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Due parole sulla stampa in 3D

5 Giu

Diversi utenti mi hanno contattato per avere un approfondimento sulle stampanti 3D. Oggi come oggi, questo tipo di tecnologia e’ entrato pesantemente nella nostra vita e tutti noi, almeno una volta, abbiamo sentito parlare di questa tecnologia anche se, a volte, si ignora completamente il processo realizzativo alla base di questi nuovi strumenti.

Se provate a cercare in rete, trovate una definizione della stampa 3D molto semplice: si tratta dell’evoluzione naturale della classica stampa in 2D, utilizzata pero’ per realizzare oggetti reali in materiali diversi.

Personalmente, trovo questa definizione molto semplicistica e assolutamente riduttiva. Perche’? Semplice, non possiamo confrontare una stampa 2D con una 3D proprio perche’ relativa ad una concezione di realizzazione estremamente diversa. Detto molto semplicemente, sarebbe come voler paragonare la pittura con la scultura, parlando di quest’ultima come la naturale evoluzione della prima.

Cerchiamo di andare con ordine e capire meglio le basi di questo processo. Se nella stampa 2D possiamo riprodurre su un foglio di carta una qualsiasi immagine, in quella 3D il prodotto finale ara’ un oggetto solido, reale e tridimensionale. Un esempio? Disegnate al pc una tazza. Se stampate il vostro disegno con una normale stampante avrete la riproduzione di quell’immagine appiattita su una superficie. Utilizzando invece una stampante 3D il vostro risultato sara’ una vera e propria tazza che potete vedere, toccare e, perche’ no, anche utilizzare.

Solo fino a qualche anno fa, un processo del genere sarebbe stato considerato fantascientifico e, se ci avviciniamo ai giorni nostri, retaggio di costosi macchinari riservati alle aziende piu’ grandi. Oggi invece la tecnologia della stampa 3D e’ divenuta “quasi” di uso comune grazie alla notevole contrazione dei prezzi di queste stampanti, risultato di massicci investimenti fatti da numerose compagnie pubbliche e private.

Pensate stia scherzando? Facendo una ricerca su internet, cominciate a trovare stampanti in grado di riprodurre oggetti fino a decine di centimetri per lato, ad un prezzo inferiore ai 1000 euro. Pensate sia ancora tanto? Nel giro di pochissimi anni, i prezzi di questi dispositivi si sono ridotti in media di un fattore dieci. Come anticipato, questo e’ stato possibile grazie ai notevoli investimenti fatti nel settore ricerca sia pubblico che privato. Per darvi una stima, il prezzo delle azioni delle maggiori case costrttrici di questi dispositivi e’ cresciuto fino a cinque volte facendo riconoscere queste aziende tra le migliori nei listini di borsa.

Visto il sicuro interesse in questi dispositivi, cerchiamo ora di capire meglio come avviene il processo realizzativo di un oggetto a tre dimensioni.

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Come potete facilmente immaginare, le tecniche realizzative utilizzate sono diverse ma per comprendere il meccanismo in modo semplice, concentriamoci su quello maggiormente utilizzato e piu’ intuitivo. Come nelle stampanti tradizionali, ci sono delle cartucce contenenti il materiale con cui sara’ realizzato il nostro oggetto. Nella versione piu’ comune, questo materiale sara’ ABS o PLA, due polimeri che per semplicita’ possiamo immaginare come delle plastiche. Normalmente le cartucce contengono questi materiali in forma di polvere o di fili.

Bene, abbiamo il materiale nelle cartucce, poi? Vi ricordate le vecchie stampanti che imprimevano una riga alla volta sul foglio che via via veniva portato avanti? Il processo e’ molto simile a questo. Nella stampa 3D l’oggetto viene realizzato per strati paralleli che poi crescono verso l’alto per realizzare i particolari del corpo che vogliamo stampare. L’esempio classico che viene fatto in questi casi e’ quello dei mattoncini dei LEGO. Strato per strato costruite qualcosa “attaccando” tra loro i vari pezzi. Nella stampa 3D ogni strato viene depositato sull’altro con un processo a caldo o di incollaggio a volte mediante l’ausilio di un materiale di supporto.

Compreso il processo alla base, la prima domanda da porci e’ relativa alla risoluzione di queste stampanti. In altre parole, quanto sono precisi i pezzi che posso realizzare? A differenza della stampa 2D, in questo caso dobbiamo valutare anche la precisione di costruzione verticale. Per quanto riguarda il piano orizzontale, la risoluzione della stampa dipende dalla “particella” di materiale che viene depositata. In verticale invece, come facilmente immaginabile, la precisione del pezzo dipendera’ dallo spessore dello strato che andate a depositare. Piu’ lo strato e’ sottile, maggiore sara’ la risoluzione della vostra stampa. Normalmente, per darvi qualche numero, parliamo di risoluzioni verticali dell’ordine del decimo di millimetro.

A questo punto, abbiamo capito piu’ o meno come funzionano queste stampanti, abbiamo visto che i prezzi sono in forte calo ma la domanda principale resta sempre la stessa: cosa ci facciamo con queste stampanti? In realta’, la risposta a questa domanda potrebbe essere semplicemente “tantissimo”. Cerco di spiegarmi meglio. Le stampanti 3D sono gia’ utilizzate e sotto attento studio di ricerca per il loro utilizzo nei piu’ svariati settori.

Qualche esempio?

Prima di tutto per le aziende che si occupano della realizzazione dei protitipi o di produzione su grande scala di oggetti di forma piu’ o meno complessa. In questo caso vi riporto direttamente la mia esperienza in questo settore. Ai Laboratori Nazionali di Frascati disponiamo di una stampante 3D con una buona risoluzione per la stampa di oggetti in ABS. Cosa ci facciamo? Moltissime parti dei rivelatori di particelle possono essere stampati direttamente in 3D saltando tutta la difficile fase della realizzazione con macchine utensili. Inoltre, ricorrere alla stampa 3D, anche solo in fase prototipale, consente di poter valutare al meglio la correttezza dell’oggetto pensato e la sua funzionalita’ nei diversi settori.

Oltre a queste applicazioni, le stampanti 3D possono essere utilizzate in medicina forense per la ricostruzione di prove danneggiate, in oreficeria, nel settore medico per la ricostruzione ossea, in paleontologia per la preparazione di modelli in scala di parti rinvenute e cosi’ via per moltissimi settori in cui la stampa 3D puo’ velocizzare notevolmente il processo realizzativo ma soprattutto con costi molto contenuti rispetto alla lavorazione classica.

Oggi come oggi, la ricerca in questo settore e’ fortemente orientata allo studio dell’utilizzo di materiali piu’ disparati. Per darvi qualche idea si va dal tessuto osseo alle plastiche, dalla roccia all’argilla e cosi’ via. Come potete capire immediatamente, piu’ materiali si riescono ad utilizzare, maggiori sono i settori interessati in questi prodotti.

Anche se poco noto al grande pubblico, in rete ci sono gia’ moltissimi siti e forum che si occupano di scambio open source di modelli 3D da stampare o anche solo di stampa su commissione conto terzi. Se ripensiamo al paragone con le stampanti classiche, se in questo caso bastava una qualsiasi immagine, per utilizzare una stampante 3D e’ necessario realizzare un modello tridiemnsionale da dare in pasto alla stampante. Per poter far questo ci sono ovviamente potenti software CAD ma anche tanti programmi gratuiti piu’ semplici gia’ scaricabili dalla rete.

Alla luce di quanto discusso, sicuramente il discorso sulle stampanti 3D e’ destinato ancora a crescere. In un futuro non troppo lontano, potremmo avere a disposizione strumenti domestici per realizzare l’oggetto che desideriamo. Inutile nascondere che questo qualche sospetto potrebbe destarlo. Solo pochi mesi fa si e’ molto discusso del progetto di una pistola in plastica perfettamente funzionante ed in grado di uccidere realizzabile con una stampante 3D ed i cui progetti erano finiti in rete. A parte questo “particolare”, quello delle stampanti 3D e’ sicuramente un mercato destinato a crescere e su cui moltissime aziende stanno fortemente puntando.

 

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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Nel Lazio le spiagge sono blu!

4 Mag

Senza tanti giri di parole e senza premettere nulla, vi voglio mostrare una foto davvero molto particolare:

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

Meduse blu spiaggiate a Sabaudia nel Lazio

Per chi non e’ della zona, si tratta di un tratto di spiaggia nel comune di Sabaudia, perfettamente riconoscibile per la montagna in fondo e per la sua particolare forma. A parte questi dettagli di localizzazione geografica, quello che salta subito agli occhi e’ la presenza di questo strato bluastro che ricopre praticamente tutto l’arenile.

Di cosa si tratta?

Come forse potete immaginare, la strana colorazione blu presente sulla spiaggia e’ dovuta a migliaia di piccole meduse che sono arrivate a riva spinte dalla corrente.

La notizia e’ apparsa su molto giornali locali solo pochi giorni fa e, dopo l’evento di Sabaudia, provincia di Latina, lo stesso fenomeno e’ avvenuto anche ad Ostia, in provincia di Roma.

Come potete facilmente immaginare, questo evento ha attirato la curiosita’ di moltissime persone che sono arrivate sulla spiaggia per vedere l’insolito spettacolo ma, come sbagliarsi, ha creato anche molte voci catastrofiste subito pronte a sfruttare fenomeni non usuali o apparentemente tali.

Prima di analizzare il fenomeno di per se e valutare le possibili spiegazioni che si sono susseguite in questi giorni, credo sia il caso di spendere due parole sulla particolare tipologia di medusa di cui stiamo parlando di sicuro interesse se non altro per la sua colorazione blu.

Come forse avrete letto sui giornali, la medusa in questione e’ nota con il nome di “Velella velella” o anche con il nome comune di “barchetta di San Pietro”. Osservando uan foto dell’animale:

Velella Velella

Velella Velella

si vede molto bene la sua colorazione ma, soprattutto, si capisce il perche’ del suo nome dovuto alla forma che richiama quella di un piccolo scafo con una vela nel centro. La Velella ha un diametro compreso tra 4 e 7 cm e vive nelle acque calde temperate ad una profondita’ non superiore a qualche centimetro dalla superficie.

Di meduse avevamo gia’ parlato in altri articoli:

Classificazione delle specie piu’ longeve

Meduse: belle e pericolose

Troppe meduse? Sfruttiamole!

Se proprio vogliamo essere precisi, la Velella non e’ una vera e propria medusa , ma piu’ che altro un idrozoo coloniale della specie dei cnidari. A differenze di altri esempi visti negli articoli precedenti, la Velella non e’ assolutamente pericolosa per l’uomo. Le tossine contenute nei suoi tentacoli servono ovviamente per catturare il plancton ma non riescono a penetrare la pelle dell’uomo rendendo l’animale assolutamente non pericoloso. Unica accortezza da seguire, evitare di toccarsi gli occhi dopo aver toccato uno di questi animali.

Bene, detto questo, cosa dire sul fatto che miliardi di questi animali sono arrivati sulle nostre spiagge? Vi diro’ anche di piu’, proprio in questi giorni, si sono colorate di blu anche le coste di alcune zone della Sicilia e dell’isola di Malta. Cosa significa tutto questo? Le spiegazioni che trovate in giro per la rete sono davvero fantasiose, si passa dal solito inquinamento radioattivo dei mari che nessuno ci vuole raccontare, ad un fenomeno naturale che indica che qualcosa di ben piu’ grave sta per accadere. Alcuni siti si lanciano anche in farneticazioni riguardanti la presunta correlazione tra la Velella e altre specie acquatiche per indicare che qualcosa di misterioso e molto pericoloso potrebbe essere in corso sotto il mar Mediterraneo.

A parte queste spiegazioni che, come al solito, lasciano il tempo che trovano, molti siti riportano interviste a presunti esperti che giurano che questo fneomeno e’ del tutto non spiegabile e mai, dico mai, si e’ verificato qualcosa di simile in tutta Italia.

Bene, partiamo proprio da questo punto. Senza aggiungere altro, vi riporto un link ad un articolo di focus dell’aprile 2012, cioe’ 2 anni fa:

Articolo focus Velella

Cosa si dice? Che nel 2012 c’e’ stata un’invasione di Velella Velella in Liguria e Toscana. Si, avete proprio capito bene. Se avete letto tutto l’articolo in questione, si parla anche delle invasioni, in misura minore ma comunque non trascurabili, di questi animali anche nel 2009 e nel 2010. Nel 2011 invece, non si e’ registrata assolutamente la presenza di Velella sui nostri litorali. Inoltre, come sottolineato poche righe fa, questi eventi si verificano sempre intorno alla primavera inoltrata, aprile nell’articolo del 2012, fine aprile-inizio maggio quest’anno.

Forse, ma dico forse, tutte queste somiglianze non sono assolutamente trascurabili.

Dunque, ad oggi, il reale ciclo vitale di questi animali non e’ ancora del tutto noto ma sembra assolutamente probabile che questa specie possa passare per periodi piu’ o meno lunghi di quiescenza che spiegherebbero l’assenza per alcune annate di questi spiaggiamenti. La tarda primavera e’ il periodo migliore per avere colonie di questi animali nei nostri mari. Come detto all’inizio, navigando a pochi centimetri di profondita’ trasportate dal vento, le Velella possono molto facilmente essere spinte a riva anche in assenza di apparenti forti mareggiate.

Secondo alcune fonti, trattandosi di animali di superificie, la loro presenza potrebbe essere fortemente influenzata dalla presenza di petrolio in mare. Spiaggiamenti cospicui di questi animali potrebbero dunque indicare che in quel momento le nostre acque sono pulite.

Detto questo, non c’e’ assolutamnete nulla di strano nel ritrovamento di questi giorni di Velella Velella sui nostri litorali. Ovviamente, trattandosi di fenomeni dovuti alla direzione del vento, non e’ assolutamnete detto che questi ritrovamenti avvengano sempre nello stesso punto. Se siete da queste parti, vi consiglio di fare un salto per vedere questo straordinario spettacolo. Fate attenzione al trascorrere dei giorni pero’, trattandosi comunque di materia organica, dopo qualche giorno l’odore potrebbe non essere dei migliori.

 

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

Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

19 Mar

Sicuramente, io non posso attaccare o denigrare la divulgazione della scienza e il voler diffondere la conoscenza, sempre troppo scarsa, e le ultime scoperte alle, cosiddette, persone di strada. Per poter fare questo pero’, mia opinione personale, si deve fare un lavoro immenso di modellamento delle informazioni e si deve essere in grado di immedesimarsi in colui che legge quello che scriviamo. Questo non significa assolutamente dire cose false ma solo fare in modo che le informazioni che passano possano appassionare ed essere comprese da coloro che non hanno una base scientifica di supporto. Credetemi, a volte questo lavoro non e’ semplice. Senza voler essere presuntuosi, molte volte un ricercatore abituato a lavorare su delle tematiche, tende a dare per scontate molte cose quando si interfaccia con qualcuno. Il risultato di questo e’, ovviamente, una impossibilita’ di comprensione da chi non ha la stessa base di chi parla.

Perche’ faccio questo preambolo?

La notizia di questi giorni, che sicuramente avrete letto su siti, blog, forum e giornali, e’ quella della conferenza stampa fatta dall’universita’ di Harvard per mostrare i dati raccolti dall’esperimento americano Bicep-2 che si trova in Antartide.

Bene, sulla maggior parte dei giornali che ho letto, e ci metto dentro anche i siti internet, ho visto una quantita’ di cavolate tali da far rabbrividire. Ovviamente, non faccio di tutte l’erba un fascio, ma, da una mia stima, circa il 10% delle notizie aveva senso, il restante era pieno di una quantita’ di idiozie che mai avrei pensato di leggere. Questa volta abbiamo superato di gran lunga gli articoli sulla scoperta del bosone di Higgs. L’unica cosa vera letta e’ che la notizia era attesa ed ha avuto un grandissimo risalto nella comunita’ scientifica, il resto lo potete buttare nel secchio.

Apro e chiudo parentesi: perche’ dobbiamo procedere in tal senso? Cari giornalisti che vi cimentate a scrivere di scienza, chiedete lumi, intervistate addetti ai lavori, non scrivete assurdita’ che non fanno altro che creare confusione su confusione in chi legge.

Detto questo, cerchiamo di capire di cosa si sta parlando.

Dunque, di Big Bang, nascita dell’universo, radiazione di fondo, ecc., abbiamo parlato in questi articoli:

E parliamo diquesto Big Bang

Il primo vagito dell’universo

Universo: foto da piccolo

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Due parole sull’antimateria

Flusso oscuro e grandi attrattori

Ipotizziamo che l’universo sia nato da un Big Bang, che ad un certo punto materia e antimateria si siano separate, poi, circa 380000 anni dopo il botto, si sono separate materia e radiazione ed e’ nata la Radiazione Cosmica di Fondo, o CMB. Proprio questa radiazione, di cui abbiamo parlato, e’ la prova sperimentale a supporto del Big Bang. Come scritto altre volte, possiamo vedere la CMB come una radiazione fossile di un preciso momento dell’universo. Prima di questo istante, c’e’ il buio perche’ la radiazione non riusciva a “scappare” e rimaneva intrappolata con la materia.

Primo punto fondamentale, la Radiazione Cosmica di Fondo esiste e l’abbiamo gia’ trovata. La prima osservazione della CMB risale al 1964 ad opera di Arno Penzias e Robert Wilson che vinsero poi il nobel nel 1978. Questo per rispondere alle notizie false che girano secondo le quali Bicep-2 avrebbe “scoperto” l’essitenza della radiazione di fondo.

Bene, l’esperimento Bicep-2 serve invece per “rilevare” con altissima precisione la CMB. Perche’ allora si parla di onde gravitazionali?

Non voglio neanche commentare le notizie i cui autori si lanciano a parlare di tensori e modi B perche’ il mio punto di vista e’ stato espresso all’inizio dell’articolo parlando di come, a mio avviso, si deve fare divuilgazione.

Cosa sono le onde gravitazionali?

Come giustamente detto da alcune fonti, questa tipologia di onde e’ stata predetta da Einstein nella sua relativita’ generale anche se queste non sono mai state osservate in maniera “diretta”. Dunque, ad Harvard hanno osservato le onde gravitazionali? Assolutamente no. Le hanno “scoperte” come qualcuno sostiene? Assolutamente no, anche in questo caso.

Per cercare di capire cosa sono le onde gravitazionali, proviamo a fare un esempio molto semplice. Immaginate lo spazio-tempo, concetto di per se molto vago ma supponete, sempre per semplicita’ , che si tratti dell’universo, come un materasso. Si, avete capito bene, un materasso come quello che avete in casa e su cui andate a dormire. Non sono impazzito, vorrei solo farvi capire questo importante concetto in modo semi-intuitivo. Dunque, ora immaginate di mettere un corpo molto pesante, ad esempio una palla da bowling, sul materasso. Cosa succede? Semplice, il materasso si “curva” in prossimita’ del corpo pesante. Bene, il materasso e’ lo spazio tempo, la palla da bowling e’ un pianeta, una galassia, ecc.. Parlando scientificamente, lo spazio tempo quadri-dimensionale e’ curvato dalla massa.

Ora, immaginate di far rotolore o togliere la vostra massa. Cosa succede? La curvatura si sposta insieme alla massa oppure, nel secondo caso, lo spazio tempo torna al suo posto. Le “piegature” dello spazio-tempo che fine fanno? Semplice, succede esattamente quello che avviene se tirate un sassolino dentro uno stagno. Queste “increspature” si propagano partendo dalla sorgente, nel nostro caso la massa, verso l’esterno.

Finalmente ci siamo. Il movimento delle masse, l’esplosione delle Supermovae, lo scontro tra Galassie, sono tutti fenomeni che deformano lo spazio tempo. Effetto di queste deformazioni, cosi’ come avviene per il sasso nello stagno, e’ la formazione di onde che si propagano liberamente nello spazio. Come potete immaginare, queste sono le cosiddette onde gravitazionali.

Ora, la teoria e’ compresa. Le abbiamo viste sperimentalmente? Purtroppo ancora no. Rimanendo ad un approccio divulgativo, lo spazio tempo e’ molto rigido e dunque le onde che si creano hanno intensita’ molto molto piccole. Questo rende le onde gravitazionali estremamente difficili da essere “ascoltate”. In termini di ricerca scientifica, a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, diversi esperimenti sono stati realizzati per cercare di captare queste onde. Dapprima, e sono ancora in funzione, si costruivano antenne risonanti, cioe’ una sorta di elemento in grado di vibrare al passaggio dell’onda, ora si procede con interferometri, strumenti che segnano il passaggio dell’onda osservando le minime variazioni meccaniche su strutture molto lunghe in cui vengono fatti passare dei laser. In un modo o nell’altro pero’, queste onde non sono mai state osservate in modo “diretto”.

Perche’ continuo a scrivere insistentemente “in modo diretto”? Semplice, perche’ sappiamo, con buona certezza, che queste onde esistono dal momento che sono state osservate in vari casi in modo “indiretto” cioe’ attraverso gli effetti che queste onde producono. La prima osservazione indiretta, fatta mediante l’osservazione di una pulsar binaria con il radio-telescopio di Arecibo, e’ valsa agli astronomi Taylor e Hulse il premio nobel nel 1993.

Bene, la CMB esiste e dimostra qualcosa, le onde gravitazionali sono state predette da Einstein e sono state osservate in modo indiretto, Bicep-2, come detto prima, non le ha osservate in modo diretto, ma, allora, di cosa stiamo parlando? Perche’ si parla di scoperta cosi’ importante?

Torniamo un attimo alla nascita del nostro universo. Abbiamo detto che c’e’ stato il Big Bang e abbiamo parlato di quando, 380000 anni dopo, materia e radiazione si sono separate. Secondo i modelli cosmologici accettati, c’e’ stato un momento nei primi istanti di vista dell’universo, precisamente 10^(-34) secondi dopo il Big Bang, in cui l’universo ha subito una rapidissima accelerazione dell’espansione a cui si da il nome di “inflazione”. Questo e’ un momento del tutto particolare in cui si e’ registrata un’espansione violentissima al punto, come dicono i cosmologi, da andare oltre l’orizzonte degli eventi. Proprio grazie a questo movimento cosi’ brusco si ha un universo cosi’ uniforme ed e’ tanto difficile registrare fluttuazioni nella distribuzione della radiazione di fondo.

Ora, per l’inflazione abbiamo dei modelli che la includono e la spiegano ma manca una prova, anche indiretta, dell’esistenza di questo momento. Come detto, studiando la CMB arriviamo fino ad un preciso istante prima del quale non possiamo andare perche’ materia e radiazione non erano separate. Attenzione, non erano separate ma, ovviamente, erano presenti. Se ripensiamo a quanto detto in precedenza per le onde gravitazionali, sicuramente un’espansione cosi’ violenta come quella dell’inflazione ne ha generate moltissime. Bene, queste onde avrebbero a loro volta interagito con la CMB lasciando una inconfondibile firma del loro pasaggio. Trovare evidenza di questa segnatura sarebbe molto importante e utile per la comprensione del modelli dell’universo che abbiamo sviluppato.

Detto questo, cosa avrebbe trovato Bicep-2?

Ovviamente quello a cui state pensando, l’effetto primordiale lasciato sulla CMB dalle onde gravitazionali dell’inflazione, dunque una misura indiretta dell’esistenza di questo periodo. Capite la portata di una misura di questo tipo? Questa evidenza ci fa capire che i modelli che prevedono un periodo inflazionario durante i primi istanti di vita del nostro universo potrebbero essere corretti. Inoltre, la tipologia dei segnali trovati riesce gia’ ad escludere alcuni dei modelli formulati in questi anni.

Come avrete letto sulle varie fonti, gia’ molti parlano di nobel per questa misura. In realta’, anche in questo caso, si sta esagerando, non per l’importanza di una misura del genere ma, semplicemente, perche’ parliamo di “evidenza”. Dopo tutte le varie storie sentite sul bosone di Higgs, come sapete bene, prima di poter parlare scientificamente di scoperta e’ necessario che il segnale atteso abbia una certa “significanza statistica” che ci faccia affermare che quanto visto corrisponde al vero. In questo caso, statisticamente ripeto, parliamo ancora di “evidenza” non di “scoperta”. Ovviamente, una misura del genere non puo’ che spingere a migliorare e perfezionare una ricerca di questo tipo, anche da parte di altri esperimenti in grado di captare e raccogliere i dati relativi alla radiazione di fondo a microonde.

Concludendo, l’annuncio fatto dall’universita’ di Harvard e’ importantissimo dal punto di vista della fisica. Purtroppo, come spesso avviene, nel raccontare cose di questo tipo si fa molta confusione e si finisce col dire cose non veritiere e che non permettono ai non addetti ai lavori di comprendere la rilevanza di notizie del genere. Come detto, quanto osservato e’ una prova indiretta dell’esistenza dell’inflazione per il nostro universo. Questo e’ un momento assolutamente unico previsto nella teoria dell’esansione dell’universo, in cui quest’ultimo si e’ stirato in modo impensabile anche solo da immaginare. Come spesso avviene, per ogni piccolo passo avanti fatto nella comprensione, si aprono ogni volta decine di nuove domande in cerca di una risposta. Non resta che andare avanti e continuare ad osservare il cosmo consapevoli di quanti misteri ancora ci siano da scoprire.

 

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

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.

UFO su Brema

9 Gen

Oggi sono stato letteralmente subissato di richieste di utenti che mi chiedevano spiegazioni sulla notizia del giorno. Giornali, TV, radio, siti e chi piu’ ne ha, piu’ ne metta, hanno dato grande risalto all’avvistamento avvenuto martedi tra le 16.30 e le 19.30 nei cieli di Brema.

Cerchiamo di fare un breve riassunto della notizia, visto che sicuramente l’avrete letta gia’ per conto vostro.

Come detto in precedenza, martedi, nei cieli di Brema, sarebbe stato avvistato un UFO. Al contrario di quello che accade di sovente, cioe’ video fasulli e avvistamenti da parte di una sola persona, questa volta c’e’ stato un avvistamento di massa e che ha coinvolto figure di ogni tipo.

Prima di tutto, la presenza di questo UFO ha causato disagi all’aereoporto internazionale della citta’ tedesca. Alcuni voli sono stati dirottati su altri scali mentre un volo e’ stato addirittura cancellato. Il motivo e’ la presenza di questo UFO nei cieli e nei radar di controllo. Oltre al personale dell’aereoporto, l’oggetto non identificato e’ stato visto da decine di testimoni oculari oltre che da agenti della polizia tedesca.

In rete trovate ache un video che riporta quanto osservato nei cieli:

Stando alle descrizioni, si tratterebbe di un oggetto che volava ad una altezza compresa tra i 100 e i 200 metri, dotato di luci di segnalazione agli estremi e che in diverse occasioni ha stazionato fermo in cielo. Nell’intervallo delle 3 ore, l’UFO sarebbe piu’ volte scomparso dai radar e dal cielo per poi ricomparire.

Apro e chiudo parentesi, in rete trovate gia’ descrizioni fantasiose di questi dettagli. Era lungo, stretto, corto, a palla, ovale, volava piano, lento, a velocita’ supersonica, faceva un rumore assordante, era silenziosissimo, ecc. Questo solo per farvi capire la speculazione che e’ gia’ iniziata su questo fatto e di quanto sia difficile cercare di estrarre notizie certe anche con centinaia di testimoni.

Di cosa si trattava?

Ottima domanda. La risposta, purtroppo, non la sappiamo ancora. Questo solo per dimostrarvi che non si pubblicano solo notizie di cui si ha la certezza per denigrare catastrofi annunciate, ma su tantissimi argomenti ci possono essere questioni aperte.

Nonostante questo, facciamo qualche ragionamento sull’accaduto.

Prima di tutto, e’ vero che ci sono stati disagi all’aereoporto di Brema, ma assolutamente niente di catastrofico come qualcuno vorrebbe farvi credere. Come anticipato, in realta’, ci sono stati 2 voli dirottati su altri scali, uno cancellato ed uno che e’ stato fatto rimanere in quota, atterrando con 15 minuti di ritardo.

Questo per la presenza dell’UFO?

Certo che si. In casi come questo, e dopo gli attentati dell’11 settembre in particolare, in presenza di un oggetto non identificato nello spazio aereo di uno scalo, scattano misure di sicurezza ben definite e che sono studiate per ridurre al minimo la possibilita’ di attacchi. Capite bene come, in casi come questo, la sicurezza sia d’obbligo e sia normale allontanare aerei in volo dalla zona di pericolo.

Altra considerazione, sia il personale dello scalo che la polizia parla di “UFO”. Secondo molti questo e’ sinonimo di alieni venuti dallo spazio. In realta’, come e’ noto, anche se facciamo finta di dimenticarlo, l’acronimo UFO sta per, traducendo, “oggetto volante non identificato”. In linguaggio tecnico, e’ dunque normale chiamare in questo modo l’oggetto comparso nei radar.

Come detto prima, sappiamo cosa fosse? No, dunque e’ un oggetto volante non idenficato, quindi un UFO.

Quali ipotesi sono state fatte?

A parte quella degli alieni, per carita’ siete liberi di credere o meno che quella osservata fosse un’astronave extraterrestre, non ci sono assolutamente ipotesi ufficiali. Ovviamente e’ stata aperta un’inchiesta che tende a chiarire la natura dell’oggetto e la dinamica del volo. Per poter rispondere a queste domande ci vorra’ necessariamente del tempo.

Sulla rete, molti parlano di drone. A mio avviso, potrebbe essere un’ipotesi pero’, se cosi’ fosse, dovrebbe essere un drone militare. Secondo voi, in un test segreto, i militari sarebbero tanto idioti da far volare un drone nello spazio aereo dell’aereoporto facendo scattare tutte le procedure di sicurezza? Personalmente credo proprio di no.

A mio avviso, le ipotesi potrebbero essere tante, dall’elicottero radiocomandato ad un qualsiasi sistema volante controllato da remoto. Le dimensioni dell’oggetto, vista anche l’altezza a cui e’ stato dichiarato, non mi sembrano tali da suggerire un qualocsa di piu’ grande.

Detto questo, l’avvistamenteo sembrerebbe esserci stato ed anche con tanti testimoni. Ad oggi, nessuno sa con certezza quale fosse la reale natura dell’oggetto, da chi fosse pilotato, o, lasciatemi dire, “comandato”, e da dove venisse. L’inchiesta e’ aperta. Vedremo nei prossimi giorni se si riuscira’ a fare chiarezza su questo avvistamento.

 

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

Rapido aggiornamento sulla ISON

20 Ott

Uno degli argomenti che maggiormente fa discutere sul web, sia sotto il profilo scientifico che catastrofista, e’ senza dubbio la cometa Ison. Come sappiamo bene, gia’ da mesi circolano leggende riguardo a questa cometa, racconti di fantasia che vorrebbero la cometa essere in realta’ questo o quest’altro, essere in rotta di collisione con la Terra o tante altre storielle non documentate che fanno sorridere piu’ che riflettere.

Dal canto nostro, diverse volte abbiamo parlato della ISON:

2013 o ancora piu’ oltre?

E se ci salvassimo?

Che la ISON abbia pieta’ di noi!

– Se la Ison non e’ cometa, allora e’ …

Come sappiamo bene, questa cometa era stata annunciata come la cometa del secolo. Onde evitare fraintendimenti, vi ricordo che un calcolo simulato della reale traiettoria di qusto tipo di oggetti non e’ banalmente eseguibile. Con questo non intendo dire che la cometa potrebbe essere in rotta di collisione con la Terra, bensi’ che determinare a priori, e a distanza di mesi, se la Ison sia in grado di sopravvivere al massimo avvicinamento con il sole non e’ affatto facile.

Detto questo, credo sia interessante dare un rapido aggiornamento sulla Ison per capire quali sono i risultati delle ultime osservazioni.

Ad oggi, la Ison si trova ancora dalle parti di Marte ed ha superato la cosiddetta linea di gelo di cui avevamo parlato negli articoli precedenti.

In rete si trovano alcune foto molto interessanti scattate alla cometa. Per prima cosa vi voglio mostrare questa immagine:

Immagine della Ison al 1 Ottobre scattata dal MRO.

Immagine della Ison al 1 Ottobre scattata dal MRO.

Queste immagini sono state scattate il 1 Ottobre, quando la ISON e’ passata a circa 6.5 milioni di kilometri dalla superficie del pianeta rosso, distanza estremamente minore di quella di minimo avvicinamento alla Terra. Le foto sono state fatte dalla sonda MRO che sta esplorando la superficie di Marte. Se pensate che la risoluzione delle immagini sia troppo bassa, vi dico subito che le foto sono state fatte utilizzando la camera HiRISE della sonda, normalmente utilizzata per osservare ad alta risoluzione la superificie del pianeta. Questo spiega il perche’ della bassa risoluzione ma soprattutto vi fa capire quanto versatile sia questa camera montata sul MRO.

Oltre a questa prima foto, in queste ultime ore e’ stata pubblicata un’altra immagine spettacolare della cometa:

Immagine della Ison del 9 Ottobre, scattata dal telescopio Hubble.

Immagine della Ison del 9 Ottobre, scattata dal telescopio Hubble.

Inutile dire che questa immagine e’ davvero sensazionale. La foto e’ stata scattata il 9 ottobre dal telescopio Hubble. In questo caso, lo strumento utilizzato era ovviamente ottimizzato per questo genere di riprese e l’immagine e’ stata ottenuta sovrapponendo le informazioni di due diversi filtri.

Fate attenzione ad una cosa, notate come la parte centrale della cometa appaia molto compatta ed uniforme. Cosa significa questo? Semplicemente, che il nucleo della cometa non si e’ frammentato ma e’ ancora del tutto compatto. Questa informazione e’ molto importante per poter valutare il destino della Ison nel passaggio al perielio.

Dunque? Se il nucleo e’ compatto, siamo pronti allo spettacolo tanto atteso?

Purtroppo, questa sarebbe una conclusione affrettata. Da una stima preliminare, e al contrario di quanto affermato nelle settimane scorse dai tanti siti catastrofisti, il nucleo della Ison ha una dimensione molto minore di quella aspettata. In questo caso, parliamo di un nucleo con un diametro tra 0.5 e 2 km appena, molto minore di quello, ad esempio, della Hale Bopp di cui tutti abbiamo uno splendido ricordo.

Ovviamente, il fatto di avere un nucleo compatto da qualche speranza in piu’ per il passaggio al perielio, anche se, viste le dimensioni, e almeno in questa fase preliminare, ridimensiona molto lo spettacolo che ci attende qualora la cometa sopravviva al passaggio radente intorno al Sole. Sicuramente, anche in queste condizioni, la Ison sara’ in grado di offire un buon spettacolo, ma, molto probabilmente, non ai livelli che molti attendevano.

Nonostante questo, non dimentichiamo che ogni passaggio di questi oggetti ci consente di capire meglio molte importanti caratteristiche delle comete. Allo stato attuale, la Ison potrebbe essere molto ben visibile a Dicembre, dopo il passaggio al perielio il 28 novembre. Purtroppo, molto probabilmente, non avremo un qualcosa piu’ luminoso della luna ne tantomeno visibile in pieno giorno.

 

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Annuncio storico: siamo fuori dal Sistema Solare?

18 Set

In questo blog, diverse volta abbiamo parlato delle due sonde Voyager. Lo abbiamo fatto un po’ per passione, un po’ per raccontare la storia di questa missione che, lanciata addirittura nel 1977, ancora oggi, a distanza di cosi’ tanti anni, ci fornisce risultati importantissimi per capire come e’ fatto l’universo che ci circonda.

Oltrre a questi “nobili” scopi di cronaca, in questi articoli:

Siamo fuori dal sistema solare … o forse no?

Aggiornamento sulla Voyager-1

abbiamo parlato di queste sonde per smentire molta speculazione che e’ nata negli ultimi tempi riguardo alla missione. Come ricorderete, molto si era discusso sul fatto che la Voyager-1 fosse uscita o meno fuori dal Sistema Solare. Per ben due volte, era stato annunciato questo storico passaggio. Come visto, in almeno un’occasione, anche siti accreditati, per fretta o per approfittare della notorieta’ della missione, si erano lanciati in dichiarazioni che avevano addirittura richiesto una smentita ufficiale da parte della NASA.

La cosa piu’ importante da capire in questa discussione e’ “che cosa significa uscire fuori dal sistema solare”. Come detto in passato, non dobbiamo certo pensare che esista una linea ben marcata, una sorta di cartello stradale, che dica “benvenuti nello spazio intergalattico”.

Scientificamente, la definizione di questo passaggio non e’ semplice, ma soprattutto univoca. In linea di principio, come e’ facile immaginare, il confine tra sistema solare e spazio esterno, non puo’ certo prescindere dal nostro Sole. Qualche tempo fa, si identificava un confine del sistema solare come lo spazio dopo Plutone, cioe’ fuori dai pianeti, anche se Plutone e’ stato declassificato, che orbitano intorno al Sole. Questa definizione, anche se facilmente comprensibile e forse meglio definibile di altre, non e’ adatta per il semplice scopo che dopo Plutone, l’interazione del nostro Sole e’ ancora molto presente.

Proprio da questo concetto, nasce la definizione di confine con lo spazio intergalattico. Detto molto semplicemente, possiamo vederla come quella linea oltre la quale gli effetti del Sole divengono minori di quelli dovuti allo spazio esterno. Anche se scientificamente questa definizione e’ molto comprensibile, immaginare questa separazione non e’ semplice, soprattutto se parliamo di regioni di spazio poco conosciute e di cui, e’ possibile, si conoscono poco le interazioni con lo spazio esterno.

Proprio da questa considerazione, come visto nell’articolo precedente, era nata la notizia falsa di qualche mese fa. Grazie ai dati forniti da Voyager-1, e’ stato possibile identificare una nuova regione la cui esistenza non era stata neanche ipotizzata prima. Vedete la potenza e l’importanza di queste missioni? Ovviamente, il modo migliore di poter studiare qualcosa e’ andare li per vedere come e’ fatto. Purtroppo, in campo cosmologico, questo non e’ quasi mai possibile. La voyager e’ gia’ ora l’oggetto piu’ lontano dalla Terra che l’uomo abbia costruito e che comunque e’ in comunicazione con noi.

Dopo questo lungo cappello introduttivo, cerchiamno invece di capire perche’ sto tornando a parlare di Voyager-1.

Solo pochi giorni fa, e’ stato fatto, finalmente, l’annuncio storico. Questa volta, a scanso di equivoci, la fonte ufficiale e’ proprio la NASA. Senza anticiparvi nulla, vi giro il link in questione:

NASA, annuncio Voyager-1

La sonda ha iniziato il suo viaggio nello spazio interstellare. Riprendendo il titolo di uno dei post precedenti: “Siamo fuori dal Sistema Solare”.

Come e’ facile immaginare, si tratta di un passo storico per l’uomo, paragonabile se volete al primo allunaggio nel 1969.

Perche’ e’ stato fatto l’annuncio? Come ci si e’ accorti del passaggio?

In realta’, anche se l’annuncio e’ del 12 settembre 2013, lo storico passaggio e’ avvenuto mesi prima, ma non e’ stato possibile determinarlo. Mi spiego meglio.

Per determinare il confine con il Sistema Solare, si cerca di evidenziare una zona in cui la densita’ del plasma di particelle cresce notevolmente rispetto ai valori standard. Detto molto semplicemente, le particelle emesse dal sole formano una sorta di bolla che ricopre quello che chiamamiamo sistema solare ed esiste un confine tra dentro e fuori offerto dell’eliopausa.

Cosa si e’ visto dai dati di Voyager?

Grazie ad una potente emissione solare che ha scagliato particelle verso l’esterno, i sensori di Voyager hanno potuto misurare la densita’ elettroncia intorno alla navicella. In questo modo, anche senza un sensore di plasma, e’ stato possibile identificare la variazione di densita’ tipica dello spazio interstellare, cioe’ fuori dla sistema solare. Per poter caire quando il passaggio fosse avvenuto, i ricercatori hanno dovuto spulciare all’indietro i dati raccolti da Voyager nei mesi precedenti, per cercare di identificare gli andamenti della densita’. Da questo studio, e’ emerso che il passaggio attraverso il confine cosi’ definito era avvenuto circa un anno fa, il 25 agosto 2012.

Come e’ facile immaginare, oltre allo storico annuncio, tutti questi studi sono stati pubblicati sulla rivista Science.

E ora?

In questo istante, la Voyager si trova a circa 19 miliardi di Kilometri da Terra. I segnali inviati verso di noi hanno una potenza di appena 22 Watt e giungono fino a noi impiegando 17 ore. Sembra quasi incredibile che da Terra si riescano a percepire e identificare segnali paragonabili a quelli di una lampadina che si trova cosi’ distante nell’universo.

La sonda e’ alimentata da una batteria TRG che, a meno di sorprese, dovrebbe garantire il funzionamento della Voyager fino al 2025. A quella data, la sonda si dovrebbe trovare, spostandosi a circa 17 Km/s, a qualcoa come 25 miliardi di kilometri dal nostro pianeta. Speriamo che durante questa nuova fase del suo viaggio, possa permetterci altre importanti evidenze scientifiche.

Concludendo, lo storico annuncio dell’ingresso nello spazio interstellare e’ finalmente arrivato. La sonda Voyager e’ l’oggetto piu’ lontano dalla Terra costruito dall’uomo e che e’ ancora in contatto con noi. Dopo quanto annunciato e scritto in questo articolo, non credo sia il caso di chiedersi se questa missione e’ stata fruttuosa oppure no!

 

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

Apparizioni mariane e miracolo del Sole

9 Ago

Sul forum di Psicosi 2012:

Psicosi, forum

parlando di apparizioni della Madonna, sono state richieste maggiori informazioni sul cosiddetto “miracolo del Sole” che avverrebbe in continuazione a Medjugorje. Credo che questo argomento sia molto interessante e spesso poco conosciuto dalle persone. A riprova di questa affermazione, il presunto miracolo non sarebbe avvenuto solo nella localita’ di preghiera della Bosnia, bensi’ la prima testimonianza di un avvenimento simile risale al 1917 a Fatima, in Portogallo.

Cerchiamo prima di tutto di capire di cosa si tratta.

Con “miracolo del Sole”, si intende quel particolare avvenimento secondo il quale, osservando il Sole, lo si vedrebbe roteare, danzare in cielo, emanare raggi multicolori e molti altri fenomeni che potete leggere nella vasta letteratura presente in rete.

Prima di parlare di queste cose, vorrei fare un piccolo ma necessario preambolo. Ogni qual volta ci si approccia con senso critico, non nell’accezione sbagliata del termine, a fatti che riguardano la religione e la fede, molto spesso si finisce per urtare la sensibilita’ di alcuni credenti. Questo non e’ assolutamente il mio fine. Come detto, il mio vuole essere un approccio di pensiero razionale, senza lasciare spazio ne’ alla fede estrema, ne’ tantomeno allo scientismo chiuso e ottuso di chi pretende di poter spiegare tutto. In fondo, questo genere di approccio e’ quello che da sempre caratterizza il blog.

Detto questo, cominciamo proprio dalla domanda iniziale, cioe’ i fatti che riguardano Medjugorje. Come gia’ detto, questo genere di miracoli riguarderebbero strani fenomeni osservabili dal Sole. In particolare, per Medjugorje, la convinzione popolare sostiene che il miracolo sarebbe visibile intorno alle 17.40, ora dell’apparizione della Madonna nel luogo.

Cercando sulla rete, potete trovare tantissime testimonianze di persone che raccontano, in giorni diversi, di aver assistito al miracolo. Tra questi, ci sono ovviamente credenti, ma anche tanti atei e agnostici che sono andati per curiosita’ a visitare il luogo e sono rimasti sorpresi di quanto hanno visto. Ovviamente, non mancano assolutamente tante persone, anche queste appartenenti a diverse categorie come nel primo caso, che invece, in alcuni casi amareggiati, dicono di non aver visto nulla.

Cominciamo dai filmati che si trovano in rete. Molti video mostrano il Sole con un cerchio nero ben definito al centro e lo stesso Sole, in alcuni casi, pulserebbe aumentando e diminuendo la sua grandezza. Un esempio di video e’ questo:

Premesso che la rete abbonda di video falsificati, molti, tra cui quello riportato, sono invece reali. Da cosa dipende questo fenomeno? In realta’, la spiegazione di quello che avete osservato e’ molto semplice. Utilizzando una normale fotocamera a CCD, come ad esempio quella di un cellulare, e puntandola verso il Sole, state sottoponendo la parte attiva ad un illuminamento troppo intenso. In questo caso, i pixel che riprendono la parte centrale del Sole, sono ovviamente quelli maggiormente colpiti. In presenza di una luce troppo intensa, il pixel satura spegnendosi e apparendo dunque nero. Poiche’ il disco solare che osservate ha una luce che decresce radialmente verso l’esterno, questo spiega anche perche’ la parte nera centrale, cioe’ i pixel spenti, appaia cosi’ ben definita.

Come anticipato, in alcuni video si mostra poi il Sole pulsare cambiando la sua dimensione. Vi premetto subito che questo effetto non viene riportato dai testimoni oculari, ma viene ripreso solo dalle telecamere. Anche in questo caso, la spiegazione e’ facilmente comprensibile. Molti di questi dispositivi hanno una funzione di autofocus. In presenza di luce troppo intensa, la fotocamera non riesce a mettere a fuoco il soggetto, cioe’ il Sole, muovendosi intorno ad una posizione fissa. Questo continuo movimento e’ propro quello che porta l’effetto di cui stiamo parlando.

Veniamo ora pero’ ai testimoni oculari. In questo caso, non possiamo certo appellarci all’elettronica delle CCD. Ovviamente, escludiamo subito che ci sia un complotto mondiale che riguarda migliaia di persone pronte a testimoniare di aver osservato il miracolo in diretta. Come e’ possibile spiegare quello che molti testimoni giurano di aver visto?

Analizziamo per un attimo i fatti. Come detto, nella cultura popolare, il miracolo sarebbe sempre osservabile ad un’ora ben precisa. I racconti sono molto simili tra loro, ma presentano delle lievi differenze, per quanto riguarda la luce emanata dal Sole: alcuni parlano di raggi viola, altri blu, altri ancora verdi, ecc. Soprattutto, tutti i testimoni concordano sul fatto che sia possibile osservare per lungo tempo il Sole senza avere disturbi agli occhi.

Cosa possiamo dire a riguardo?

Il punto focale della questione, e’ proprio l’orario di osservazione. Molto spesso, oltre all’orario del giorno, le testimonianze crescono a dismisura in un determinato periodo dell’anno, generalmente intorno a maggio-giugno. In questo caso, come e’ possibile vedere anche in molti video, il Sole non e’ alto in cielo. In queste condizioni, i raggi solari attraversano sicuramente uno strato maggiore di atmosfera. Cosa significa? Tutti abbiamo osservato un bel tramonto. Come sapete, in questo caso, il sole e’ molto basso all’orizzonte e non ci sono assolutamente problemi nell’osservarlo. Ovviamente, a meno di voler perdere la vista, non possiamo guardare il sole di mezzogiorno. Nel momento delle osservazioni, il Sole si trova in una via di mezzo. Osservarlo a lungo non necessariamente provoca disturbi permanenti agli occhi, ma la luce ancora troppo intensa che arriva alla retina, puo’ produrre effetti come quelli riportati dai testimoni. In particolare, cosi’ come avviene per le CCD, si osserva il disco nero all’interno del sole. Si puo’ credere di vedere il Sole spostarsi leggermente in cielo oltre che muoversi intorno ad un punto. Anche i raggi emessi dal sole sono effetti dovuti ai disturbi momentanei degli occhi. Il fatto che diversi testimoni parlino di colorazioni diverse per questi raggi, dipende soltanto dalla sensibilita’ dei nostri occhi, che puo’ spostare il colore di questo effetto.

A riprova di queste affermazioni, tenendo conto del diverso orario, e’ possibile osservare esattamente gli stessi effetti descritti fino a questo punto, anche in altre parti del mondo. Per darvi un esempio, questo e’ un video girato in Peru’ e molto simile a quello di Medjugorje:

Ovviamente, non voglio discutere circa le apparizioni della Madonna nel luogo, ne’ tantomeno del misticismo che le persone raccontano di aver vissuto a Medjugorje. Premettendo che la Chiesa Cattolica non ha ancora accettato questo come un luogo di culto ufficiale, credere o meno alle apparizioni e’ materia di fede, non di scienza. Pertanto, non possiamo applicare un approccio razionale per discutere qualcosa di strettamente personale.

Detto questo, come anticipato, vorrei invece parlare del primo miracolo del Sole avvenuto invece a Fatima. Come sapete bene, anche in questo luogo si parla di apparizioni della Madonna che si sarebbero manifestate a tra pastorelli. In particolare, durante l’ultima apparizione, quando ormai la storia era gia’ di dominio pubblico, la Vergine avrebbe detto ai pastorelli di far radunare la gente per il 13 luglio 1917 perche’ sarebbe avvenuto qualcosa di straordinario ed in grado di convincere le persone che i racconti delle apparizioni erano reali.

In quella data, nel luogo delle apparizioni, si raduno’ una folla di circa 70000 persone, tra cui credenti, curiosi e, soprattutto, tanti atei accorsi per denigrare la storia delle apparizioni e il cattolicesimo in generale in un periodo non facile per i fedeli portoghesi.

Cosa avvenne?

Testimoni a Fatima nel 1917

Testimoni a Fatima nel 1917

Improvvisamente, il cielo, nuvoloso fino a quel momento, si schiari’. Tutti poterono osservare il Sole alto nel cielo senza aver disturbi agli occhi. Miracolosamente, il sole comincio’ a danzare in cielo, cambiare forma, roteare, emanare raggi colorati. Il tutto con una sensazione di pace e armonia provata dai presenti. Tra i tanti testimoni, c’era anche il direttore di un giornale anticlericale portoghese, che dopo pochi giorni, anche se andato li per smentire il tutto, scrisse un articolo su quanto aveva potuto osservare lui stesso senza potersi dare una spiegazione, se non quella di un intervento divino.

Cosa possiamo dire in questo caso?

Prima di tutto, notiamo le tante somiglianze con i fatti raccontati a Medjugorje. Questo pero’, non deve portarci fuori strada. Nel caso di Fatima, si tratta di un singolo episodio non piu’ accaduto, mentre per Medjugorje il miracolo avverrebbe costantemente e sempre nello stesso momento del giorno. Proprio questo particolare, ci ha dato la, probabile, chiave di analisi del caso.

Ragioniamo prima di tutto sul racconto che troviamo dell’accaduto. La cosa principale da dire e’ che in realta’ non tutti videro quanto raccontato. Diverse fonti, basate sui racconti dei testimoni, parlano piu’ o meno di 30000 persone che assistettero a quanto riportato. Le altre persone, tra cui anche credenti, preti e suore, non osservarono nulla.

Da cosa potrebbe dipendere questo fatto?

Nell’arco di quasi cento anni, sono state formulate tantissime ipotesi a riguardo, ma vi premetto subito che, ancora oggi, non esiste una spiegazione chiara del fenomeno.

Cerchiamo di capire meglio e ragionare sul racconto, vagliando anche le diverse ipotesi fatte.

Ovviamente, come e’ lecito supporre, dal momento che parliamo di un avvenimento preannunciato tempo prima, molte persone sono andate in quel giorno certe e curiose di poter assistere a qualcosa di straordinario. Questo potrebbe aver creato un’atmosfera mistica e carica di attesa. Su questo fatto, alcuni ipotizzano che si sia trattato soltanto di un fenomeno di psicosi collettiva. Ora pero’, e’ vero che l’atmosfera poteva essere di un certo tipo, ma sicuramente un anticlericale accorso sul posto per denigrare quanti aspettavano il miracolo, non penso che fosse avvolto da questo misticismo in grado di creare un’isteria collettiva. Inoltre, parliamo di, togliendo anche quanti non osservarono nulla, decine di migliaia di persone.

Altra ipotesi e’ quella del contagio della testimonianza. Molto spesso, diverse persone che assistono ad un avvenimento, si autoconvincono inconsciamente, solo ascoltandosi, di aver assistito alla stessa cosa. Con un numero cosi’ alto di persone, ascoltate in momenti diversi, e’ possibile che i racconti si siano uniformati e anche chi non ha visto nulla si sia autoconvinto di aver visto le stesse cose di altri. Questo e’ ovviamente possibile. Non dimentichiamoci poi che stiamo parlando di persone che hanno fissato direttamente e senza protezione il sole. In tal senso, tutte le ipotesi fatte per Medjugorje sono valide anche per Fatima.

Dal punto d ivista scientifico, oltre al discorso di danneggiamento temporaneo della vista causato dall’esposizione, alcune fonti parlano di fenomeni ottici dovuti al Sole e all’atmosfera. In questo caso, vengono richiamati molti dei fenomeni che gia’ abbiamo affrontato sul blog, come i cani solari, il parelio, ecc:

E adesso abbiamo i “cani solari”

Fate pero’ attenzione ad una cosa, nei fenomeni di questo tipo, il Sole non si presenta assolutamente in movimento o in rotazione come riportato dai testimoni. Inoltre, in questi casi, il fenomeno scientifico non riuscirebbe a spiegare tutti gli effetti su cui i testimoni concordano.

Altre ipotesi sono state fatte riguardo all’atmosfera. Secondo alcuni, si potrebbe essere verificato un fenomeno ottico piu’ unico che raro per cui delle masse d’aria in condizioni diverse si sarebbero spostate sopra il luogo provocando, attraverso fenomeni fisici, quanto raccontato. Supponiamo che questa sia la spiegazione. Come detto, si tratterebbe di un fenomeno unico che pero’ e’ stato annuciato molto tempo prima dalla Madonna attraverso i pastorelli. In questo caso, non mi sembra assolutamente che l’eventuale spiegazione scientifica escluda l’esistenza di una Divinita’ Superiore.

Dunque?

Come anticipato, non c’e’ una spiegazione certa che e’ stata data al caso di Fatima. I fatti sono che migliaia di persone, non tutte le presenti, hanno osservato strani fenomeni dal Sole. Ognuno di noi puo’, alla luce delle ipotesi discusse e di altre personali che puo’ fare, dare la sua propria spiegazione. Ovviamente, sempre senza stravolgere la fisica e le leggi di natura. In quel preciso momento, il Sole che si stava osservando a Fatima era lo stesso che si vedeva in altre parti. Questi fenomeni pero’ sono riportati solo in quel luogo. Personalmente, mi sento di credere che ci sia una commistione di fattori che hanno contribuito al miracolo del Sole. Sicuramente, i testimoni si trovavano in un luogo particolarmente carico di significato. Il fatto di aver annunciato prima che qualcosa sarebbe accaduto ha contribuito ancora di piu’ ad aumentare l’ansia per l’attesa. In queste condizioni, il contagio da persona a persona e’ possibile fino anche ad un uniformare le testimonianze. Poiche’ molte persone hanno osservato il Sole in pieno giorno senza riportare danni, probabilmente le condizioni ambientali e atmosferiche presentavano delle anomalie che hanno permesso questo. Ripetiamo pero’ che l’ipotesi scientifica si contrappone al fatto che l’annuncio di qualcosa che doveva accadere sia stato dato giorni, se non mesi, prima.

Concludendo, per quanto riguarda il miracolo del Sole a Medjugorje, senza voler urtare la sensibilita’ e il credo di nessuno, mi sento di poter dire, alla luce delle consdierazioni fatte, che quanto osservato e’ riconducibile a fenomeni ottici legati al sistema visivo. Ipotesi questa sostenuta anche dalle indicazioni circa l’orario del miracolo. Al contrario, per quanto riguarda Fatima, si tratta di un singolo miracolo avvenuto in un giorno specifico, annunciato molto tempo prima dalle apparizioni. Come visto, non esiste ancora oggi una spiegazione chiara di quanto osservato dai molti testimoni. A mio avviso, si e’ trattato di tanti fattori che hanno contribuito al presunto miracolo. Ognuno di noi poi, in base al proprio pensiero, puo’ formulare la sua ipotesi o crederne reale una piuttosto che un’altra.

 

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 collaborazione scientifica

8 Ago

Cosa c’entra un neutrino, una delle particelle piu’ sfuggenti conosciute, con un capodoglio, uno dei mammiferi piu’ grossi del pianeta? Assolutamente niente direte voi, e invece sbagliate.

Senza giocare agli indovinelli, vi vorrei raccontare di una ricerca, a mio avviso molto importante, nata con uno scopo e che in corso d’opera ne ha trovato uno ulteriore altrettanto interessante.

Come sapete, lo studio dei neutrini cosmici e’ molto importante perche’ attraverso la misura del numero di queste particelle, e’ possibile individuare e studiare sorgenti astronomiche come stelle di neutroni, buchi neri, pulsar, ecc. Il problema di queste particelle e’ che, come si dice in fisica, hanno una “sezione d’urto” molto piccola, cioe’ hanno una probabilita’ di interagire con la materia estremamente bassa. Per poter osservare i neutrini e’ prima di tutto necessario eliminare le altre tantissime particelle che arrivano dal cosmo e che rendono la loro osservazione impossibile dal momento che questi segnali sarebbero completamente sommersi in mezzo a tanti altri. A questo punto, per contare i neutrini si devono sfruttare le reazioni poco probabili che queste particelle hanno con alcuni mezzi. Una delle tecniche maggiormente utilizzate e’ quella del rivelatore Cherenkov ad acqua. Passando attraverso questo liquido, i neutrini possono interagire producendo radiazione Cherenkov, cioe’ una piccolissima scia luminosa indicante appunto il loro passaggio. Vista la bassa probabilita’ di avere questi aventi, e’ necessario avere dei volumi di acqua molto grandi e, ovviamente, dei sensori in grado di captare l’eventuale luce.

Detto questo, molti osservatori per neutrini sono stati realizzati posizionando rivelatori sul fondo dei mari. Questa soluzione offre un ottimo schermo alle altre particelle e soprattutto un notevole volume di liquido gratuito e sempre disponibile.

Uno degli ultimi esperimenti in corso di realizzazione e’ chiamato Km3net dell’Istituto nazionale di fisica nucleare a cui collaborano molti ricercatori italiani e stranieri. Questo esperimento prevede il posizionamento di alcune torri sottomarine nel mediterraneo, su cio posizionare sfere di fotomoltiplicatori, cioe’ dispositivi in grado di traformare le tracce luminose lasciate dai neutrini in segnali elettrici leggibili.

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle stazioni di Km3net e’ stata posizionata in Sicilia, 80 Km a largo di Capo Passero. I fotomoltiplicatori sono stati posizionati su una torre di circa 400 metri, ancorata al fondo del mare che in quel punto ha una profondita’ di circa 2000 metri.

Sfruttando la particolare posizione della torre, in collaborazione con biologi marini di varie universita’, si e’ ben pensato di installare sulla struttura anche misuratori acustici. Questa soluzione e’ stata adottata perche’ consente di monitorare il passaggio di capodogli ma soprattutto consente di mappare l’inquinamento acustico sottomarino.

Perche’ si parla di inquinamento acustico sottomarino?

Come potete facilmente immaginare, il passaggio di navi nei mari, provoca rumori in profondita’. Proprio questi rumori possono disturbare i mammiferi acquatici che si trasmettono segnali acustici sottomarini. Secondo alcune teorie, questi disturbi possono notevolmente ridurre la distanza di comunicazione tra capodogli ma, soprattutto, potrebbero essere responsabili degli spiggiamenti che ogni tanto si verificano sulle coste.

Gia’ ai tempi del primo prototipo di Km3net in Sicilia nel 2005, lo strumento era riuscito ad ascoltare il passaggio di questi stupendi mammiferi. Ora, con il rivelatore finale, piu’ grande e performante, oltre ad individuare il loro passaggio, i sensori sono in grado di determinare anche la grandezza dei mammiferi. Questa soluzione e’ fondamentale per fare un censimento della popolazione di capodogli nei nostri mari.

Da quando e’ stato installato, questo rivelatore non solo e’ riuscito ad osservare il passaggio di diversi animali, ma soprattutto si e’ scoperto che la popolazione e’ maggiore di quanto ci si aspettasse e che i capodogli si trovano anche in zone che prima si pensavano poco battute da questi animali.

Come potete vedere, si tratta di uno splendido esempio di ricerche congiunte, in cui con una sola spesa si riesce a mettere insieme diversi campi di studio, con analisi diverse ma tutte molto importanti. Sicuramente, dal punto di vista biologico, i rivelatori installati consentiranno di avere una stima molto precisa del numero di cetacei presenti nei nostri mari, della loro grandezza ma, soprattutto, consentiranno di studiare con precisione l’effetto che l’inquinamento acustico sottomarino puo’ avere su questi animali. A questo punto non resta altro da fare che aspettare di raccogliere tanti dati per avere una buona statistica sia di capodogli che di neutrini.

 

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

Sistema Solare: previsioni meteo

3 Feb

Negli ultimi mesi del 2012, la sonda Cassini della NASA ha osservato un evento davvero eccezionale nel nostro Sistema Solare. Grazie alle telecamere ad infrarossi, e’ stato possibile notare un’enorme tempesta in corso su Saturno. L’evento mostra caratteri di eccezionalita’, proprio per la sua estensione. Solo per darvi un’idea, la tempesta, sviluppata nell’alta atmosfera dell’emisfero nord del pianeta, ha praticamente circondato Saturno tanto che l’inizio e la fine della perturbazione si sono unite.

Questa e’ una foto della tempesta:

Una foto della tempesta su Saturno

Una foto della tempesta su Saturno

Perche’ ne stiamo parlando solo ora?

Su molti siti internet, questa notizia, inizialmente passata un po’ in sordina, ha riscosso molto successo nelle ultime settimane dal momento che la formazione di questa tempesta e’ stata messa in relazione, indovinate con cosa? Ovviamente con il misterioso “pianeta X”!

Secondo queste fonti, le perturbazioni gravitazionali offerte dal movimento di Nibiru all’interno del nostro Sistema Solare, avrebbero modificato gli equilibri secolari su Saturno innescando appunto la formazione della tempesta. L’evidenza mostrata dalla sonda Cassini, sarebbe dunque una prova scientifica inconfutabile della presenza del pianeta X nel Sistema Solare.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo? La notizia della tempesta e’ reale, ma ovviamente la spiegazione che trovate su alcuni siti internet e’ completamente assurda.

Andiamo con ordine e cerchiamo di capire meglio cosa sta succedendo su Saturno.

In realta’, e’ sbagliato dire cosa sta succedendo, ma sarebbe meglio dire cosa e’ successo. L’enorme tempesta sarebbe stata attiva tra il 2010 ed il 2012, ma ancora oggi sono visibili i suoi effetti sul pianeta.

Come si e’ formata la tempesta? Negli ultimi anni, a causa delle fluttuazioni normali nel sistema solare, la temperatura media dei pianeti si e’ innalzata di qualche grado. Su Saturno, lo scontro tra due masse d’aria piu’ calde nell’atmosfera ha appunto innescato la tempesta in esame. Queste masse d’aria molto probabilmente avevano una temperatura di decine di gradi maggiore rispetto al resto dell’atmosfera e, appunto questi gradienti termici, hanno dato energia alla perturbazione.

Nonostante le notevoli dimensioni della tempesta, eventi di questo tipo non sono affatto inusuali su Saturno. Anche se, come detto in precedenza, si tratta di un evento di notevoli dimensioni, la formazione di tempeste di questo tipo avviene in media una volta ogni 30 anni, cioe’ l’equivalente di un anno su Saturno.

Partendo dall’innalzamento medio delle temperature dei pianeti del Sistema Solare, su molti siti e’ in atto una speculazione per far credere che un evento di questo tipo potrebbe verificarsi anche sulla nostra Terra. Secondo queste fonti infatti, anche sulla Terra sarebbe in corso un impennata delle temperature ed un aumento della pericolosita’ e della grandezza delle tempeste.

La macchia rossa di Giove

La macchia rossa di Giove

Ora, premettendo che questi siti in un articolo parlano di innalzamento delle temperature e in quello successivo dell’inizio di una nuova era glaciale, queste considerazioni lasciano il tempo che trovano. Tempeste di questo tipo non sono possibili sul nostro pianeta, ed il motivo e’ da ricercarsi nella morfologia della Terra. Su Saturno infatti la tempesta ha potuto estendersi non incontrando ostacoli come montagne e mari. Sulla Terra, le continue variazioni del terreno necessariamente contribuiscono a far perdere energia ad una tempesta che quindi non potra’ mai raggiungere estensioni come quelle osservate su Saturno.

A riprova di questo, anche su Giove, ulteriore pianeta gassoso, e’ in corso da sempre una notevole perturbazione e spesso se ne sente parlare come la “grande macchia rossa”. Anche se questa tempesta, presente da almeno 300 anni sul pianeta, ha dimensioni minori di quella che si e’ formata su Saturno, parliamo sempre di un’estensione di 15000×24000 Km, tale da contenere 3-4 volte la nostra Terra.

Capite dunque l’assurdita’ nel chiamare in causa il pianeta X per la formazione della tempesta su Saturno, ma anche, considerando la macchia rossa di Giove, etichettare come eccezionale quest’ultimo evento osservato.

 

 

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