordinaria che conosciamo. Il 26,8% dell’universo e’ invece formato da “Materia Oscura”, qualcosa che sappiamo che esiste dal momento che ne vediamo gli effetti gravitazionali, ma che non siamo ancora stati in grado di indentificare. In questo senso, un notevole passo avanti potra’ essere fatto con le future missioni ma anche con gli acceleratori di particelle qui sulla terra.

Una considerazione, 4,9% di materia barionica, 26,8% di materia oscura e il resto? Il 68,3% del nostro universo, proprio l’ingrediente piu’ abbondante, e’ formato da quella che viene detta “Energia Oscura”. Questo misterioso contributo di cui non sappiamo ancora nulla si ritiene essere il responsabile proprio dell’espansione e dell’accelerazione dell’universo.

Da questa ultima considerazione, capite bene quanto ancora abbiamo da imparare. Non possiamo certo pensare di aver carpito i segreti dell’universo conoscendo solo il 5% di quello che lo compone. In tal senso, la ricerca deve andare avanti e chissa’ quante altre cose strabilinati sara’ in grado di mostrarci in futuro.

 

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Lezione n.1: come cavalcare l’onda

20 Feb

Partiamo da quello che tutti ormai sanno, il 15 Febbraio 2013, sulla cittadina di Cheliabynsk, e’ caduto un meteorite che, oltre a diversi danni, ha causato il ferimento di circa 1500 persone. Di questo abbiamo parlato in questo post:

Pioggia di meteore in Russia

Il giorno dopo si e’ saputo che un altro meteorite e’ caduto anche su Cuba. In realta’, come visto in questo post:

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

anche se la notizia si e’ diffusa in modo massiccio il giorno dopo, l’evento di Cuba e’ addirittura precedente, anche se solo di 2 ore, a quello russo. Proprio queste 2 ore di differenza ci hanno portato a credere che in realta’ potesse trattarsi di un pezzo dello stesso meteorite che si e’ staccato durante il viaggio del corpo principale, prima che questo andasse in pezzi sulla piccola cittadina russa.

Fin qui ci siamo e sembra tutto ok.

Ora, facciamo una piccola lezione catastrofista, come poter sfruttare al massimo queste notizie? Pubblicando uno, due, cinque articoli? Assolutamente no, non petete certo pensare di attirare l’attenzione delle persone proponendo sempre le stesse notizie. L’interesse in argomenti del genere si spegne dopo un paio di giorni. Dunque, qui interviene la genialita’ di tanti siti che quindi pensano bene di caricare la notizia in modo incredibile, ma soprattutto, di condirla di tante altre piccole notizie inventate o meno, ma comunque caricate di un enfasi incredibile.

Come visto sempre nell’articolo precedente, la prima cosa da fare per spaventare le persone e’ quella di inventare la storia del Dark Rift, facendo credere che la Terra stia entrando in una zona misteriosa quanto pericolosa del Sistema Solare e dunque nei prossimi anni molti altri meteoriti arriveranno. Come visto, quella del dark rift, cosi’ come la storia della cintura fotonica vista in questo post:

La cintura fotonica!

sono solo delle invenzioni senza alcun fondamento scientifico create solo per aumentare il terrore nelle persone.

Ora, come se questo non bastasse, negli ultimi giorni sarebbero arrivati moltissimi altri meteoriti sulla Terra. Tra questi, i piu’ pubblicizzati sono stati quello in California e quello in Arabia Saudita. Non sto scherzando, basta fare un giro sui tanti siti catastrofisti per trovare notizie riguardanti queste cadute.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Ovviamente i filmati che trovate in rete sono reali, ma questo non significa assolutamente che sia aumentato il numero di meteoriti che arrivano sulla Terra, cosa che dovrebbe confermare l’altra teoria assurda del dark rift.

La spiegazione e’ molto semplice. A questo punto, anche se vedete una stella cadente, non e’ piu’ tale, ma un pericoloso meteorite che si abbattuto sulla casa vostra. Come visto in altri post, durante il suo percorso, la Terra si trova molto spesso a passare attraverso sciami cometari, dovuti, ad esempio, ai resti di oggetti massivi andati distrutti o anche a zone particolari del Sistema Solare. Famoso in questo caso e’, ad esempio, il caso delle Perseidi responsabii delle “Lacrime di San Lorenzo”. In questo senso, quando piu’ e quando meno, ma non e’ assolutamente improbabile, vedere stelle cadenti da Terra. Il passaggio attraverso questi sciami, aumenta sensibilmente la probabilita’ di vedere un bolide, cioe’ un oggetto piu’ massivo della media che entra nella nostra atmosfera e da vita ad una lunga coda visibile anche per qualche secondo.

Di esempi di bolidi abbiamo parlato in questi post

Bolide a Novara?

Meteorite in Inghilterra provoca terremoti?

Palla di Fuoco nei cieli del Sud Italia

Altro bolide in Sicilia?

Anche in questo caso, avremmo potuto creare un caso mediatico martellando le persone sui bolidi e sulla probabilita’ di collisione con una meteora.

Perche’ prima no e ora si?

In questo caso, ovviamente, il discorso e’ diverso. Parlare di bolidi e pubblicizzarli serve solo a tenere alta l’allerta delle persone e a richiamare l’attenzione qualora si dovesse affievolire.

Se volete questa e’ una vecchia tecnica giornalistica dura purtroppo a morire. Non sto dicendo che vengono pubblicate notizie false, ma solo che le notizie vengono scelte e pubblicizzate in base alla moda del momento. Se accade una cosa eclatante, o che fa scalpore, state sicuro che nei giorni successivi, magari con intensita’ minore, ma accadranno decine di altri casi come quello iniziale. Possiamo defire questo fenomeno come un “giornalismo fashion”, piu’ intento a seguire la moda piuttosto che le notizie in se’. Il giornalismo fashion e’ una delle tecniche alla base dei siti catastrofisti e che in questi giornisi sta molto utilizzando per la questione meteoriti.

Concludendo, fate molta attenzione, sempre, a tutto quello che cercano di propinarvi. Purtropppo il mondo e’ pieno di furbi pronti a speculare sulla vostra pelle e magari sulle vostre paure pur di avere un tornaconto personale. Visto come sta andando, credo che ancora per diversi giorni sentiremo parlare di asteroidi, meteoriti e bolidi. Fate attenzione e non fatevi spaventare da quello che leggerete.

 

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

 

 

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

16 Feb

Come sapete bene, ieri l’intera opinione pubblica e’ stata richiamata dallo straordinario fenomeno avvenuto in Russia. Ovviamente lo “straordinario” viene considerando l’eccezionalita’ di eventi di questo tipo, anche dal punto di vista scientifico, non certo considerando il numero di feriti che da quanto si apprende stamattina sarebbe salito fino anche a 1500 persone.

Come visto in questo articolo:

Pioggia di meteore in Russia

ieri, alle 4 ora italiana, un meteorite e’ entrato nella nostra atmosfera, esplodendo in volo a circa 10 Km da terra e, oltre all’onda d’urto prodotta, diversi frammenti sono giuti fino al suolo in una regione centrale degli Urali, mandando in frantumi diverse finestre e appunto causando i tanti feriti di cui abbiamo gia’ parlato.

Come visto nel precedente articolo, molti dei danni sono stati causati proprio dall’onda d’urto dell’esplosione, ma questo non esclude ovviamente i frammenti che sono arrivati a terra, causando notevoli danni. Eventi di questo tipo purtroppo sono possibili e dobbiamo esserne consapevoli. Quello che ha di eccezionale questo evento e’ che il fenomeno e’ avvenuto in una zona popolata, anche se solo scarsamente per fortuna. Se ci pensate, e’ molto piu’ probabile che i frammenti, qualora riuscissero a sopravvivere al percorso in atmosfera, arrivino in mare, dal momento che la frazione maggiore del nostro mondo e’ occupata da acqua.

Detto questo, sempre ieri, nelle prime ore del mattino ora italiana, si e’ registrato un evento del tutto simile anche a Cuba. Quanto riportato dai testimoni e’ molto simile a quello che abbiamo visto in Russia. Si parla di una palla infuocata in cielo che ad un certo punto e’ esplosa con un notevole rumore mettendo in forte vibrazione i vetri delle finestre.

Anche se di questa notizia si e’ appreso solo dopo diverse ore, la distanza temporale tra questo evento e’ quello russo non e’ affatto cosi’ grande. Come potete leggere in rete, il fatto a Cuba sarebbe avvenuto intorno alle 2 del mattino ora italiana, mentre quello in Russia solo 2 ore dopo. Questo breve lasso di tempo, ci fa pensare che forse i due eventi sono in realta’ distinti tra loro, ma una parte piu’ piccola dell’asteroide originale si sia staccata arrivando a Cuba, mentre il grosso del meteorite ha proseguito la sua corsa verso la parte centrale della Russia.

Stesso oggetto o no, dal punto di vista scientifico eventi del genere sono perfettamente comprensibili e non c’e’ assolutamente niente di sconvolgente di cui discutere. Stando ai dati riportati dall’ufficio della sicurezza della Russia, il meteorite esploso sulla citta’ di Chelyabinsk sarebbe stato largo 10-15 metri e con un peso vicino alle 7000 tonnellate. L’esplosione sarebbe avvenuta a circa 10-15 Km da terra e avrebbe rilasciato un’energia pari a circa 15 volte la bomba di Hiroshima.

Fin qui tutto bene, anche se, come era facile immaginare, eventi del genere offrono un piatto molto ricco per i tanti siti catastrofisti subito pronti a cavalcare l’onda e l’emozione delle persone.

Come visto nell’articolo precedente, prima di tutto questo evento e’ completamente scorrelato dal passaggio di 2012 DA14 di cui abbiamo parlato in questi post:

– L’asteroide 2012 DA14

2012 DA14: c.v.d.

2012 DA14, ci siamo quasi!

Tra l’altro DA14 e’ passato, e ha offerto uno spettacolo veramente incredibile.

Detto questo, e’ in corso un altra pesante speculazione di cui vorrei parlarvi ed e’ appunto, come indicato nel titolo stesso di questo post, il passaggio della Terra attraverso la “Barriera Oscura”.

Di cosa si tratta?

Qualche tempo fa, abbiamo parlato del presunto passaggio della Terra attraverso la cintura fotonica:

La cintura fotonica!

mostrando l’assurdita’ di questa teoria sia dal punto di vista fisico che astronomico. Bene, i discorsi di fondo della barriera oscura, o dark rift, sono del tutto simili a quelli della cintura fotonica.

In questo post, abbiamo parlato del percorso fatto dal Sistema Solare, e dunque anche dalla Terra, intorno al centro della Galassia:

Nuova sconvolgente Teoria

Cosi’ come nel caso della cintura fotonica, la Terra, nel suo percorso, dovrebbe trovarsi ad attraversare una zona assolutamente misteriosa e non compresa dell’universo, nota appunto come barriera oscura. Stando a quanto potete leggere in rete, questa zona sarebbe piena di detriti di altri corpi che precedentemente l’hanno attraversata ma non sono riusciti a sopravvivere. L’asteroide di ieri in Russia sarebbe appunto uno di questi detriti e, da adesso per i prossimi 10 anni, molti altri corpi potrebbero impattare sulla Terra proprio grazia al movimento spazzzato dalla Terra attraverso questa zona della nostra Galassia.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Al solito, assolutamente nulla!

Anzi, per essere precisi, dal punto di vista scientifico esiste una dark rift e vi mostro anche una foto:

Foto in cui si vede chiaramente il dark rift

Questa e’ una foto della Via Lattea, cioe’ della nostra Galassia. Vedete quella riga piu’ scura al centro? Bene, quella e’ la dark rift di cui stiamo parlando.

Di cosa si tratta?

Dalla Terra, guardando verso il centro della Galassia, una parte della zona interna risulta coperta a causa delle grandi nubi di polvere che circondano il centro della Galassia, sempre visto da Terra. In questo modo, fotografando la via Lattea, vi accorgete che questa appare divisa in due parti a causa delle nubi di polvere cosmica presenti tra noi e il buco nero Sagitarius A.

Premettiamo subito una cosa. A volte leggo di leggende che vorrebbero il centro della Galassia coperto ai nostri occhi per nascondere qualcosa o qualche civilta’ aliena. Niente di piu’ falso. E’ vero, come detto, che il nostro sguardo e’ coperto dagli ammassi di polvere, ma questo e’ vero solo nel visibile non per le altre lunghezze d’onda, come ad esempio l’infrarosso, in cui possiamo vedere tranquillamente attraverso questi ammassi.

Altro punto fondamentale, e’ assurdo parlare di allineamento tra la Terra e questa barriera oscura. Prima di tutto, come vedete anche dalla foto, il dark rift e’ molto esteso, per cui non ha senso parlare di un allineamento tra una cosa cosi’ estesa ed un pallino, nella scala della Galassia, come la nostra Terra. Inoltre, pensateci bene. Cosa significa allineamento tra due oggetti? In uno spazio qualsiasi, anche solo in due dimensioni, esiste sempre una retta che passa per questi due punti, dal momento che, in qualunque modo li disponiate, e’ possibile vederli come allineati e dunque farci passare una retta.

Detto questo, capite bene l’assurdita’ nel parlare di passaggio attraverso il dark rift e quindi di zona pericolosa per la nostra Terra.

Quella della barriera oscura, e’ semplicemente un’altra leggenda ereditata dal 21/12/2012, e che in questi giorni molti simpatici pseudoscienziati del web stanno ritirando fuori per cercare di convincervi che qualcosa di pericoloso e’ ormai in atto.

Concludendo, non c’e’ assolutamente nulla di eccezionale dal punto di vista scientifico per quanto accaduto in Russia ieri e, con buona probabilita’, un frammento dello stesso meteorite e’ arrivato solo 2 ore prima anche a Cuba. E’ invece assolutamente falso parlare di dark rift come una zona pericolosa che la Terra sta per iniziare ad attraversare ed in cui sono presenti molti detriti che potrebbero arrivarci contro come asteroidi. Si tratta solo di leggende ereditate dal 2012 ma che non hanno assolutamente nessuna base scientifica reale.

 

 

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

La materia oscura

19 Dic

Abbiamo iniziato a parlare di questa “materia oscura”, commentando un articolo catastrofista, e permettemi di dire alquanto bizzarro, apparso oggi su alcuni quotidiani:

Venerdi finisce il mondo!

Come visto, secondo queste fonti, un ammasso di materia oscura, sotto forma di corpo esteso e massivo, sarebbe in rotta di collisione con la Terra per il 21/12.

Nell’articolo citato, abbiamo gia’ discusso delle assurdita’ scientifiche prospettate come ipotesi di partenza, ma per offrire un quadro piu’ chiaro, dobbiamo necessariamente parlare di materia oscura.

Ovviamente, come capite bene, questo articolo e’ solo un corollario a quello citato, ma ho deciso di metterlo come post isolato, vista l’importanza della divulgazione di argomenti come questi.

Prima di iniziare, vorrei fare una premessa importate. Come piu’ volte dichiarato, in questo blog vogliamo fare divulgazione scientifica approfittando delle profezie del 2012. Per questa ragione, cerchiamo di fare una divulgazione semplice e che lasci intendere i concetti fondamentali. Questo punto e’ importante, perche’ vogliamo dare risposte accessibili a tutti. Non sono qui per fare una lezione universitaria, ne tantomeno per fare un esercizio di stile scientifico. Cerchero’ di essere molto chiaro, esplorando solo i concetti fondamentali. Mi scuso da subito con quanti di voi hanno gia’ conoscenza dell’argomento e potrebbero considerare questo post troppo semplice.

Cominciamo dalle cose ovvie.

In questo post:

Piccolo approfondimento sulla materia strana

abbiamo gia’ parlato di modello standard. In particolare, abbiamo visto come le particelle fondamentali, cioe’ non formate da pezzetti piu’ piccoli, siano in realta’ poche e descrivibili attraverso delle famiglie. Mescolando insieme queste particelle, che altro non sono i componenti di quello che chiamiamo “modello standard”, possiamo capire la materia che ci circonda e le interazioni, cioe’ le forze, che questa subisce.

Fin qui tutto chiaro.

Ora, cosa c’entra la materia oscura?

Prima di tutto un po’ di storia. Nel 1933 l’astronomo Zwicky fece il seguente esercizio. Studiando l’ammasso della Chioma, sommo’ tutte le masse galattiche, cioe’ le masse di tutti gli oggetti che componevano l’ammasso, e ottenne in questo modo la massa totale della Chioma. Fin qui, niente di speciale. Ora pero’, e’ possibile ricavare la massa anche in modo indiretto, cioe’ misurando la dispersione delle velocita’ delle galassie che costituivano l’ammasso. In questo secondo modo, ottenne un’altra misura della massa totale, questa volta in modo indiretto. Il problema fu che la seconda stima era maggiore della prima di circa 400 volte. Detto in parole povere, la somma non faceva il totale.

Questa discrepanza venne poi studiata in dettaglio solo negli anni ’70, quando si capi’ che questa differenza non era dovuta ad errori di calcolo, bensi’ era un qualcosa ancora non capito dalla scienza.

Proprio in questo contesto, si comincio’ a parlare di materia oscura, cioe’ materia non visibile dagli strumenti ma dotata di massa, che era in grado di risolvere le discrepanze trovate.

A questo punto, ognuno di noi potrebbe pensare che si sta cercando solo di farsi tornare i conti. In realta’ non e’ cosi’. La materia oscura e’ importante anche per capire e spiegare molte leggi di natura estremamente importanti del nostro universo. Piu’ che un artificio di calcolo e’ qualcosa in grado spiegare il funzionamento stesso di quello che osserviamo.

Cerchiamo di capire meglio con qualche altro esempio.

Una delle evidenze principali della materia oscura e’ nell’osservazione e nella parametrizzazione delle galassie a spirale. Cos’e’ una galassia a spirale? Sono galassie formate da una parte interna, detta bulbo, e d alcune braccia che si avvolgono intorno a questa parte centrale.

Esempio di galassia spirale

Esempio di galassia spirale

Ora, immaginiamo di voler misurare la velocita’ delle stelle che compongono la galassia. In linea di principio, per la terza legge di Keplero, piu’ ci allontaniamo dal centro, minore dovrebbe essere la velocita’ delle stelle. Se immaginate di fare un grafico in cui riportate la velocita’ in funzione della distanza dal centro, cosa vi aspettereste? Se la velocita’ delle stelle periferiche e’ piu’ bassa, dovremmo avere un grafico che decresce all’aumentare della distanza.

Velocita' di rotazione delle stelle in funzione della distanza dal centro. A: aspettato B:osservato

Velocita’ di rotazione delle stelle in funzione della distanza dal centro. A: aspettato B:osservato

In realta’ osservate che la velocita’ delle stelle lontane e’ paragonabile a quelle interne, cioe’ il grafico e’ “piatto”. Perche’ avviene questo? Semplicemente perche’ non possiamo stimare la massa della galassia semplicemente sommando le singole stelle, ma dobbiamo mettere dentro anche la materia oscura. Rifacendo il calcolo considerando la materia oscura ottenete il grafico sperimentale visto in figura. Ma e’ veramente necessaria questa massa aggiuntiva? In realta’ si. Se la massa fosse solo quella delle stelle visibili, le stelle piu’ lontane, e che dunque ruotano piu’ velocemente di quello che ci aspettiamo, sarebbero espulse dalla galassia. Dal momento che vediamo con i nostri occhi che le stelle sono sempre li senza essere espulse, significa che la materia oscura ci deve essere.

Se siete riusciti ad arrivare fino a questo punto, ormai siamo in discesa.

Restano due domande fondamentali a cui rispondere. Quanta materia oscura c’e’ nell’universo? Ma soprattutto, cos’e’ questa materia oscura?

Il “quanta ce n’e'” potrebbe sorprendervi. Dalle stime fatte nel nostro universo, si trova che circa l’85% totale della massa e’ composta da materia oscura. Detto in altri termini abbiamo circa 6 volte piu’ materia oscura che materia barionica. Questa cosa puo’ sorprendere molto. Pensateci bene, parlando di modello standard, abbiamo visto la materia barionica, cioe’ quella che forma la materia che vediamo. Bene, l’85% della massa che compone l’universo e’ fatta di qualcosa di diverso rispetto alla materia che conosciamo.

A questo punto, cerchiamo di capire cos’e’ la materia oscura.

In realta’, non posso darvi una risposta certa e definitiva, perche’ in questo caso stiamo esplorando campi ancora aperti della scienza moderna. Esistono ovviamente diverse ipotesi riguardo alla composizione della materia oscura, ma non una certezza sperimentale.

Ragioniamo un secondo. Da quanto detto, la materia oscura ha una massa, produce effetti gravitazionali, come nel caso delle galassie a spirale viste, ma non e’ visibile ad occhio nudo. Fino ad oggi, sappiamo della sua esistenza solo attraverso misure indirette, cioe’ attraverso gli effetti che produce.

Quali sono le ipotesi per la materia oscura?

L’ipotesi principale ‘e che la maggior parte della materia oscura sia composta da materia non barionica molto massiva. Ci si riferisce a questa categoria come WIMP, cioe’ “particelle massive debolmente interagenti”. Cosa significa debolmente interagenti? Semplicemente che questo genere di materia non reagisce facilmente con la materia barionica. Nonostante questo, le WIMP avrebbero una massa molto elevata e dunque una forte interazione gravitazionale.Il fatto che sia poco interagente, rende la sua osservazione molto difficile, dal momento che non emette a nessuna lunghezza d’onda e dunque non e’ visibile neanche fuori dal visibile.

Spesso sentite parlare di WIMP anche come neutralini, neutrini massivi, assioni, ecc. Questi sono solo i nomi di alcune particelle predette nella categoria delle WIMP e su cui si sta incentrando la ricerca. Sotto questo aspetto, si cerca appunto di identificare la materia oscura in diversi modi. I principali sono cercando di produrla negli acceleratori di particelle, oppure cercando di rivelare i prodotti, barionici questa volta, dunque visibili, prodotti nell’interazione tra particelle di materia oscura.

Spero di essere stato abbastanza chiaro nella trattazione, ma soprattutto spero che questi pochi concetti permettano di capire meglio l’articolo che stiamo discutendo sulla presunta scoperta di un pianeta di materia oscura in rotta di collisione con noi.

La divulgazione della scienza passa anche attraverso argomenti come questo. Partire dalle profezie del 2012, ci consente di divulgare la vera scienza e di mostrare argomenti attuali e ancora in corso di investigazione scientifica. Per leggere un libro divulgativo semplice e adatto a tutti, non perdete in libreria ”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

Venerdi finisce il mondo!

19 Dic

Che dire? Il titolo promette molto bene. In realta’, il titolo cosi’ sensazionalistico non e’ farina del mio sacco, ma quello che un nostro lettore ci ha segnalato e che potevate leggere oggi sul giornale “Notizia Oggi Vercelli”. Trovate la segnalazione nei commenti di questo post:

Scontro Terra-Nibiru a Luglio?

e potete leggere la notizia di cui vi voglio parlare seguendo questo link:

Notizia oggi Vercelli

Ora, dal momento che la visione di questo articolo ha scatenato non pochi sospetti ed ansie, credo sia giusto prendere sul serio la cosa ed analizzare i diversi punti portati come tesi in questo articolo.

Iniziamo proprio la nostra analisi dalla prima riga. “Federico Caldera, consulente scientifico della NASA, bla bla”. Chi e’ Federico Caldera? Assolutamente non lo so! Come potete verificare da soli, non si trova nessun riferimento su web a questo tizio, ne’ tantomeno alla sua professione di consulente scientifico. Anche cercando direttamente sul sito NASA e guardando tra i dipendenti, consulenti, ecc, non vi e’ nessuna traccia di Federico Caldera.

Il telescopio spaziale WISE

Il telescopio spaziale WISE

Gia’ questo ci insospettisce moltissimo. La notizia, che avrebbe come fonte la NASA, viene data da uno che non esiste o che non e’ un consulente NASA.

Nonostante questo, andiamo avanti nelle lettura dell’articolo e vediamo cosa dice.

“Nel lugio 2011, il telescopio della NASA WISE avrebbe rivelato uno sciame di anomalie gravitazionali in rotta di collisione con la Terra”.

Attenzione, WISE e’ veramente un telescopio della NASA che opera nella regione dell’infrarosso, e di cui abbiamo parlato in questi post:

Scontro Terra-Nibiru a Luglio?

Finalmente le foto di Nibiru!

Peccato che WISE sia stata lanciato in orbita nel novembre 2009 e la missione sia durata 10 mesi in tutto. Questo significa che nel 2011, la missione era gia’ conclusa e dunque WISE era spento e senza energia elettrica. Dopo questa, abbiamo gia’ capito che si tratta di una bufala colossale, ma voglio lo stesso andare avanti per mostrare tutto il ragionamento, ma soprattutto perche’ una notizia del genere ci consente di parlare di argomenti scientifici reali, non ancora trattati.

Premesso che WISE era spento nel 2011, leggiamo che si sarebbero osservate una scia di anomalie gravitazionali. Cosa sarebbe una scia di anomalie gravitazionali? Come visto in questi articoli:

Storia astronomica di Nibiru

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

parliamo di anomalie gravitazionali per descrivere l’influenza di un corpo estraneo in un sistema stabile sotto l’effetto dell’attrazione gravitazionale. Mi spiego meglio. Prendiamo come esempio il Sistema Solare. I pianeti orbitano su traiettorie precise dettate dall’interazione gravitazionale con il Sole, principale, ma anche modificate dalla presenza degli altri pianeti. Se ora inserite un corpo nuovo nel Sistema, la massa di questo modifichera’ l’equilibrio gravitazionale, scombussolando la situazione preesistente. Queste sono le anomalie grvitazionali. Capite bene parlare di una scia di anomalie, non significa assolutamente nulla dal punto di vista scientifico. Inoltre, le anomalie, per definizione, non collidono con i pianeti, se proprio vogliamo, e’ il corpo che le provoca ad urtare qualcos’altro.

Proseguendo nella lettura, troviamo la solita trama complottista che vede come protagonista un file segretissimo e di cui si e’ venuti a conoscenza per un motivo che non si puo’ dire, la NASA che lo sa gia’ da tanti mesi, ecc. Ma attenzione perche’ poi arriviamo al piatto forte dell’articolo: “i corpi in rotta di collisione con la Terra sarebbero aggregati di materia oscura”!

Qui, si rasenta veramente la follia anche dal punto di vista fantascientifico.

Parallelamente a questo articolo, ho pubblicato anche quest’altro post:

La materia oscura

in cui ho cercato di spiegare in modo molto semplice cos’e’ la materia oscura e quali sono i punti su cui si sta concentrando la ricerca. Se non lo avete fatto, vi consiglio di leggere questo articolo a questo punto, prima di andare avanti nella lettura.

Cosa sappiamo sulla materia oscura? Sappiamo che, nell’ipotesi piu’ accreditata dalla scienza, esiste perche’ ne vediamo gli effetti. Al momento, non sappiamo di cosa si tratta, abbiamo varie ipotesi ma non una risposta definitiva. Bene, come potrebbe un qualcosa che non conosciamo formare una “palla” di materia oscura?

Capite bene che questo articolo, ripeto comparso su un giornale online, e’ stato scritto o per prendere in giro le profezie del 21/12, o da uno completamente ignorante in astronomia. Come visto nel post riportato, per la materia oscura parliamo di materia molto debolmente interagente. E’ assurdo pensare che particelle di questo tipo possano formare un sistema aggregato che si muove nell’universo.

Perche’ si parla di materia oscura? Semplice, perche’ in questo modo si concentra l’attenzione su un argomento ancora dibattuto dalla scienza e su cui la risposta defiitiva ancora manca. In questo modo si ottengono due risultati importanti. In primis, si alimenta il sospetto sulla scienza e sul complottismo sempre presente che vedrebbe scienza e governi andare a braccetto per salvare una piccola casta di eletti, ma, soprattutto, parlare di materia oscura alimenta il terrore nelle persone che sentono parlare di qualcosa completamente misterioso e di cui si sa veramente poco. Al solito, la non conoscenza di taluni argomenti genera mostri nella testa della gente.

Spero che il breve articolo sulla materia oscura, possa essere utile per dare a tutti un’infarinata su questi concetti e per evitare di cadere in tranelli, come questo articolo, del tutto campati in aria dal punto di vista scientifico.

Solo per completezza, la cosa peggiore dell’articolo e’ scrivere dove dovrebbero impattare questi corpi di materia oscura. Ma ci rendiamo conto di cosa significa? Anche se fosse, sarebbe impossibile calcolare le traiettorie in modo cosi’ preciso. Nell’articolo manca solo l’indirizzo esatto con via e numero civico dove impatteranno. Piu’ volte abbiamo parlato di traiettorie, trattando, ad esempio, di asteroidi:

2012 DA14: c.v.d.

E alla fine Nibiru e’ un asteroide

La cosa piu’ importante che abbiamo capito, e che ora siamo in grado di riconoscere, e’ l’impossibilita’ di fare un calcolo esattamente preciso dell’orbita completa di un corpo. Ogni interazione con un altro corpo, determina una variazione della  traiettoria, e questo rende senza dubbio impossibile calcolare con la precisione profetizzata nell’articolo gli eventuali punti di impatto con la Terra.

Come anticipato qualche giorno fa, pian piano che le idee catastrofiste sul 21/12 cedono il passo al ragionamento scientifico, dobbiamo aspettarci ancora qualche teoria assolutamente campata in aria e messa su internet solo per alimentare il sospetto e, nella peggiore delle ipotesi, la paura delle persone. Prima di credere a qualsiasi teoria, ragionate sempre con la vostra testa. Per un’analisi scientifica e seria di tutte le profezie del 2012, non perdete in libreria ”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.