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    Le stelle da cui gli alieni potrebbero avvistare la Terra

    Ora, gli astronomi si stanno dedicando all’altra parte di questa scintillante equazione.“Quali stelle potrebbero individuarci come “alieni” in quanto pianeta che con il suo transito oscura la luce della propria stella?”, si chiede Lisa Kaltenegger dell’Università Cornell che ha presentato una risposta a questa domanda in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature.

    La maggior parte dei pianeti al di fuori del sistema solare sono stati rilevati cercando mondi che orbitano intorno alla propria stella. Nonostante questo metodo del transito abbia prodotto risultati sorprendenti, non contempla i numerosissimi pianeti che non passano davanti alla propria stella dalla prospettiva terrestre. Allo stesso modo gli osservatori alieni dovrebbero trovarsi nel punto giusto per poter osservare la Terra che periodicamente oscura una parte della luce del Sole — e questa posizione cambia con il cambiamento delle posizioni relative delle stelle.

    “Il cosmo è dinamico quindi il punto di vista dovrebbe cambiare nel tempo — e mi chiedo: quanto è il tempo disponibile per rilevare un pianeta?”, si domanda Kaltenegger.

    Con Jackie Faherty, scienziata senior presso l’American Museum of Natural History di New York, Kaltenegger ha calcolato che gli eventuali alieni che potrebbero vedere la Terra passare davanti alla superficie del Sole in un periodo di 10.000 anni (di cui 5.000 anni nel passato e 5.000 nel futuro) appartengono a pianeti in orbita intorno a 2.034 stelle vicine.

    La coppia di scienziate ha calcolato anche che sarebbero 29 i pianeti potenzialmente abitabili che possono vedere il transito della Terra e sono sufficientemente vicini da rilevare trasmissioni radio prodotte dell’uomo. Studi come questo identificano quindi una serie di stelle che potremmo “selezionare” per la nostra ricerca di intelligenza extraterrestre (o SETI, Search for Extra-Terrestrial Intelligence).

    “Le stelle così identificate dovrebbero essere gli obiettivi principali della nostra SETI perché potrebbero essere fonti di messaggi interstellari rivolti a noi”, afferma per e-mail René Heller dell’Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare. Se gli osservatori alieni sanno che ci siamo, potrebbero “farsi vivi”.

    Una serie di stelle in costante movimento

    Per identificare le stelle che hanno una “vista” sul transito della Terra davanti al Sole, Kaltenegger e Faherty hanno passato al vaglio i dati del satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea che tiene d’occhio i movimenti di oltre un miliardo di stelle.

    Tutti i mondi che potrebbero vedere la Terra orbitano intorno a stelle che sono esattamente allineate con il piano su cui noi giriamo intorno al Sole — una piccola fetta di spazio generalmente nota come l’eclittica e, in questo nuovo studio, come la zona di transito della Terra. Appena un po’ più sopra o sotto l’eclittica, e il segnale di passaggio della Terra non risulta visibile. La coppia di scienziate ha identificato 1.402 stelle attualmente nell’eclittica e a una distanza massima di 300 anni luce dalla Terra. Poi hanno proiettato il cielo in avanti e indietro nel tempo studiando come le stelle si spostano per trovare quelle che si trovano casualmente nella posizione giusta per poter osservare la Terra.

    Nonostante possa sembrare che le stelle del nostro cielo non si muovano poi così tanto, in realtà i loro spostamenti – le une rispetto alle altre – sono costanti. Tra 2.000 anni, ad esempio, la stella polare non sarà più la stella che indica il nord — esattamente come non era la stella polare quando gli antichi osservatori egizi, babilonesi e cinesi mapparono il cielo migliaia di anni fa.

    Ecco perché l’aggiunta del fattore tempo “è determinante nell’osservazione della Terra come pianeta in transito per via delle grandi distanze in gioco”, scrive in una e-mail Heller che ha eseguito un calcolo simile. “È necessario considerare l’aspetto del cielo proprio come un film, non come una foto”.

    Negli scorsi 5.000 anni il team ha trovato altre 313 stelle che potrebbero aver notato la Terra passare davanti al Sole. Nei prossimi 5.000 anni, altre 319 stelle avranno la stessa “vista”.

    “È stato interessante identificare la durata nel tempo di questo “posto in prima fila nel cosmo”, afferma Kaltenegger. Molte stelle hanno almeno un migliaio di anni per poter trovare la Terra “e molte di loro hanno oltre 10.000 anni di tempo”, continua. “È un lungo lasso di tempo”.

    Sette di queste stelle ospitano esopianeti noti. Alcune addirittura ospitano mondi che si pensa siano rocciosi. Usando le conoscenze a disposizione sulla frequenza dei pianeti rocciosi, Kaltenegger e Faherty hanno stimato che nel loro campione siano presenti almeno 508 mondi abitabili, 29 dei quali sono abbastanza vicini da rilevare le emissioni radio della Terra. LEGGI TUTTO

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    Venere: la NASA tornerà sul “pianeta infernale” dopo 30 anni

    L’annuncio arriva tra il crescente interesse per una missione guidata dagli Stati Uniti su Venere che alcuni scienziati planetari hanno definito “il pianeta dimenticato”. Venere è incredibilmente simile alla Terra in termini di dimensioni e massa e, sebbene oggi sia un pianeta infernale e inospitale, un tempo potrebbe essere stato un pianeta temperato e ricoperto di oceani come il nostro. Capire come Venere sia diventato un mondo così ostile è fondamentale per comprendere quanto possano essere comuni i pianeti davvero simili alla Terra.“Abbiamo vicino a noi un pianeta di dimensioni simili al nostro che presenta però condizioni molto diverse, perché? È una cosa piuttosto importante da comprendere”, afferma Paul Byrne, scienziato planetario presso l’Università statale della Carolina del Nord. “Abbiamo domande cruciali a cui trovare risposta in merito a formazione, caratteristiche ed evoluzione di un pianeta delle dimensioni della Terra”.

    Doppia spedizione

    Il Programma Discovery della NASA supporta missioni di entità più ridotta e meno costose rispetto a quelle che rientrano nel Programma New Frontiers e nelle categorie di punta. Le missioni Discovery, che partono ogni 36 mesi circa, hanno generalmente un budget di 450 milioni di dollari (circa 370 milioni di euro), esclusi i costi del veicolo di lancio e delle operazioni di missione, mentre le spedizioni del Programma New Frontiers hanno un tetto di 850 milioni di dollari (circa 700 milioni di euro). I velivoli di punta, come i rover Perseverance e Curiosity inviati su Marte, possono costare miliardi.

    Attualmente la NASA ha in atto due missioni del Programma Discovery: il Lunar Reconnaissance Orbiter, lanciato nel 2009, ha già trascorso più di un decennio a mappare la superficie lunare e il lander InSight, lanciato nel 2018, sta studiando l’interno di Marte.

    Nel 2021 sono previste due ulteriori missioni: Lucy, che studierà un gruppo di asteroidi e utilizzerà i risultati per scoprire i segreti del sistema solare primordiale mentre Psyche visiterà un asteroide gigante estremamente ricco di metalli dal quale ha ereditato il nome. All’epoca, alcuni scienziati si sono lamentati del fatto che fossero state selezionate due missioni per lo studio di asteroidi, soprattutto per il fatto che erano state preferite a diverse proposte di missione su Venere, tra cui VERITAS e DAVINCI+.

    Una lunga attesa

    Adesso queste missioni avranno finalmente la possibilità di partire e svelare nuove verità sull’oscuro pianeta della porta accanto.

    L’ultima missione statunitense su Venere, Magellano, si è conclusa nel 1994 con l’immersione programmata della sonda nell’atmosfera del pianeta. Da allora, sonde europee e giapponesi hanno esaminato la strana sorella della Terra e gli scienziati hanno continuato a puntare i loro telescopi su questo affascinante pianeta. LEGGI TUTTO

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    Dallo spazio arrivano impulsi radio vicini e misteriosi

    Spesso generati a miliardi di anni luce di distanza, questi lampi radio veloci, estremamente luminosi e molto brevi, conosciuti anche come fast radio burst, o con l’acronimo FRB, sfuggono a ogni tipo di spiegazione da quando sono stati rilevati per la prima volta nel 2007. Sulla base delle osservazioni eseguite finora, gli scienziati ipotizzano che questi impulsi siano innescati da oggetti cosmici giovani e di breve durata chiamati magnetar.Ma un lampo radio veloce identificato lo scorso anno è stato ora ricondotto a un ammasso globulare lontano circa 11,7 milioni di anni luce, presso la vicina galassia a spirale M81, secondo un articolo che descrive la scoperta, pubblicato su arXiv – un archivio per prestampe di articoli scientifici accessibile via internet. Rilevare questo impulso in un ammasso di stelle antiche è come trovare uno smartphone incastonato in una pietra di Stonehenge: non ha senso.

    “Questo decisamente non è il posto in cui ci si aspetta di trovare lampi radio veloci”, ha postato su Twitter Bryan Gaensler, astronomo presso l’Università di Toronto e coautore del nuovo articolo. “Cosa sta succedendo?”

    Gli scienziati faticano a spiegare questo anacronismo cosmico e la conclusione a cui stanno arrivando è che forse, come accade per molti altri fenomeni celesti, l’emissione di un lampo radio veloce può avere origini diverse.

    “Gli FRB potrebbero essere – forse – solo un fenomeno generico associato a una serie di possibili fonti”, afferma l’astronomo dell’Università Cornell Shami Chatterjee, che studia questi impulsi ma non fa parte del team di ricerca.

    “Che sta succedendo?”

    Gli scienziati hanno individuato per la prima volta il lampo, denominato FRB 20200120E, a gennaio 2020, utilizzando il radiotelescopio canadese CHIME, Canada Hydrogen Intensity Mapping Experiment, che si è dimostrato essere un efficacissimo strumento per il rilevamento di FRB. Quando il radiotelescopio CHIME è stato messo in funzione nel 2017, i lampi radio veloci di cui gli scienziati erano a conoscenza erano meno di 30; adesso, grazie al telescopio, quel numero è arrivato a più di un migliaio.   

    Come almeno due decine di lampi radio veloci conosciuti, FRB 20200120E si ripete, ovvero produce molteplici impulsi rilevabili di onde radio. Le sue manifestazioni non sono così luminose come quelle che provengono da miliardi di anni luce di distanza, dal cosmo più remoto, ma nel corso dell’ultimo anno hanno permesso agli scienziati di identificare la posizione dell’FRB nel cielo.

    Sulla base di questo, il team potrebbe tentare di identificarne la fonte. Le misurazioni degli impulsi hanno suggerito che FRB 20200120E fosse abbastanza vicino quindi gli astronomi sapevano di dover cercare un oggetto nei dintorni, forse persino all’interno dell’alone gassoso e scarsamente popolato della Via Lattea. Gli scienziati hanno quindi utilizzato una rete di radiotelescopi conosciuta come EVN, ovvero European Very Long Baseline Interferometry Network (rete europea di interferometria a base molto ampia) per individuare la precisa posizione della generazione dell’impulso.

    “Possiamo dimostrare che FRB 20200120E è associato a un ammasso globulare del sistema galattico M81 confermando che è 40 volte più vicino di qualsiasi altro FRB extragalattico conosciuto”, hanno scritto gli autori nel nuovo articolo.

    “È nell’interpretazione di questa scoperta che le cose si fanno molto, molto interessanti”, afferma Chatterjee. “È molto difficile spiegare questo fenomeno con i modelli esistenti”.

    Gli ammassi globulari sono alcuni degli oggetti più antichi dell’universo osservabile. Sono vecchi miliardi di anni, almeno quanto le galassie attorno alle quali orbitano, e forse molto di più. Fino ad ora gli scienziati credevano che i lampi radio veloci fossero generati da oggetti compatti e molto giovani: le magnetar, ovvero brillanti corpi stellari con un enorme campo magnetico prodotti dall’esplosione e morte di stelle giovani e molto grandi. Una volta formate, queste “stelle magnetiche” persistono per decine di migliaia di anni, prima che il loro campo magnetico decada trasformandole in semplici stelle di neutroni.

    Ma per quanto ne sanno gli astronomi, i densi ammassi globulari non contengono questo tipo di stelle turbolente che possono collassare diventando magnetar.

    “Questo tipo di formazione stellare si verifica in tutto l’universo persino in molti punti della nostra stessa galassia ma non negli ammassi globulari”, afferma Claire Ye della Northwestern University, che studia gli ammassi globulari. “Questa osservazione ci ha lasciato assolutamente sbalorditi”.

    Stelle ultra dense e fortemente magnetiche

    Ci sono voluti quasi 15 anni per iniziare a dipanare il mistero dei lampi radio veloci. Le ipotesi iniziali contemplavano diversi fenomeni generativi: l’evaporazione dei buchi neri, l’esplosione di stelle morte, la collisione di oggetti cosmici densi, e sì, persino tecnologie aliene (spoiler: gli alieni non c’entrano). Ulteriori indizi, dalle strutture nanometriche presenti negli impulsi radio alla loro durata di millisecondi e la loro intensità, hanno suggerito che fossero generati da oggetti estremamente densi e compatti.

    Quindi gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione a oggetti cosmici come i buchi neri e le stelle di neutroni che si formano nelle esplosioni di supernove come il residuo collassato di una stella di grande massa. Successivamente, i rilevamenti hanno indicato che alcuni impulsi nascono in regioni con campi magnetici molto potenti avvalorando l’ipotesi che questi segnali misteriosi potrebbero provenire dalle magnetar.

    Poi, lo scorso anno, una magnetar all’interno della Via Lattea ha prodotto un impulso radio simile a un FRB. L’esplosione è stata un po’ più debole di quelle molto potenti che vengono da molto più lontano ma gli scienziati erano convinti di essere sulla strada giusta.

    “La teoria per cui gli FRB proverrebbero dalle magnetar ha acquistato credito perché abbiamo osservato l’impulso simile a un FRB provenire da una magnetar galattica”, afferma Brian Metzger della Columbia University e del Flatiron Institute. “Sia i teorici che gli osservatori sembravano piuttosto concordi sulle magnetar come possibile origine”.

    Ma quell’ipotesi non durò a lungo. Con la scoperta di FRB 20200120E, gli astronomi ora devono scoprire come le magnetar possono nascere e sopravvivere negli ammassi globulari oppure spiegare come una popolazione di stelle molto vecchie e tranquille possa generare impulsi così potenti. In ogni caso, un quesito non semplice al quale trovare risposta. 

    Spiegazioni plausibili

    Gli astronomi ritengono che gli ammassi globulari non contengano magnetar ma dovrebbero contenere grandi quantità di altri tipi di corpi stellari. Le nane bianche, che si formano quando stelle simili al sole si ingrossano diventando giganti rosse e muoiono, e le stelle di neutroni, formate dalle più grandi supernove, potrebbero essere i primi prodotti di questi antichi ammassi.

    Forse le magnetar possono nascere dalla collisione e fusione di due stelle di neutroni o dalla collisione e fusione di due nane bianche oppure quando una nana bianca con un oggetto orbitante “ruba” così tanta massa da collassare diventando una nuova stella di neutroni. Fino ad ora, tuttavia, nessuno ha mai osservato una magnetar che si sia formata in questo modo.

    Ye della Northwestern University ritiene che si debbano cercare altre possibili modalità di formazione delle magnetar in questi ammassi ed esplorare i modi in cui altre stelle potrebbero produrre i lampi radio veloci. Contemporaneamente, afferma, è fondamentale raccogliere maggiori informazioni su questo particolare ammasso per vedere cos’altro potrebbe essere l’origine dei famosi impulsi.

    “Gli ammassi globulari possono essere molto diversi tra loro”, afferma, “alcuni sono più densi, altri meno, e in diversi ammassi gli esiti previsti possono essere diversi”.

    Metzger aggiunge anche che dovrebbe essere possibile generare qualcosa che assomigli a un lampo radio veloce in assenza di magnetar. Due stelle di neutroni che orbitano l’una intorno all’altra potrebbero generare esplosioni simili ai lampi radio veloci così come potrebbero farlo i turbolenti dischi di materiale che roteano intorno ai buchi neri che ogni tanto producono getti e scoppi luminosi. “Sono propenso a pensare che oltre alle magnetar ci siano altri fattori in gioco”, afferma.

    Chatterjee concorda aggiungendo che “forse una parte degli FRB non sono relativi alle magnetar ma piuttosto a qualche fenomeno di “getto” di buco nero”.

    Forse i lampi radio veloci si formano in vari modi, un po’ come i lampi gamma, che per decenni hanno disorientato gli astronomi dopo la loro scoperta da parte di un satellite militare negli anni ‘60. Ora sappiamo che sia le potenti supernove che la collisione di stelle di neutroni possono produrre questi lampi di raggi gamma ad altissima energia.

    “La natura ha trovato due modi per produrre lo stesso effetto”, afferma Metzger, “penso che questo potrebbe essere il caso anche degli FRB”. LEGGI TUTTO

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    Le nuove immagini di un buco nero rivelano indizi sui misteri cosmici

    Gli scienziati sospettano che quei getti possano essere responsabili di una popolazione di particelle cosmiche di energia estremamente elevata che si fanno strada nei dintorni della Terra dove sono conosciuti come raggi cosmici. Il sole forma una sorta di bolla protettiva attorno alla maggior parte del sistema solare ma le particelle di energia sono comunque in grado di penetrarla e alcune di queste che si schiantano contro l’atmosfera della Terra viaggiano a velocità talmente elevate che non possono aver avuto origine all’interno della Via Lattea.“Uno dei primi quesiti a cui stiamo provando a rispondere è da dove provengono queste particelle ad alta energia”, spiega Markoff. “Come vengono lanciati questi getti, che cosa c’è al loro interno e come vengono accelerati i raggi cosmici ad alta energia che sembrano provenire dai getti del buco nero? L’EHT da solo non è in grado di rispondere a queste domande”.

    Con le nuove osservazioni gli scienziati potranno capire meglio il getto — che emette luce di ogni lunghezza d’onda, dalle onde radio ai raggi gamma — e vedere se, di fatto, sta lanciando la materia nello spazio a velocità che persino i più grandi acceleratori di particelle sulla Terra non potrebbero mai raggiungere.

    Inoltre, un’immagine migliore dell’anatomia del getto potrebbe rivelare proprietà ancora ignote del buco nero M87, ad esempio la velocità e l’orientamento della rotazione. Queste misurazioni forniranno indizi su come è cresciuto il buco nero supermassiccio e se nell’ultimo miliardo di anni abbia aumentato la sua massa soprattutto attraverso le collisioni con altri buchi neri supermassicci oppure “nutrendosi” dei gas che lo circondano.

    “In un certo senso, la rotazione conserva una memoria migliore di come i buchi neri hanno aumentato la loro massa rispetto alla semplice misurazione della massa”, aggiunge Volonteri.

    All’orizzonte dell’EHT

    Nel corso della campagna di osservazione più recente, gli scienziati stanno nuovamente puntando i loro telescopi su M87 per vedere in che modo potrebbe essere cambiato. Il buco nero si trovava in uno stato di torpore quiescente durante la campagna di osservazione del 2017 che ha portato il team a vedere proprio all’interno del suo nucleo. Adesso “siamo molto curiosi di sapere in che modo si evolverà M87 su un orizzonte temporale più lungo, siamo curiosi di ciò che otterremo questa volta”, aggiunge Moscibrodzka.

    Il team dell’EHT sta anche dando un’occhiata al buco nero supermassiccio più vicino a noi: Sagittarius A*, o SgrA*, che è “parcheggiato” nel cuore della Via Lattea. Con un peso pari a circa quattro milioni di masse solari, SgrA* è meno imponente del massiccio M87 ma è anche molto, molto più vicino alla Terra e all’EHT, a una distanza di appena 25.600 anni luce.

    Tuttavia il buco nero supermassiccio più vicino a noi è anche decisamente più instabile. Erutta ed esplode spesso mentre fagocita materiale talvolta con esplosioni anche nel corso di una singola serata. Queste fluttuazioni nell’attività sono uno dei motivi per cui è servito più tempo per mettere insieme un’immagine.

    “Dalla prospettiva di chi deve osservare, questo comportamento determina tutta una serie di complicazioni”, spiega Haggard. “Come si può ottenere un’immagine stabile di un oggetto che varia continuamente?”

    È una sfida difficile, ma un’immagine di SgrA* è all’orizzonte e presto, grazie all’insieme di tutte le osservazioni, saremo molto più vicini a risolvere i vorticosi enigmi che si annidano nel cuore delle galassie e danno vita ad alcuni dei fenomeni più estremi dell’universo osservabile. LEGGI TUTTO