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Note musicali dalle supernovae

Tutti sappiamo come appaiono i resti di supernovae, esplosioni stellari violente che si manifestano come tra gli oggetti più brillanti nell’Universo e la cui luminosità dura per almeno alcune settimane. Mentre le supernovae possono essere osservate, non possono essere “ascoltate” dato che le onde sonore non possono propagarsi nello spazio. Ma cosa succede se le onde luminose emesse in seguito all’esplosione della stella o dovute ad altri fenomeni astrofisici sono convertite, per così dire, in suoni?

E’ l’idea che ha avuto il percussionista Mickey Hart, vincitore di un Grammy award, che ha catturato l’attenzione dell’astrofisico, e Premio Nobel per la Fisica nel 2006, George Smoot del Lawrence Berkeley National Laboratory. Quando una stella esplode generando una supernova gli astronomi registrano onde elettromagnetiche che arrivano ai telescopi. Keith Jacksonun informatico del Berkeley Laboratory, appassionato di musica, ha raccolto una serie di dati relativi a supernovae di breve durata, convertendo la radiazione elettromagnetica in dati audio, preservando comunque l’informazione scientifica. Riproducendo l’audio al computer si sentono dei suoni caratteristici di un tamburo cupo vibrante, con toni bassi e alti, come se fossero associati ai quelli prodotti da un terremoto. Un’idea interessante e divertente che è stata accolta con entusiasmo anche nell’ambito di progetti di educazione e di divulgazione scientifica perché ha permesso di tradurre, per così dire, fenomeni astrofisici di alta energia in suoni e musica.

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Le pulsar come orologi cosmici per la ricerca di onde gravitazionali

Come facciamo a rivelare le increspature nello spaziotempo? Avremmo bisogno di centinaia di orologi ad alta precisione distribuiti nella Galassia e per fare questo il telescopio per raggi-gamma Fermi ha permesso agli astronomi di trovarle con un metodo tutto nuovo. Gli orologi in questione sono in realtà le pulsar, stelle di neutroni ultradense, compatte e super veloci che hanno un periodo di rotazione dell’ordine dei millisecondi.

Grazie ai loro potenti campi magnetici, le pulsar emettono la radiazione lungo dei beamaltamente focalizzati che ricordano la luce emessa dai fari. Ad ogni rotazione della pulsar corrisponde un impulso di radiazione che risulta abbastanza stabile e viene utilizzano come “orologio standard”. Gli astronomi misurano le più piccole variazioni nel periodo delle pulsar che possono essere collegate ad una distorsione dello spaziotempo in prossimità della stella durante il passaggio di un’onda gravitazionale. Ma c’è un problema perché per ottenere una misura attendibile occorrono centinaia di millisecond pulsar e finora la loro ricerca è risultata alquanto complicata. “Attualmente si conoscono meno dell’un percento di millisecond pulsar nella Via Lattea” dice Scott Ransom del National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Ma le osservazioni realizzate con il telescopio spaziale Fermi hanno decisamente cambiato il metodo di ricerca di questa particolare classe di stelle. Il telescopio Fermi ha di fatto identificato centinaia di sorgenti di raggi-gamma nella Via Lattea che sono principalmente associate aoggetti esotici e tra questi appunto le millisecond pulsar. Questo ha permesso ai radioastronomi di identificare 17 millisecond pulsar in tre mesi quando invece altri metodi richiedevano almeno 10-15 anni di osservazioni.

Dunque ad oggi gli astronomi hanno in mano un insieme sufficiente di “orologi cosmici” per mezzo dei quali la ricerca di onde gravitazionali comincia ad essere più convincente e, grazie al telescopio Fermi, la probabilità di rivelare eventuali ondulazioni del campo gravitazionale diventa sempre più importante.