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Aggiornamento sulla Voyager-1

1 Lug

Solo qualche mese, avevamo parlato della sonda Voyager-1, discutendo il clamoroso equivoco in cui era caduta la American Geophysical Union, che male aveva interpretato un comunicato della NASA. Come visto in questo articolo:

Siamo fuori dal sistema solare … o forse no?

intorno a Marzo, la sonda si trovava in una zona del sistema solare nota come Magnetic Highways. Qui, il campo magnetico esercitato dal Sole presentava una repentina variazione che poteva far credere che la sonda fosse uscita dal sistema solare. Nella comunita’ scientifica, questo momento di passaggio e’ atteso con trepidante attesa visto che, per la prima volta, un oggetto tecnologico costruito dall’uomo potrebbe entrare nello spazio interstellare.

La sonda Voyager

La sonda Voyager

Ovviamente, come visto nel precedente articolo, non e’ semplice definire un confine esatto per il nostro sistema solare. Come e’ facile immaginare, ruolo dominante in questa definizione viene dato al Sole. Se pensiamo alla forza gravitazionale, questa ha in realta’ un intervallo infinito in cui fa sentire i suoi effetti. Nonostante questo, si e’ soliti definire il confine del sistema solare come quella zona in cui il campo magnetico del Sole scende bruscamente e dunque non arrivano le particelle cariche emesse dalla nostra stella. Se vogliamo, questa data e’ una definizine operativa che ci permette dunque di avere un confine piu’ o meno preciso della seprazione tra il nostro sistema solare o lo spazio profondo.

Come visto anche in precedenza, questo confine e’ molto lontano dalla nostra posizione, trovandosi a circa 123 unita’ astroniche, cioe’ circa 18 miliardi di kilometri dal Sole, ben oltre l’orbita di Plutone.

Perche’ torno a parlare di questo?

Nei mesi trascorsi dal nostro ultimo aggiornamento, la Voyager-1 ha continuato a spingersi verso il confine del sistema solare e, dopo il passaggio nella Magnetic Highway, ci si aspettava da un momento all’altro l’ingresso nello spazio profondo. La sonda lanciata nel 1977, continua ad essere alimentata dalla sue batterie atomiche, e, ad intervalli regolari, invia a terra le misure sia di campo magnetico che di flussi di particelle. Proprio questi dati, come visto nella definizione operativa di confine, ci darebbero il momento storico del passaggio.

Bene, ormai a 18 miliardi di kilometri da noi, la Voyager-1, invece di entrare nello spazio interstellare, ha trovato una nuova regione del tutto inattesa dai modelli teorici.

Di cosa si tratta?

Analizzando i dati inviati a terra, i tecnici della NASA hanno trovato valori molto altalenanti sia di campo magnetico che di flusso di particelle. La regione piu’ esterna dell’eliosfera, anche detta Eliosheath o elioguaina, che e’ quella in cui ci trovavamo prima, invece di lasciare il posto allo spazio profondo, viene seguita da una regione in cui gli effetti del nostro Sole si sovrappongono a quelli delle stelle esterne al Sistema Solare. Questa regione e’ stata subito ribattezzata “Eliosheath depletion region”.

Nella nuova regione scoperta, il campo magnetico solare e’ ancora presente ma calano bruscamente i flussi di particelle cariche provenienti dalla nostra stella. Come evidenziato pero’ dagli strumenti della Voyager-1, nella regione cominciano a farsi sentire i flussi di raggi cosmici provenienti dall’esterno.

Molto interessante e’ il video pubblicato proprio dal nostro INAF per spiegare questa nuova importante scoperta:

Se vogliamo dirlo in parole semplici, la Voyager si trova ora in una zona di separazione tra il sistema solare e l’esterno, che, ovviamente, non e’ una linea. Quello che invece era inatteso, e’ questo comportamento altalenante dai valori dovuto, se vogliamo, ad un mescolamento delle linee di forza del campo magnetico del Sole con quello delle stelle esterne.

Come vedete, la sonda Voyager continua ad offirci importanti risultati. Anche se tutti siamo in attesa di questo storico passaggio nello spazio esterno, la scoperta fatta e’ del tutto inattesa e assolutamente non aspettata dai modelli teorici. La cosa piu’ affascinante e’ che la sonda venne lanciata ormai 36 anni fa per misurare importanti parametri di Giove e Saturno. A distanza di decadi, e’ ormai pronta per il passaggio verso l’esterno e continua ad inviare dati con regolarita’, regalandoci di volta in volta scoperte ed emozioni sempre nuove.

 

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

1998 QE2 e la sua luna, considerazioni scientifiche

1 Giu

Solo ieri, e’ passato l’asteroide 1998 QE2, di cui avevamo parlato in questo post:

Grappoli di asteroidi in arrivo!

Come visto, questo era l’ultimo di una serie, precisamente quattro, di corpi celesti che sono passati in prossimita’ della Terra. Come spiegato nel’articolo, quando parliamo di “prossimita’”, non intendiamo assolutamente che ci sia il rischio che questi corpi possano impattare sulla Terra. Tra l’altro, 1998 QE2 che era il piu’ grande tra questi, e’ anche quello che e’ passato piu lontano, ben 5,8 milioni di Km, da noi. Solo per rispondere ad alcuni commenti fatti, ma soprattutto per rispondere alle tante teorie assurde che si leggono in rete, non vi era nessuna probabilita’ di collisione tra la Terra e 1998 QE2. In questi giorni sono comparsi su web, su siti davvero discutibili, molti articoli che parlavano di una probabilita’ elevata di collissione, dal momento che l’asteroide avrebbe potuto improvvisamente variare la sua orbita e puntare verso di noi. Premesso che il moto degli asteroidi, cosi’ come di tutti i corpi nell’universo, e’ regolato dalla forza gravitazionale, e’ assurdo pensare che cosi’ d’improvviso un corpo di questo tipo possa variare la sua direzione. Per fare questo, servirebbe una forza grande a piacere, ma soprattutto istantanea che compaia dal nulla vicino al corpo. Ora, se vogliamo credere che nell’universo possano spuntare pianeti, stelle e buchi neri da un secondo all’altro, allora dovremmo riscrivere i libri di fisica e di astronomia.

Premesso questo, la notizia piu’ interessante su 1998 QE2 e’ stata che in realta’ questo era un asteroide binario, cioe’ dotato anche di una sua Luna, cioe’ di un piccolo corpo orbitante intorno all’asteroide. Dal punto di vista scientifico, la notizia non ci deve assolutamente sorprendere. Secondo la teoria, molti di questi corpi potrebbero essere binari e addirittura arrivare ad avere anche fino a 2 lune. La spiegazione scientifica e’ molto semplice, durante il loro moto, questi corpi possono attirare, sempre mediante la loro attrazione gravitazionale, corpi minori che quindi vengono catturati ed entrano in orbita intorno a loro.

Per spiegare questo meccanismo di cattura in parole povere, cerchiamo di trovare qualche esempio di facile comprensione. Come sappiamo ciascun corpo dotato di massa, attira gli altri corpi mediante la forza gravitazionale. Questo e’ uno dei principi cardine della fisica, la teoria della gravitazione universale, formulata da Newton. Perche’ si chiama universale? Semplicemente perche’ questa e’ l’interazione che subisono tutti i corpi massivi, dalla mela che cade sulla Terra, ai pianeti che orbitano intorno al Sole o alle galassie che ruotano intorno al centro dell’universo. Tutto e’ regolato da questa legge.

Perche parlo di questo?

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

C’e’ stato un commento molto interessante proprio sulla luna di 1998 QE2. La domanda e’ molto semplice: come e’ possibile che la luna venga catturata e resti attaccata all’asteroide quando questo passa attraverso il sistema solare? In questo passaggio, ci sono i pianeti che sicuramente hanno una massa maggiore dell’asteroide e dunque dovrebbero strappare questa luna mediante la loro attrazione gravitazionale.

Questo commento, mi ha spinto a scrivere questo articolo piu’ scientifico, ma sempre cercando di mantenere un profilo divulgativo.

Detto questo, torniamo alla cattura della luna da parte dell’asteroide. Come anticipato, ciascun corpo dotato di massa attira altri corpi massivi, e dunque, a sua volta, viene attrato. Perche’ la mela cade sulla terra? Perche’ la terra la attrae con la sua forza gravitazionale. Da quanto detto, anche la mela attrae la terra, ma l’interazione e’ talmente debole che quella osservabile e’ solo quella del corpo piu’ grande verso quello piu’ piccolo.

Ora, per poter rispondere al commento, e’ necessario tirare fuori qualche formula e qualche numero, ma non vi spaventate.

La forza di attrazione gravitazionale esercitata tra due corpi dotati di massa puo’ essere scritta come:

F=G x m1 x m2/(r^2)

Dove F e’ la forza, ripeto solo attrattiva, m1 e m2 sono le masse dei corpi in questione, r e’ la distanza tra i corpi e G e’ la cosiddetta costante di gravitazione universale. Ora, come vedete, la forza e’ direttamente proporzionale alle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Cosa significa? Se raddoppiate la massa, raddoppia la forza, ma se raddoppiate la distanza, la forza diventera’ 1/4 di quella precedente.

Ora, abbiamo tutti i dati per poter rispondere alla domanda iniziale. Per fare questo, non serve fare tutto il calcolo, basta vedere quale delle due forze e’ maggiore, cioe’ se l’attrazione dell’asteroide sulla sua luna e’ maggiore, ad esempio, di quella che esercita la Terra. Perche’ facciamo questo esempio? Come vedete dall’immagine:

L'orbita vicino alla Terra seguita da 1998 QE2

L’orbita vicino alla Terra seguita da 1998 QE2

L’asteroide e’ passato vicino alla Terra ad una distanza di 5,7 milioni di Km e, come chiaro dalla figura, molto piu’ vicino alla Terra che agli altri pianeti e al sole. Detto questo, possiamo suppore che la forza maggiore sarebbe quella esercitata dalla Terra.

Bene, per facilitare il calcolo, stimiamo il rapporto tra la forza di 1998 QE2, F(QE), rispetto a quella della Terra, F(T), sulla piccola luna dell’asteroide. Dalle formule viste, otteniamo:

F(QE)/F(T)= [m(QE)/m(T)] x [r(T)/r(QE)]^2

dove m(QE) e’ la massa di 1998 QE2, m(T) e’ la massa della Terra, r(QE) e’ la distanza tra 1998 QE2 e la sua luna e r(T) e’ la distanza tra la Terra e la luna di 1998 QE2. Notate che in questo modo abbiamo semplificato sia la costante che la massa della luna. Questo calcolo e’ possibile perche’ vogliamo fare un raffronto tra le due forze, non determinare in modo assoluto le singole componenti.

La massa della Terra vale 5,9 x 10^24 Kg, la distanza minima tra la Terra e 1998 QE2 e’ di 5,8 milioni di Km. Ovviamente possiamo supporre che la minima distanza tra la Terra e 1998 QE2 sia uguale alla distanza minima tra la Terra e la luna di 1998 QE2. Notate inoltre che per massimizzare l’effetto, stiamo prendendo come distanza quella minima di avvicinamento.

Ora, manca sia la massa di 1998 QE2 che la distanza con la sua Luna. Al momento, non e’ ancora stata stimata la massa dell’asteroide perche’ i dati sono stati raccolti al suo passaggio. Possiamo pero’, commettendo un errore sicuramente trascurabile, prendere una densita’ titpica degli asteroidi per stimare la sua massa. Se, ad esempio, prendiamo la densita’ di un altro corpo di cui abbiamo parlato tanto, Apophis, sappiamo che la densita’ e’ di 2,7 x 10^3 Kg/m^3. Il diametro di 1998 QE2 e’ di 2,7 Km, per cui abbiamo un volume di:

V(QE) = 4/3 pi r^3 = 10,3 Km^3 = 10,3 x 10^9 m^3

Come vedete, abbiamo per semplicita’ assunto che l’asteroide abbia una forma sferica. Ora, prendendo la densita’ di Apophis, possiamo stimare una massa di:

m(QE) = d(apophis) x V(QE) = 27,8 x 10^12 Kg

cioe’ circa 28 miliardi di tonnellate.

Anche per quanto riguarda la distanza tra 1998 QE2 e la sua Luna non ci sono ancora dati precisi. Questo pero’ non ci deve spaventare. Poiche’ dalle foto raccolte:

Le immagini da cui si e' evidenziata la presenza della luna per 1998 QE2

Le immagini da cui si e’ evidenziata la presenza della luna per 1998 QE2

si riesce a malapena a distinguere la luna, e considerando che il diametro massimo di 1998 QE2 e’ di 2,7 Km, possiamo esagerare e pensare che la distanza tra questi due corpi sia, ad esempio, di 1 Km. Ovviamente, questa distanza sara’ molto minore, ma nel nostro caso possiamo prendere il caso peggiorativo e considerare una distanza di 1 Km.

Bene, ora abbiamo tutti gli ingredienti per la nostra formula, sostituendo si ottiene:

F(QE)/F(T) = [27,8 x 10^12/5,9 x 10^24] x [5,8 x 10^6/1]^2 = 158

Cosa significa? Che nel caso peggiorativo, in cui abbiamo preso la minima distanza tra la Terra e 1998 QE2 e in cui abbiamo preso una distanza esagerata tra l’asteroide e la sua luna, l’attrazione esercitata dall’asteroide sulla sua luna e’ circa 160 volte maggiore di quella che esercita la Terra.

Perche’ otteniamo questo? Come evidenziato nella domanda iniziale, e’ vero che la massa della terra e’ molto maggiore di quella dell’asteroide, ma la distanza, che compare al quadrato, gioca un ruolo determinante. Detto in altri termini, in questo caso il termine fondamentale e’ quello della distanza, piuttosto che quello della massa.

Se ci pensiamo, questo risultato e’ normale. Se fosse vero il contrario, allora anche la nostra Luna dovrebbe essere strappata gravitazionalemente dal sole perche’ dotato di una massa molto maggiore di quella della Terra. In realta’, la nostra Luna e’ sempre al suo posto e tutti possiamo confermarlo.

Ultima considerazione. Prima di tutto, spero di non avervi procurato un mal di testa. Quello fatto e’ un calcolo numerico interessante, che ci ha consentito di fare qualche valutazione aggiuntiva sulla famosa luna di 1998 QE2. Notate una cosa fondamentale, in diversi punti, la massa dell’asteroide, la distanza dalla luna, ecc., abbiamo fatto delle considerazioni perche’ non conoscevamo i valori esatti di questi dati. Questo e’ quello che spesso viene fatto in fisica, si creano dei modelli e da questi si stimano parametri. Una teoria e’ tanto piu’ giusta quanto piu’ questa si avvicina alla realta’, cioe’ minore e’ l’errore che si commette passando attraverso queste approssimazioni. Ora, nel nostro caso, sicuramente ci possono essere delle variazioni rispetto ai numeri calcolati, ripensate ad esempio all’aver assunto l’asteroide sferico. Queste differenze cambiano il risultato finale? Assolutamente no. La stima fatta puo’ essere sbagliata, ad esempio, al 10, al 20%? E’ vero, ma abbiamo trovato una forza che e’ 160 volte maggiore dell’altra. Come si dice, l’errore commesso, inteso come incertezza di calcolo, e’ minore della stima che e’ stata fatta. Questo e’ il metodo di calcolo che si utilizza in fisica.

Concludendo, se siete riusciti ad arrivare fino a questo punto, abbiamo visto come e’ possibile che 1998 QE2 abbia ancora la sua luna dopo il passaggio nel sistema solare e soprattutto alla minima distanza dalla Terra. Questo e’ ovviamente un calcolo approssimato, dal momento che, oltre alle stime fatte, non sono stati valutati i contributi centrifughi al moto e altri parametri dinamici. Nel nostro caso questo non e’ necessario, l’importante e’ capire come funzionano questi calcoli, dal momento che, come detto, il moto di tutti i corpi dell’universo e’ basato sulla forza gravitazionale.

 

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

Grappoli di asteroidi in arrivo!

23 Mag

Tra i vari commenti degli articoli, molto spesso si torna a parlare di Nibiru che, come ormai tutti sanno, e’ il fantasioso pianeta che, secondo le teorie catastrofiste, dovrebbe arrivarci in testa da un momento all’altro. Se proprio vogliamo essere ironici, questo “momento” viene rimandato giorno per giorno, divenendo poi sempre una data piu’ in avanti.

Di Nibiru ne abbiamo parlato in tantissimi articoli, utilizzando il motore di ricerca in alto a destra, trovate decine di articoli che ne parlano, ed in ognuno di questi puntualmente abbiamo analizzato le ipotesi fatte, smentendo sempre tutto attraverso semplici considerazioni, il piu’ delle volte di buon senso, molte volte scientifiche.

Perche’ torno su questo argomento? Semplice, in questi ultimi giorni, la teoria dell’esistenza di Nibiru e’ tornata nuovamente in auge e molti siti internet si stanno di nuovo popolando di articoli pseudo-scientifici riguardo alla prossima fine del mondo dovuta alla collisione di questo pianeta con la Terra.

La causa scatenante, purtroppo, e’ sempre la stessa, cioe’ l’ipotesi che uno dei segni premonitori dell’avvicinarsi di Nibiru sarebbe nell’aumento di asteroidi scagliati verso il sistema solare interno e dunque anche verso la Terra. Dal punto di vista scientifico, l’ipotesi, sbagliata, e’ semplice: entrando nel sistema solare, il pianeta X apporterebbe degli squilibri nella fascia degli asteroidi con il conseguente distacco di corpi massivi dalla zona, che verrebbero poi lanciati verso l’interno. Di questo argomento, abbiamo parlato in questo post:

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

In particolare, abbiamo visto come, dati alla mano, il presunto aumento di asteroidi vicini alla Terra sia del tutto falso e assolutamente non supportato dai conteggi ufficiali. Purtroppo, come spesso accade, molte fonti dimenticano che per sostenere un qualcosa ci vogliono delle prove, o meglio, dei dati certi su cui discutere.

Ora, cosa c’e’ di nuovo? In questo periodo, la Terra sarebbe “sfiorata” addirittura da un grappolo di asteroidi. Ben quattro corpi transiteranno vicino al nostro pianeta, mettendo a rischio la nostra incolumita’. Ovviamente, la causa di questo non puo’ che essere il misterioso pianeta ormai entrato nel sistema solare e che, da qui a poco, ma troppo tardi, vedremo puntare dritto verso la Terra.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Il fatto che in questo periodo ci sia il transito di ben quattro asteroidi e’ versissimo, ma e’ assolutamente falso sia che “sfioreranno” la Terra, sia, dunque, che ci sara’ rischio di collisione con il nostro pianeta.

Andiamo con ordine.

Il 17 maggio e’ transitato 2013KA. Si tratta di un asteroide di 10 metri di diametro, passato a 800000 km da noi. Inoltre, su molti siti si punta il dito contro la scienza perche’ questo corpo e’ stato identificato solo il giorno prima del suo passaggio alla minima distanza.

Attenzione, avete capito bene, stiamo parlando di un sasso di 10 metri, dico “metri”, di diametro che e’ transitato a 800000, ottocentomila, kilometri da noi. E’ stato scoperto solo il giorno prima? Vero, ma parliamo sempre di un sasso di 10 metri e che comunque e’ stato individuato.

Andiamo oltre.

Il 21 Maggio e’ passato 2013KT1. Questa volta “addirittura” si tratta di un asteroide di 20 metri di diametro che e’ transitato a 1.3 “milioni” di kilometri dalla Terra. Considerando che la distanza Terra-Luna e’ di circa 400000 Km, direi che non c’e’ assolutamente pericolo.

Solo ieri, 22 Maggio, sono invece passati altri due asteroidi, 2013KB e 2013KS1, rispettivamente con diametri di 18 e 15 metri, anche in questo caso parliamo di diametri di tutto rispetto. Ovviamente l’ironia e’ d’obbligo. Dimenticavo, a che distanza sono passati da noi? 2013KB a circa 1.4 milioni di kilometri, 2013KS1 a 2 milioni di kilometri.

Davvero vogliamo parlare di terra sfiorata? Per favore, restiamo seri.

Attenzione pero’, alla fine di questo “grappolo” c’e’ anche la sorpresa. Il 31 Maggio passera’ 1998QE2, questo con un diametro di 2.1 kilometri. Anche in questo caso pero’, alla minima distanza, questo asteroide passera’ a ben 15 distanze lunari da noi. Non credo dunque sia il caso di preoccuparsi neanche in questo caso.

Analizziamo quanto detto.

Ci sono due punti discussi in rete: il primo e’ che, molto spesso, questi asteroidi vengono identificati solo pochi giorni prima del loro passaggio alla minima distanza, il secondo e’ che siamo di fronte ad un vero e proprio bombardamento.

Per rispondere a questi due punti, basta in realta’ ragionare.

Il punto non e’ che questi asteroidi vengono visti solo pochi giorni prima, bensi’ che “vengono visti”. Mi spiego meglio. Fino a poco tempo fa, era impensabile identificare oggetti cosi’ piccoli a distanze cosi’ grandi. Oggi, siamo in grado di vedere corpi con diametri fino a pochi metri, che transitano a centinai di migliaia di kilometri da noi. Partendo da questo presupposto, e’ anomalo questo passaggio? Puo’ dipendere da Nibiru? Assolutamente no. Il poter vedere oggi questi fenomeni dipende dal fatto che fino a ieri eravamo ciechi per corpi di questo tipo.

Facciamo un esempio. Supponiamo che esista una regione della Terra in cui non ci sono sismografi. Un giorno andate in quella zona e posizionate una fitta rete di monitoraggio sismico. Attraverso questi strumenti vedete che il giorno dopo ci sono tre terremoti. Cosa concludete? Che e’ in corso qualcosa di misterioso per cui ci sono stati ben tre terremoti in un giorno? Assolutamente no, non potete in alcun modo sapere cosa era successo prima dell’installazione dei sismografi.

Il discorso “grappolo di asteroidi” e’ del tutto analogo. Non ha senso parlare di fenomeni anomali, dal momento che, fino a poco tempo fa, non sapevamo neanche del passaggio di questi corpi.

Ultima considerazione. In molti siti ho letto che la stessa cosa e’ avvenuta per 1998QE2. Anche in questo caso, l’asteroide sarebbe stato visto solo pochi giorni fa, nonostante la sua grande dimensione. Notate una cosa, in diversi post abbiamo parlato di asteroidi. Come ormai sappiamo, il nome che viene assegnato a questi corpi e’ in realta’ una sigla che contiene diverse informazioni. La piu’ scontata e’ ovviamente l’indicazione della data di scoperta. Secondo voi, un asteroide che si chiama 1998 qualcosa, quando e’ stato scoperto?

Concludendo, anche in questo caso e’ interessante analizzare le ipotesi catastrofiste su Nibiru per due motivi. Il primo e’ di natura psicologica; la fantasia di alcune persone viaggia veramente a velocita’ enorme e con capacita di distorsione della realta’ che lasciano basito. La seconda e’ ovviamente di natura scientifica. Come visto, migliorando la nostra vista verso lo spazio, riusciamo oggi a vedere oggetti che solo fino a poco tempo fa erano per noi completamente trasparenti.

 

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

Ora anche i profeti elettronici

11 Apr

Nell’era di internet 2.0 e nel periodo che stiamo vivendo, in cui tutti i giorni qualche simpatico burlone pubblica ipotesi catastrofiste per la fine del mondo, non poteva certo mancare un software profetico.

A cosa mi sto riferendo?

Come forse avrete intuito, sto parlando nuovamente di WebBot. Di questo programma abbiamo parlato in dettaglio in questo post:

La previsione informatica sul 2012

Come visto, si tratta di un software “profetico” basato sull’analisi asimmetrica dei Trend di linguaggio. Detto in parole semplici, questo programma usa degli “spider” per scandagliare la rete in cerca di tutte le informazioni su delle parole chiave inserite dall’utente. A ciascun risultato viene assegnato un valore numerico in base a dei complessi algoritmi di analisi e, al termine della scansione, il webbot fornisce una sorta di previsione futura basandosi sulla informazioni reperite in internet. Si parla di analisi del linguaggio proprio perche’ il software si basa sull’enorme mole di informazioni presenti in rete su siti, forum, blog, ecc.

Perche’ torniamo a parlare di webbot?

Se vi stavate preoccupando perche’ gia’ da qualche giorno non eravamo minacciati da un asteroide che dovrebbe arrivarci in testa, siete subito accontentati. Secondo una notizia che sta circolando in rete, il 14 aprile 2013, cioe’ tra una manciata di giorni, un asteroide di grandi dimensioni dovrebbe colpire la Terra causando enormi danni. Questa previsione sarebbe proprio stata fatta utilizzando il webbot.

Al solito, non per rompere le uova nel paniere, ma secondo voi, se ci fosse un asteroide di grandi dimensioni che impattera’ la Terra tra 3 giorni, non sarebbe visibile? A cosi’ breve distanza temporale, e dal momento che si parla di grandi dimensioni, sicuramente questo corpo sarebbe gia’ perfettamente visibile ad occhio nudo.

Dunque? Perche’ viene data questa notizia?

Come visto in questo articolo:

Lezione n.1: come cavalcare l’onda

a seguito dell’asteroide esploso in atmosfera sopra gli Urali a febbraio:

Pioggia di meteore in Russia

e’ scoppiata una vera e propria psicosi asteroide. Al solito, quello di Chelyabinsk e’ stato un evento reale e ci sono stati molti feriti, ma, da qui in poi, non passa giorno in cui non ci sia qualche sito che pubblica notizie di asteroidi precipitati in qualsiasi parte del mondo.

A cosa serve questo meccanismo?

In primis ad alimentare il sospetto ed il terrore, ma anche per continuare a propinare l’idea dell’esistenza di Nibiru. Come visto in questo articolo:

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

una delle principali ipotesi portate a sostegno dell’esistenza di Nibiru, sarebbe un aumento del numero di asteroidi lanciato verso la Terra. Come visto nell’articolo, questa ipotesi e’ completamente falsa. Nonostante questo, proprio il caso di Chelyabinsk ha riacceso gli animi ed offerto un’occasione da non perdere ai tanti siti catastrofisti che ormai conosciamo molto bene.

Da dove e’ uscita fuori la notiza del 14 Aprile?

Come detto, e questo e’ vero, si tratta di una previsione informatica fatta dal WebBot. E’ possibile che il sotware abbia sbagliato? No, non e’ possibile, e’ certo!

Capiamo il perche’.

Come visto anche nel precedente articolo, questo programma fu sviluppato per cercare di prevedere l’evoluzione della situazione di borsa. In questo caso, l’uso degli spider era fondamentale per cercare in rete, tra l’enorme mole di informazioni, notizie utili su una determinata societa’. In questo modo, si poteva valutare se comprare o meno quelle azioni. Ovviamente si tratta di un programma di analisi numerica, non certamente di un profeta infallibile. Se fosse vero il contrario, ognuno di noi saprebbe con anticipo cosa dovrebbe avvenire in borsa e saremmo tutti ricchi grazie ad investimenti certi.

Come potete capire, il webbot puo’ dare delle indicazioni, ma non e’ assolutamente detto che siano certe. Per come e’ costruito l’algoritmo di analisi, il tutto deve essere preso come una previsione accompagnata da un livello di incertezza notevole.

Ora, torniamo al nostro caso. Immaginate di far partire il webbot inserendo come chiave di ricerca la parola “asteroide”. E’ possibile che vi ritorni una previsione di impatto con la Terra? Assolutamente si. Come detto in precedenza, dopo il caso russo, tutti i giorni si pubblicano notizie di asteroidi caduti in diverse parti del mondo. Dunque, in questo senso, proprio il dilagante catastrofismo mediatico ha probabilmente portato fuori strada la previsione informatica.

Inoltre, sempre legato a questo, vorrei anche aprire una parentesi su quanto detto dal capo della NASA al Senato degli USA. Alla domanda: “cosa dovremmo fare se un asteroide puntasse verso la Terra e lo scoprissimo solo pochi giorni prima dell’impatto?”, Bolden ha risposto semplicemente “pregate”.

Questa risposta ha scatenato un putiferio sulla rete. Tantissimi siti parlano di un’agenzia spaziale degli Stati Uniti a conoscenza di un imminente impatto. Si e’ nuovamente tornati a parlare di ipotesi complottiste e di tutte quelle fantasie che abbiamo cominciato a vedere parlando di 2012.

Perche’ e’ stata data questa risposta? Prima di tutto, la domanda non lasciava spazio a nulla. Come riportato, si parlava di un asteroide in rotta certa verso la Terra e che verrebbe scoperto solo pochi giorni prima dell’impatto.Secondo voi, cosa avrebbe dovuto rispondere Bolden?

Inoltre, teniamo conto che la NASA, anche a seguito di quanto avvenuto in Russia, sta cercando di ottenere nuovi fondi per i programmi di difesa da asteroidi. Di queste soluzioni abbiamo parlato in questo post:

Asteroidi: sappiamo difenderci?

Dunque, capite bene che la risposta data dal capo della NASA e’ perfettamente lecita, anche se forse Bolden doveva immaginare l’eco che questa sua affermazione avrebbe avuto.

Concludendo, non c’e’ assolutamente nessun pericolo per il 14 Aprile 2013. In questo caso, si tratta solo di una previsione fatta mediante webbot che, con buona probabilita’, e’ stata proprio influenzata dalle tante notizie false pubblicate sulla rete circa asteroidi che cadono sulla Terra e improbabili avvistamenti di nuovi corpi orbitanti e potenzialmente pericolosi.

 

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

E parliamo di questo Big Bang

9 Apr

Dal momento che, in questo post:

Il primo vagito dell’universo

e in molti altri ancora, abbiamo parlato di nascita ed evoluzione del nostro universo, credo sia giunto il momento di dedicare un articolo apposito su questi concetti. Premetto, che cerchero’ di matenere un profilo piu’ semplice e divulgativo possibile, anche se ci stiamo addentrando in teorie, e spesso anche supposizioni, fisiche non del tutto banali. In questo senso, cerchero’ il piu’ possibile di utilizzare esempi anche volutamente forzati proprio per rendere il tutto maggiormente accessibile a tutti.

Partiamo dalle basi. Allo stato attuale della nostra conoscenza, la teoria maggiormente accettata all’orgine dell’universo e’ quella per cui il tutto si sarebbe formato da un’esplosione iniziale chiamata appunto Big Bang. Come visto nell’articolo precedentemente riportato, non dobbiamo immaginare questo evento come un classico boato, da cui tutti si sarebbe formato, bensi’ come un processo di espansione, anche non costante e molto veloce in alcuni istanti, ma che dura tutt’ora.

Perche’ e’ avvenuto il Big Bang?

Immaginiamo di fissare una scala temporale all’istante iniziale, cioe’ nel momento stesso in cui e’ iniziato il Big Bang. Per dirlo con parole semplici, immaginate di avere un cronometro e di farlo partire nel mometo in cui inizia questa espansione. Secondo la teoria, prima che iniziasse il big bang, materia e antimateria convivevano insieme in una singolarita’, cioe’ costituivano un volume, al limite occupante un punto, estremamemente denso e a temperatura elevatissima. Nella concezione fisica, in questa fase non esistevano le particelle, il tempo e le forze.

Poi cosa e’ successo?

Quando il sistema e’ divenuto instabile, dopo un tempo pari a 10^(-43) secondi, e’ avvenuta quella che si chiama la prima transizione di fase. Cosa significa? Le particelle si sono formate da questo plasma iniziale e ognuna di loro aveva un’energia molto elevata detta “energia di Planck”. In questa fase, detta di Grande Unificazione, tutte le forze, compresa quella gravitazionale, erano unificate, cioe’ si manifestavano come un’unica interazione.

Bene, fermiamoci un attimo e cerchiamo di capire meglio. Al punto in cui siamo arrivati, il big bang e’ gia iniziato. Le particelle cosi’ come le forze, anche se ancora unificate, si sono formate. Riprendiamo dall’inizio. Al tempo iniziale, cioe’ prima che iniziasse l’espansione, materia e antimateria convivano insieme. Dopo un tempo brevissimo, quando si formano le particelle, dopo 10^(-43) secondi, ci sono ancora materia e antimateria, appena 10^(-6) secondi dopo l’inizio, rimane solo materia.

Dove e’ finita l’antimateria?

Per chi lo avesse perso, abbiamo parlato in dettaglio di antimateria in questo post:

Due parole sull’antimateria

Il nostro attuale universo e’ formato solo da materia. L’antimateria e’ scomparsa. Perche’? Affiche’ questo sia possibile, e dunque sia iniziato il big bang, la fisica ci dice che devono essere state verificate le 3 condizioni di Sakharov. Senza entrare troppo nel dettaglio, in questa ipotesi, ci deve essere stata un’asimmetria tra materia e antimateria, che ha portato allo squilibrio che vediamo oggi. In particolare, in questo contesto si parla appunto di violazione di CP, cioe’ proprio di squilibrio della simmetria materia-antimateria nell’universo.

E’ possibile che siano rimaste delle sacche di antimateria da qualche parte oppure che l’universo sia formato da due distinte zone, una di materia ed una di antimateria?

La risposta e’ no. Capiamo il perche’. Quando entrano in contatto, materia e antimateria si annichilano, cioe’ ineragiscono distruggendosi a vicenda, e producendo radiazione gamma, cioe’, in linea di principio forzando l’esempio, luce. Se esistessero zone ben delimitate di materia e antimateria, nel punto di separazione tra di esse, si avrebbe annichilazione con la conseguente produzione di raggi gamma. Di questa radiazione non vi e’ nessuna evidenza ne’ dagli osservatori a Terra, ne’ dai satelliti, ne’ tantomeno dalle missioni esplorative che abbiamo mandato nello spazio.

Le condizioni di Sakharov offrono dunque un modello teorico in grado di spiegare perche’ potrebbe essere avvenuto questo squilibrio e quindi sia iniziato il big bang. Dico “potrebbe” perche’ al momento non tutte le condizioni sono state verificate e grande aiuto in questo senso dovrebbe venire dallo studio della fisica delle particelle agli acceleratori. Aprendo una piccola parentesi, quando in un acceleratore facciamo scontrare due fasci, questi interagiscono tra loro ad altissima energia. Man mano che aumentiamo l’energia, utilizzando sistemi sempre piu’ potenti, e’ come se andassimo indietro nel tempo tendendo verso il big bang. Ovviamente le energie oggi disponibili sono ancora molto lontane da quella iniziale, ma questo genere di studi ci consentono di comprendere molte cose importanti sul mondo delle particelle elementari.

Dunque, ricapitolando, abbiamo un sistema iniziale materia-antimateria, intervengono le condizioni di Sakharov e il sistema inizia ad espandersi facendo scomparire l’antimateria. Inizialmente le forze erano tutte unificate e le particelle si scontravano tra loro ad altissima energia.

Dopo, cosa e’ successo?

Man mano che il tempo scorreva, si passo’ attraverso varie fasi, ognuna caratterizzata da una rottura di simmetria di qualche tipo. In tal senso, le forza si divisero tra loro, lasciando quelle che oggi indichiamo come forze fondamentali: forte, debole, elettromagnetica e gravitazionale. In particolare, quest’ultima fu la prima a separarsi non appena la temperatura inizio’ a scendere e le onde gravitazionali poterono propagarsi liberamente.

Qualche minuto dopo l’istante iniziale, le particelle, cioe’ protoni e neutroni, poterono iniziare a combianrsi formando nuclei di Deuterio ed Elio. Questa importante fase viene chiamata “nucleosintesi”.

La temperatura dell’universo era pero’ ancora troppo elevata. Per osservare la formazione dei primi atomi, si dovette aspettare ancora circa 379000 anni, quando materia e radiazione finalmente si separarono e quest’ultima pote’ viaggiare libera nel cosmo. Di questo preciso istante, abbiamo anche parlato in questo post:

Universo: foto da piccolo

in cui, come visto, si ebbe la formazione della radiazione di fondo che oggi, alla temperatura attuale, e’ di 2.7K con uno spettro nelle microonde.

Dopo questa fase, gli addensamenti di materia cominciarono ad attrarsi gravitazionalmente, formando poi le galassie, le stelle, i pianeti, ecc, cioe’ , quello che vediamo oggi osservando l’universo.

Ma esistono delle prove di tutto questo? E se in realta’ il big bang non fosse mai avvenuto?

Come visto in altri post, ma anche come comprensibile da quanto detto, proprio la radiazione di fondo costituisce una prova del big bang. Detto in altri termini, la CMB non sarebbe altro che un’eco di quanto avvenuto, cioe’ un reperto fossile dell’esplosione iniziale.

Inoltre, la velocita’ di espansione delle Galassie, misurata per la prima volta da Hubble, costituisce un’altra prova a sostegno di questa teoria.

Partendo da quest’ultimo concetto, una domanda lecita che chiunque potrebbe farsi e’: “dove e’ avvenuto il Big Bang?”

Modello dell'espansione dal Big Bang

Modello dell’espansione dal Big Bang

In tal senso, se inizialmente si aveva un punto da cui poi tutto si e’ espanso, immaginando un rewind dovremmo essere in grado di identificare il punto iniziale del big bang. In realta’, non e’ cosi’. I fisici sono soliti dire che il Big Bang e’ avvenuto ovunque o anche che ogni punto dell’universo e’ un centro di espansione.

Che significa?

L’espansione dello spazio tempo avviene in piu’ di tre dimesioni, per cui non e’ facile immaginare a mente cosa sia avvenuto. Per capire questo concetto, immaginate l’universo come un palloncino inizialmente sgonfio. Ora, prendendo un pennarello, fate dei puntini sulla superificie. Se le pareti del palloncino sono l’universo che si espande, mentre gonfiate il palloncino, ciascun punto, tra quelli che avete disegnato, vedra’ gli altri allontarsi da lui. In questo contesto, ciascun punto e’ centro dell’espansione, cioe’ ogni punto vede gli altri punti allontarsi da lui in tutte le direzioni. L’animazione riportata potra’ aiutarvi a capire meglio questo discorso. Fissando un punto, tutti gli altri si allontanano da questo, indipendentemente da quello che scegliete come vostro centro. Dunque, se osservate l’universo dalla Terra, vedrete tutti gli altri corpi allontarsi da noi, come se la Terra fosse il centro dell’espansione.

Concludendo, esistono diverse prove sperimentali a sostegno del Big Bang, cioe’ di questa esplosione iniziale da cui, partendo da uno stato di equilibrio materia-antimateria, tutto si e’ formato passando attraverso diverse rotture di simmetrie. Ad oggi, o forse mai, nessuno potra’ spiegare perche’ questa materia e antimateria erano li o cosa c’era prima di questo equilibrio. Se volete, ognuno, con il suo pensiero e la sua convinzione, puo’ dare la sua spiegazione. I processi di evoluzione dal tempo zero, sono ipotizzati, ma ancora molto lavoro resta da fare per verificare queste teorie e capire a fondo perche’, come e con che intensita’ sino avvenuti determinati meccanismi. Insomma, di lavoro da fare ce n’e’ ancora molto.

 

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

 

Meteoriti sulla Terra e cataclisma Lunare

26 Mar

Rieccoci di nuovo a parlare di metoriti sulla Terra e rischio di impatto. Come sapete bene, dopo quanto accaduto in Russia:

Se fosse stato il meteorite di Roma?

Pioggia di meteore in Russia

e’ iniziata una vera e propria psicosi meteorite. Ovviamente, non vogliamo sminuire l’evento di Cheliabynsk. Su questa piccola cittadina russa un metorite di circa 18 metri e’ esploso in quota lanciando frammenti che hanno causato il ferimento di 1200 persone, questa e’ realta’.

Come spesso accade pero’, dopo questo avvenimento, soprattutto grazie ai tanti siti che hanno colto la palla al balzo:

Lezione n.1: come cavalcare l’onda

la paura asteroidi, la possibilita’ di avere una protezione contro corpi in rotta di collisione con la Terra e il monitoraggio dello spazio sono diventati temi di attualita’ generale e che, purtroppo, stanno assumendo caratteri simili a quelli del 21 Dicembre 2012.

Perche’ torniamo su questi argomenti?

Solo pochi giorni fa, un “bolide” e’ stato avvistato sui cieli della costa orientale americana. Come riportato da diversi giornali, la meteora e’ durata parecchi secondi con una luminosita’ molto alta. Di argomenti di questo tipo abbiamo parlato abbondantemente in diversi post:

Bolide a Novara?

Meteorite in Inghilterra provoca terremoti?

Palla di Fuoco nei cieli del Sud Italia

Altro bolide in Sicilia?

Come abbiamo visto, si tratta solamente di corpi di massa leggermente maggiore che, a contatto con la nostra atmosfera, bruciano ma possono durare diversi secondi. Generalmente, siamo abituati a chiamare questi fenomeni “stelle cadenti”. Quando la massa del frammento e’ piu’ grande, in un termine non accettato dalla scienza, li chiamiamo bolidi.

Zona di avvistamento del fireball negli USA

Zona di avvistamento del fireball negli USA

Questa almeno era la distinzione fino ad un mese fa. Ora, invece, un bolide e’ un pericolo che viene dal cielo. Questa e’ appunto la psicosi creata su internet su fenomeni che avvengono normalmente durante l’anno e che non hanno nula di straordinario, a parte la bellezza per chi riesce ad osservarli.

L’evento americano e’ stato anche filmato, come potete vedere in questo video pubblicato da Repubblica:

VIDEO Fireball USA

Secondo voi, i tanti siti potevano farsi scappare l’occasione di speculare anche su questo avvenimento? Assolutamente no.

Perche’ ci sono cosi’ tanti asteroidi che arrivano sulla Terra? Perche’ sta finendo il mondo, perche’ Nibiru e’ ormai entrato nel sistema solare e quindi, come visto in questo post:

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

spinge gravitazionalmente corpi verso di noi oppure perche’ la Terra si sta spostando in una zona misteriosa del Sistema Solare, come visto qui:

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

In questi giorni poi e’ stata formulata anche un’altra ipotesi: il lancio degli asteroidi sarebbe causato dallo spostamento dei giganti gassosi del sistema solare che porterebbero modificazioni agli equilibri cosmici. Questa ipotesi sarebbe stata formulata niente meno che da un nostro ricercatore che lavora negli Stati Uniti, Simone Marchi, e che tra l’altro collabora anche con la NASA. La prova di questo sarebbe un articolo pubblicato addirittura su “Nature” che spiegherebbe questi eventi cosmici prendendo in esame anche quello che e’ accaduto in tempi remoti nel sistema solare. Circa 4 miliardi di anni fa, lo stesso movimento di giganti come Giove e Saturno avrebbero spinto asteroidi dalla fascia di Kuiper verso il sistema solare interno. I segni di questo bombardamento sarebbero proprio i crateri ancora oggi visibili sulla Luna.

Cratere Lunare risalente al Cataclisma

Cratere Lunare risalente al Cataclisma

Accidenti dico io! C’e’ una teoria, ci sono scienziati veri, e questa volta sono veri, c’e’ la NASA, ci sono i segni e le evidenze di quanto accaduto nel passato, questa volta i siti catastrofisti hanno ragione. Scusate se li ho sempre denigrati e se dicevo che era tutta una montatura.

Sara’ proprio cosi’?

Ovviamente no. Quello che io mi chiedo e’ sempre: ma prima di scrivere castronerie del genere, le leggete le fonti? Non voglio sembrare quello che non sono, ma se volete citare articoli e persone, forse dovete essere in grado di “capire” gli articoli, altrimenti rischiate, come sempre, di fare figure barbine e di mettere in cattiva luce ricercatori reali che si occupano di scienza vera.

Scusate il piccolo sfogo, ma a volte si rischia veramente di distorcere la realta’ senza pensare alle consegenze.

Andiamo con ordine. Simone Marchi e’ veramente un ricercatore che lavora a Boulder in colorado e a Houston per la NASA. In quessti giorni, e’ veramente uscito un articolo su Nature a firma di Marchi e di altri ricercatori sul tema del “Cataclisma Lunare”, dunque proprio per lo studio di quanto avvenuto 3,9 miliardi di anni fa nel sistema solare. Questo e’ il link alla pagina di Nature con l’abstract dell’articolo:

NATURE Marchi

Ora, per quanto possibile, cerchiamo di far luce se questo “Cataclisma Lunare” provando a spiegare di cosa veramente si tratta.

Tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa, i pianeti del Sistema Solare, ed in particolar modo la Luna, sono stati colpiti da moltissimi eventi astronomici. Questo effetto e’ noto anche come “intenso bombardamento tardivo” o LHB. La prova di questo bombardamento viene dai molti reperti lunari portati a terra dalle missioni Apollo e che hanno mostrato come la maggior parte delle rocce da impatto si sono formate proprio in questo periodo.

Il lavoro pubblicato su Nature ha messo in relazione per la prima volta questi reperti lunari con particolari tipi di meteoriti caduti sulla Terra. Proprio questa assonanza dimostra come, durante il cataclisma, anche la Terra sia stata colpita da fenomeni di questo tipo. Ovviamente, il discorso tra il nostro pianeta e la Luna e’ completamente diverso. Il nostro satellite, essendo sprovvisto di un’atmosfera protettiva, e’ molto piu’ esposto ad eventi di questo tipo non potendo contare sull’attrito con l’aria.

Ad oggi, non esiste ancora una spiegazione universalmente accettata per il cataclisma lunare, ma sono state formulate due ipotesi principali.

La prima, che e’ poi quella che viene distorta sui siti catastrofisti, e’ che durante questo periodo, ci sia stato un movimento dei giganti gassosi Giove e Saturno. In particolare, in una configurazione con una fascia di Kuiper molto massiccia, i corpi che la compongono avrebbero interagito gravitazionalmente con Giove modificandone l’orbita e creando una situazione di risonanza Giove-Saturno. In questo caso, la fascia di Kuiper sarebbe stata fortemente svuotata estraendo oggetti massivi lanciati verso il sistema solare interno. A seguito di questo svuotamente, i pianeti avrebbero ritrovato una nuova posizione di equilibrio gravitazionale, che e’ poi quella che vediamo oggi. Vi ricordo che della fascia di Kuiper abbiamo parlato in questo articolo:

Cos’e’ una cometa?

Ora, non stiamo parlando di fantasie, ma di teorie scientifiche formulate e simulate anche mediante l’utilizzo di potenti calcolatori.

Un’altra ipotesi vorrebbe invece l’LHB dovuto alla lenta formazione del pianeti piu’ esterni Nettuno e Urano. In questo caso, la bassa densita’ di materia ai bordi del Sistema Solare avrebbe causato un processo piu’ lento di formazione dei pianeti, creando instabilita’ gravitazionali nel sistema solare. Questa ipotesi risulta pero’ fortemente criticata perche’, alla luce delle attuali conoscenze, questi due pianeti si sarebbero formati con tempi non cosi’ lunghi e dunque non avrebbero offerto le condizioni per un cataclisma.

Esiste poi una terza ipotesi che vorrebbe l’esistenza di un pianeta aggiuntivo nel Sistema Solare, posizionato tra Marte e il confine interno della fascia degli asteroidi e con dimensioni minori dello stesso Marte. L’orbita di questo pianeta, da alcuni chiamato Pianeta V, sarebbe stata la causa del bombardamento dei pianeti interni ma, essendo non stabile, avrebbe poi portato il pianeta a schiantarsi contro il Sole.

Solo per completezza, anche se ormai sempre piu’ criticata dalla comunita’ scientifica, esiste anche un’ultima teoria secondo la quale l’LHB non sarebbe mai avvenuta. In questa ipotesi, le evidenze rinvenute studiando le rocce lunari sarebbero in realta’ frutto della raccolta di detriti in un solo cratere della Luna. Come detto, questa ipotesi e’ ormai quasi del tutto massa da parte dal momento che evidenze di questo periodo sono state trovate studiando l’asteroide Vesta e, come evidenziato proprio dall’articolo di Nature di questi giorni, anche studiando i reperti caduti sulla Terra.

Concludendo, al solito siamo partiti da fantasie costruite ad hoc per spingere maggiormente il pensiero delle persone a cedere ad una psicosi meteoriti o forse perche’ veramente chi le pubblica non ha capito l’articolo scientifico in questione. Nonostante questo, queste ipotesi fantasiose ci hanno permesso in primis di fare un bel riassunto dei tanti aspetti del nostro Sistema Solare visti negli articoli precedenti, ma soprattutto di parlare di un argomento nuovo come il “cataclisma lunare”.

 

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

 

Bosone di Higgs … ma che sarebbe?

25 Mar

In tanti mi avete chiesto informazioni circa la scoperta del bosone di Higgs. Come sapete bene, negli ultimi mesi, molto si e’ parlato di questa probabile scoperta, dando ampio spazio su giornali e telegiornali al CERN, all’acceleratore LHC e agli esperimenti principali, Atlas e CMS, che hanno lavorato alla ricerca di questa particella.

La scoperta, ripeto probabile come vedremo in seguito, del bosone di Higgs e’ stata fondamentale per la fisica e per la nostra conoscenza della materia e, lasciatemelo dire, mi ha riempito di gioia avendo lavorato per circa quattro anni alla costruzione proprio dell’esperimento Atlas.

Quello che pero’ molti mi chiedono e’: si parla tanto di questo bosone di Higgs, tutti ne parlano dicendo che e’ “quello che spiega la massa delle particelle”, ma, in soldoni, di cosa si tratta? Perche’ spiegherebbe la massa delle particelle?

Purtroppo le domande sono ben poste, dal momento che spesso, girando per la rete, non si trovano risposte semplicissime a questi quesiti. Cerchiamo dunque, per quanto possibile, di rispondere a queste domande, mantenendo sempre un profilo divulgativo e accessibile a tutti.

Detto nel linguaggio della fisica, la spiegazione sarebbe piu’ o meno questa:

L’universo e’ permeato da un campo a spin zero, detto campo di Higgs, doppietto in SU(2) e con ipercarica U(1), ma privo di colore. I bosoni di gauge e i fermioni interagiscono con questo campo acquisendo massa.

Chiaro? Ovviamente no.

Cerchiamo di capirci qualcosa di piu’.

In questi post:

Piccolo approfondimento sulla materia strana

Due parole sull’antimateria

Abbiamo parlato del “Modello Standard” delle particelle. Come visto, la materia ordinaria, anche se apparentemente sembrerebbe molto variegata, e’ in realta’ composta di pochi ingredienti fondamentali: i quark, i leptoni e i bosoni messaggeri. Niente di difficile, andiamo con ordine.

Le particelle del Modello Standard

Le particelle del Modello Standard

Protoni e neutroni, ad esempio, non sono particelle fondamentali, ma sono composti da 3 quark. Tra i leptoni, sicuramente il piu’ conosciuto e’ l’elettrone, quello che orbita intorno ai nuclei per formare gli atomi. E i bosoni messaggeri? In fisica esistono delle interazioni, chiamiamole anche forze, che sono: la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza forte e la forza debole. La forza forte, ad esempio, che viene scambiata mediante gluoni, e’ quella che tiene insieme i quark nelle particelle. Il fotone invece e’ quello che trasporta la forza elettromagnetica, responsabile, in ultima analisi, delle interazioni chimiche e delle forze meccaniche che osserviamo tutti i giorni.

Bene, fin qui sembra tutto semplice. L’insieme di queste particelle forma il Modello Standard. Ci sono gli ingredienti per formare tutte le particelle ordinarie e ci sono i bosoni messaggeri che ci permettono di capire le forze che avvengono. Dunque? Con il Modello Standard abbiamo capito tutto? Assolutamente no.

Il Modello Standard funziona molto bene, ma presenta un problema molto importante. Nella trattazione vista, non e’ possibile inserire la massa delle particelle. Se non c’e’ la massa, non c’e’ peso. Se un pezzo di ferro e’ composto di atomi di ferro e se gli atomi di ferro sono fatti di elettroni, protoni e neutroni, le particelle “devono” avere massa.

Dunque? Basta inserire la massa nel modello standard. Facile a dirsi ma non a farsi. Se aggiungiamo a mano la massa nelle equazioni del modello standard, le equazioni non funzionano piu’. I fisici amano dire che l’invarianza di Gauge non e’ rispettata, ma e’ solo un modo complicato per spiegare che le equazioni non funzionano piu’.

Se non possiamo inserire la massa, e noi sappiamo che la massa c’e’ perche’ la testiamo tutti i giorni, il modello standard non puo’ essere utilizzato.

A risolvere il problema ci ha pensato Peter Higgs negli anni ’60. Ora la spiegazione di Higgs e’ quella che ho riportato sopra, ma cerchiamo di capirla in modo semplice. Supponiamo che effettivamente le particelle non abbiano massa. Hanno carica elettrica, spin, momento angolare, ma non hanno massa intrinseca. L’universo e’ pero’ permeato da un campo, vedetelo come una sorta di gelatina, che e’ ovunque. Quando le particelle passano attraverso questa gelatina, vengono frenate, ognuna in modo diverso. Proprio questo frenamento sarebbe responsabile della massa che le particelle acquisiscono.

Tradotto in equazioni, questo ragionamento, noto come “meccanismo di Higgs”, funzionerebbe benissimo e il modello standard sarebbe salvo. Perche’ dico funzionerebbe? Come facciamo a dimostrare che esiste il campo di Higgs?

Il campo di Higgs, se esiste, deve possedere un quanto, cioe’ un nuovo bosone la cui esistenza non era predetta nel modello standard, detto appunto “bosone di Higgs”. Detto proprio in termini semplici, riprendendo l’esempio del campo di Higgs come la gelatina di frenamento, questa gelatina ogni tanto si dovrebbe aggrumare formando una nuova particella, appunto il bosone di Higgs.

Dunque, se esiste il bosone di Higgs, allora esite il campo di Higgs e dunque possiamo spiegare la massa delle particelle.

Capite dunque l’importanza della ricerca di questa particella. La sua scoperta significherebbe un notevole passo avanti nella comprensione dell’infinitamente piccolo, cioe’ dei meccanismi che regolano l’esistenza e la combinazione di quei mattoncini fondamentali che formano la materia che conosciamo.

Oltre a questi punti, il bosone di Higgs e’ stato messo in relazione anche con la materia oscura di cui abbiamo parlato in questo post:

La materia oscura

In questo caso, la scoperta e lo studio di questa particella potrebbe portare notevoli passi avanti ad esempio nello studio delle WIMP, come visto uno dei candidati della materia oscura.

Dunque? Cosa e’ successo al CERN? E’ stato trovato o no questo bosone di Higgs?

In realta’ si e no. Nella prima conferenza stampa del CERN si parlava di evidenza di una particella che poteva essere il bosone di Higgs. In questo caso, le affermazioni non sono dovute al voler essere cauti dei fisici, semplicemente, l’evidenza statistica della particella non era ancora sufficiente per parlare di scoperta.

L’ultimo annuncio, solo di pochi giorni fa, ha invece confermato che si trattava proprio di “un” bosone di Higgs. Perche’ dico “un” bosone? In realta’, potrebbero esistere diverse tipologie di bosoni di Higgs. Ad oggi, quello trovato e’ sicuramente uno di questi, ma non sappiamo ancora se e’ proprio quello di cui stiamo parlando per il modello standard.

Anche se tutte le indicazioni fanno pensare di aver fatto centro, ci vorranno ancora diversi anni di presa dati per avere tutte le conferme e magari anche per evidenziare l’esistenza di altri bosoni di Higgs. Sicuramente, la scoperta di questa particella apre nuovi orizzonti nel campo della fisica delle particelle e prepara il campo per una nuova ricchissima stagione di misure e di scoperte.

Onde evitare commenti del tipo: “serviva spendere tutti questi soldi per una particella?”, vi segnalo due post molto interessanti proprio per rispondere a queste, lasciatemi dire lecite, domande:

Perche’ la ricerca: scienza e tecnologia

Perche’ la ricerca: economia

In realta’, LHC ed i suoi esperimenti, oltre a portare tantissime innovazioni tecnologiche che non possiamo ancora immaginare, sono state un importante volano per l’economia dei paesi europei. Investendo nel CERN, l’Italia, e soprattutto le nostre aziende, hanno avuto un ritorno economico molto elevato e sicuramente superiore a quanto investito.

 

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.

 

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.

Il segnale WOW!

25 Gen

In un precedente articolo, parlando di onde elettromagnetiche, ci siamo soffermati a discutere dei presunti segnali extraterrestri captati sia da Tesla che da Marconi. Come visto, in realta’, questi segnali, per quanto reali perche’ realmente osservati, con molta probabilita’ non erano affatto provenienti dal cosmo, ma bensi’ dalla Terra stessa:

Marconi, Tesla e l’evidenza aliena

Ora, rimanendo in tema, vorrei continuare a parlare di presunte evidenze di vita fuori dalla Terra mediante l’utilizzo di segnali elettromagnetici. In particolare, e’ molto interessante analizzare a fondo un episodio molto dibattutto e su cui molto si e’ speculato, il cosiddetto segnale WOW!.

Andiamo con ordine, capendo prima di cosa stiamo parlando.

Molti di voi gia’ conosceranno il progetto SETI, cioe’ l’attivita’ volta alla ricerca di eventuali segnali provenienti dallo spazio e che potrebbero indicare la presenza di forme di vita intelligenti aliene.

Bene, nel 1977, precisamente il 15 agosto, il radiotelescopio “Big Ear” (Grande Orecchio) dell’Universita’ dell’Ohio, ha captato proprio uno di questi segnali. Mentre era in ascolto dei segnali di fondo provenienti dallo spazio, il Prof. Ehman, ha osservato sul tabulato di Big Ear, qualcosa di diverso, un forte segnale, ben distaccato dal fondo.

Pensando subito ad un segnale di origine extraterrestre, il Prof. Ehman ha cerchiato il segnale sul tabulato, scrivendo a fianco una tipica espressione di sorpresa, appunto WOW!.

Questa riportata e’ una foto del tabulato con la nota a margine di cui stiamo parlando:

Il segnale del 1977 con la nota di Ehman

Il segnale del 1977 con la nota di Ehman

Proprio da questa espressione, a questo evento e’ stato dato il nome di “Segnale WOW!”.

Apriamo una piccola parentesi. La storia riportata ci fa capire subito il perche’ del nome di questo segnale. Spesso sulla rete si legge che gli alieni avrebbero inviato un segnale, in morse, in onde radio, o in altre ipotesi fantasiose, con scritto WOW!. Capite ovviamente che queste sono informazioni del tutto non veritiere ed altamente fantasiose.

Premesso questo, analizziamo questa storia. Le domande piu’ ovvie che possono venirci in mente sono: “da dove viene il segnale?”, “da chi e’ stato mandato?”, “come facciamo ad essere sicuri che non si tratti di un rumore di fondo, di un evento terrestre o di un problema del radiotelescopio?”. Tutte domande lecite e spontanee. Cerchiamo appunto di analizzare i fatti, ragionando su tutte le possibili risposte a queste domande.

La prima cosa da fare e’ capire come funziona Big Ear.

A differenza dei moderni radiotelescopi, a forma di parabola e orientabili nella direzione che vogliamo, Big Ear assomigliava piu’ ad un campo da football con due grandi antenne ai lati:

Il radiotelescopio Big Ear

Il radiotelescopio Big Ear

Come capite anche dalla foto, questo radiotelescopio non era orientabile, ma fisso sulla superficie terrestre. Proprio la rotazione del nostro pianeta, consentiva a Big Ear di spazzare diverse zone del cielo.

Bene, questo e’ un primo punto molto importante. Dal momento che la Terra si muove con un movimento continuo, Big Ear poteva “ascoltare” ciascuna porzione di cielo per un intervallo ben definito. Piu’ precisamente, l’apertura angolare, cioe’ la porzione di cielo visibile ad un preciso istante, fa si che ciascun punto poteva essere ossservato per un periodo di 72 secondi. Facciamo un esempio molto semplice, immaginate di essere in piedi e di ruotare lentamente su voi stessi. I vostri occhi sono il telescopio, voi siete la Terra che gira. ruotando a velocita’ costante, potete vedere ciascun oggetto intorno a voi per un tempi limitato, sempre tenendo la testa ferma. Bene, il funzionamento del radiotelescopio e’ esattamente questo. Dunque, un qualsiasi segnale proveniente dallo spazio sarebbe stato ascoltato per soli 72 secondi, se fosse durato di piu’ o di meno, avrebbe indicato una provenienza terrestre.

Fin qui dovrebbe essere tutto chiaro.

Grafico dell'intensita' del segnale in funzione del tempo

Grafico dell’intensita’ del segnale in funzione del tempo

Nell’immagine precedente, abbiamo visto il tabulato di Big Ear, ma cosa significano quei numeri e lettere? Senza spiegare per filo e per segno la corrispondenza esatta, il segnale WOW! aveva una durata di 72 secondi e una frequenza di 1420,356 MHz. Nella figura a lato viene riportato il segnale su un grafico intensita’ verso tempo, mostrando proprio la durata di 72 secondi.

E allora ci siamo, 72 secondi era proprio l’intervallo che stavamo cercando. Abbiamo la conferma?

Assolutamente no. Come detto, se il segnale fosse stato minore o maggiore di 72 secondi, sarebbe stata la condizione sufficiente a farci dire che l’origine non era extraterrestre. Avere un segnale esattamente di 72 secondi, e’ una condizione necessaria per affermare l’origine non terrestre, ma assolutamente non sufficiente. In parole povere, potrebbe essere ma non siamo ancora sicuri.

Facciamo dunque altre considerazioni.

Dall’immagine del segnale, vediamo un impulso che cresce, arriva ad un massimo e poi ridiminuisce seguendo quella che si chiama curva a campana. Anche questo spinge sull’origine extraterrestre, capiamo il perche’. Ripensando all’esempio della persona che gira su se stessa, un qualsiasi oggetto, durante la rotazione, entra nel campo visivo, poi si sposta esattamente di fonte a noi, e poi pian piano ne esce. Dal momento che Big Ear ruota insieme alla Terra, un segnale captato avrebbe proprio una forma a campana, dal momento che avrebbe un massimo in un solo istante, e intensita’ minore prima e dopo.

Ci sono stati altri segnali di questo tipo ricevuti da Big Ear? Assolutamente no. WOW! fu l’evento di intesita’ maggiore mai captato, circa 30 volte maggiore del rumore di fondo normalmente osservato. Questo ovviamente smentisce ulteriormente l’ipotesi terrestre. Se il segnale fosse prodotto in qualche modo sul nostro pianeta, magari sarebbe capitato altre volte.

Inoltre, il radiotelescopio usato, come e’ visibile dalla foto riportata, aveva due antenne distinte. Grazie a questa configurazione, un normale segnale terrestre, dunque continuo, appariva con uno sfasamento fisso per le due antenne indipendenti. WOW! venne percepito da una sola antenna, dunque possiamo escludere un ronzio fisso a discapito di un singolo segnale che viaggiava nello spazio.

Da dove proveniva il segnale WOW!?

Data la rotazione terrestre, il segnale proveniva, sempre che fosse prodotto nello spazio, da una regione a sud-est del Sagittario.

E se invece fosse di altra origine? Su questa domanda, del tutto lecita, sono state fatte molte ipotesi, cerchiamo di valutarle insieme:

Pianeti del sistema solare: questa ipotesi e’ da escludere. I pianeti emettono onde radio a causa del loro calore. Emissione non termiche sono state osservate da alcune lune di giove a causa di particelle che si muovono nel campo magnetico. La struttura di questi segnali e’ pero’ diversa da WOW! e in piu’ nel giorno e nella data del segnale, non erano presenti pianeti del sistema solare nella direzione esplorata.

Asteroidi: anche in questo caso, non c’erano asteroidi in zona. Inoltre, la ridotta dimensione di questi corpi non consente emissione di segnali di questo tipo.

Sono anche da scartare altre ipotesi cosmiche come la scintillazione interstellare o la lente gravitazionale, a causa della forma del segnale WOW! non compatibie con questi fenomeni.

E se invece il segnale fosse prodotto sulla Terra?

Per rispondere meglio a questa domanda, dobbiamo tornare a caratterizzare il segnale WOW!. Fino a questo punto, abbiamo parlato della sua intensita’ e della sua forma, e abbiamo detto che aveva una frequenza di 1420,356 MHz, per essere precisi era un segnale molto stretto tra 1420,356 e 1420,456 MHz.

Bene, questa frequenza e’ molto simile alla cosiddetta riga spettrale a 21 cm dell’idrogeno. Di cosa si tratta? L’atomo di idrogeno, composto da un protone e da un elettrone, puo’ emettere una radiazione dovuta alla variazione di alcuni parametri di queste particelle, ad una frequenza di 1420, 405 MHz, dunque molto simile a quella del segnale WOW!. Cosa significa questo? Dal momento che l’idrogeno e’ l’elemento piu’ leggero e piu’ abbondante dell’universo osservabile, e’ lecito pensare che la sua frequenza possa essere utilizzata da una civilta’ aliena intelligente per mettersi in contatto con altre forme di vita. Per darvi un’idea, in astronomia, proprio studiando questa riga di emissione, si e’ riusciti a determinare la forma a spirale della Via Lattea e la sua curva di rotazione. Questa particolare frequenza e’ importante anche per altri due motivi non trascurabili. Prima di tutto, un segnale con queste caratteristiche riesce a passare attraverso le nubi di polvere interstellare percorrendo lunghi tragitti senza essere assorbito, ma anche perche’ questa frequenza e’ vietata per i segnali trasmessi da Terra.

Cosa comporta quest’ultimo particolare, cioe’ che i trasmettitori a terra non possono utilizzare la frequenza in questione?

Questa considerazione ci consente di eliminare molte ipotesi sull’origine terrestre del segnale. Premesso che un trasmettitore a terra non avrebbe rilasciato, come detto in precedenza, un segnale di 72 secondi, questa ipotesi esclude anche che WOW! provenisse da un aereo, da un satellite artificiale o da qualche altro velivolo spaziale dal momento che la frequenza e’ vietata. Inoltre, nel momento in cui il segnale e’ stato ricevuto, nessun velivolo si trovava nell’area spazzata da Big Ear.

Attenzione pero’, apriamo una parentesi anche qui. Siamo nel 1977, anche in questo caso dobbiamo tornare a pensare alla guerra fredda. Come detto in altri post, in quegli anni, sia USA che URSS, avevano molti programmi segreti in via di sviluppo, ma anche tanti aerei top secret che giravano per i nostri cieli. Anche pensare che qualcuno di questi velivoli abbia violato le leggi utilizzando frequenze vietate, magari per sperimentazione, non e’ inverosimile. In questo caso pero’, difficilmente se ne potrebbe venire a capo a meno di dichiarazioni a distanza di 35 anni da parte dei soggetti interessati. Dichiarazione quantomeno improbabili dal momento che molti dei progetti dell’epoca sono ancora classificati come top secret.

A questo punto, la domanda e’, cosa e’ successo dopo il messaggio WOW!? Ovviamente molti astronomi hanno utilizzato Big Ear per riprovare ad ascoltare messaggi da quella zona lontana dell’universo, ma purtroppo invano. Non ci sono stati piu’ ulteriori messaggi. Negli anni successivi, in diverse occasioni e con altri radiotelescopi, si e’ tentata la stessa ricerca, ma WOW! e’ stato l’unico caso della storia di questo tipo.

Perche’ non ci sono stati altri messaggi? Se il segnale fosse stato prodotto da una civilita’ aliena, possibile che ne abbiano mandato soltanto uno?

Su queste domande, diverse ipotesi sono state fatte. La piu’ importante, a mio avviso, e’ quella data dallo stesso Frank Drake, uno dei fondatori del progetto SETI. Per poter mandare un segnale nel cosmo, cercando di raggiungere zone molto lontane, e’ necessario inviare segnali molto stretti, cioe’ in zone molto limitate dello spazio in modo da poter concentrare la maggior parte dell’energia in un punto evitando dispersioni. In questa ipotesi, ogni volta lanciate un segnale in direzioni diverse, e non e’ assolutamente detto che altri casi incrocino proprio la nostra Terra.

Il messaggio di Arecibo del 1974

Il messaggio di Arecibo del 1974

Questa ipotesi e’ verosimile. Anche gli essere umani hanno fatto una cosa simile, inviando in realta’ un solo segnale nello spazio. E’ il caso del famoso messaggio di Arecibo, inviato nel 1974 verso la galassia di Ercole distante da noi 25000 anni luce.

Secondo alcuni, il segnale WOW! potrebbe essere la risposta di civilta’ aliene a questo messaggio. Questa teoria e’ del tutto impossibile. Vi spiego il perche’. Prima di tutto, come detto, la galassia di Ercole si trova a 25000 anni luce, cioe’ il nostro segnale impiegherebbe 25000 anni per arrivare e altrettanti per farci arrivare la risposta. Anche l’ipotesi che il messaggio di Arecibo sia stato intercettato da qualche parte prima della galassia di Ercole e’ da scartare. Lungo quella direzione, e considerando l’ampiezza angolare del segnale, non ci sono corpi celesti su cui eventuali civilita’ aliene potrebbero vivere e da cui avrebbero ascoltato il nostro messaggio.

Dunque? Da cosa o da chi e’ stato prodotto il segnale WOW!?

Come visto nell’articolo, ci sono alcuni punti aperti, ma molte altre ipotesi conosciute sono state valutate e scartate. Ad oggi, il segnale WOW! rimane ancora un mistero senza spiegazione.

Cosa possiamo dunque concludere?Prima di tutto, questo e’ un chiaro esempio di mistero sia dal punto di vista antropologico che scientifico. Come vedete, in questo caso abbiamo presentato i fatti, li abbiamo analizzati e non ne siamo venuti a capo.

Il segnale WOW! e’ la chiara dimostrazione che esistono ancora dei fatti senza un’interpretazione scientifica, ma soprattutto che blog come questo non fanno disinformazione, come qualcuno pensa, ma semplicemente si limitano ad analizzare i fatti cercando di trarre conclusioni.

Proprio come ultimo punto, vorrei aprire una nuova ulteriore parentesi. Molte volte ci troviamo a discutere di improbabili video che girano in rete di avvistamenti di dischi volanti, di alieni ripresi in qualche foresta o su qualche letto per autopsie. Il 99% di questi video puo’ essere smascherato con semplici considerazioni. Perche’ spendere tanto tempo a creare prove improbabili, invece di ragionare su eventi come il segnale WOW!?

La ricerca scientifica puo’ aiutarci a trovare una risposta sull’origine del segnale. Magari non e’ stato prodotto da una civilita’ aliena ma solo da un aereo di qualche nazione che volava di nascosto usando frequenze vietate oppure da un fenomeno che ancora non conosciamo nel nostro universo e che produce segnali elettromagnetici di questo tipo. Ad oggi non abbiamo una risposta.

Solo per farvi capire meglio. Oggi Big Ear non esiste piu’. Al suo posto sono state costruite case, strade e supermercati, installazioni considerate migliori dal punto di vista economico. Ovviamente ci sono altri radiotelescopi in giro per il mondo, ma la ricerca scientifica in questa direzione deve assolutamente continuare. Forse quello che abbiamo captato era veramente un tentativo di contatto inviato da una civilita’ extraterrestre, non dobbiamo certamente ignorarlo per concentrare i nostri sforzi nella creazione di video fasulli da caricare su youtube.

 

 

 

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