What’s going on? | Che succede? (eng+it version)

English + Italian version

I’ll be 24 in, like, few months. I’m moving to London at the end of the summer: on August the 27th in fact. I made this decision recently, but everything is almost ready. I’m very excited about the change. 

I’ll stay at my partner’s place and I’ll try to find a job, learn English, open my mind as much as I can. I won’t stop to do amateur astronomy, of course.   

I’ll make lot of art.

If you wanna support me in this project, I’m publishing my artworks, progresses and experiment on my Instagram page:  alex_drawings_art.

I’ll open an Etsy shop this September (the shop already exist, but it’s empty). I’ll let you know when it’s ready!

I’m working hard these days to produce and project artworks… these works are linked to nature, animals, the human body, the night sky and astronomy, and maths

Thank you guys, see you soon.

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“Tail”, watercolors and ink.
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White Chrismats, Black Mirror.
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Charcoal nudes.
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Making of.
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Making of.

Italian:

Tra qualche mese compirò 24 anni. Alla fine di agosto mi trasferisco a Londra – il 27 agosto per la precisione. Ho preso questa decisione recentemente, ed è quasi tutto pronto. Ne sono molto felice.

Raggiungerò là il mio compagno e quello che farò sarà cercare un lavoro, imparare l’inglese, aprire il più possibile la mia mente. Continuerò a dedicarmi all’astronomia.

E mi dedicherò tantissimo all’arte.

Se volete sostenermi in questo progetto, questo è l’account Instagram in cui sto pubblicando i miei progressi e i miei esperimenti: alex_drawings_art.

A settembre aprirò un negozio online su Etsy, dove metterò in vendita i miei lavori originali. Il negozio è già esistente, ma è vuoto in questo momento: appena sarà pronto pronto farò un post apposito.

In questi giorni sto lavorando sodo per produrre e progettare opere legate soprattutto alla natura, agli animali, al corpo umano, al cielo e all’astronomia, alla matematica.

 

An Intimate Milky Way (dipinto ad olio)

Questo è un mio lavoro ad olio sul cielo notturno. Si intitola “Una Via Lattea Personale”, “An Intimate Milky Way”, perché l’ho dipinta senza seguire una fotografia come riferimento, ma basandomi sui miei ricordi, sia visivi che emotivi.

Racconto tutto in questo video:

 

Ho impiegato tre giorni a completare questo lavoro. Adesso aspetto pazientemente che il dipinto si asciughi, e tra sei mesi, quando i colori dovrebbero essersi polimerizzati del tutto, userò una vernice permanente protettiva.

Questi colori sono stati nella loro scatola alcuni anni, intatti: sono degli ottimi colori della Pebeo, e sono stati un bellissimo regalo da parte dei miei genitori, ma avevo sempre esitato ad avvicinarmi alla pittura ad olio e ho continuato ad usare altri mezzi più semplici. In questi giorni li ho ripresi in mano, e ho incominciato a sperimentare.

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Dipinto completato.
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Mano stellata.
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Quasi finito il terzo giorno di pittura. Mancano gli ultimi dettagli!

 

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Secondo giorno di pittura.

Nubi nottilucenti a Campo dei Fiori…

Vorrei raccontare di questo fenomeno a cui non avevo mai assistito prima d’ora: non ha nulla a che fare con le nuvole, ed è rarissimo alle nostre latitudini. Noi ci troviamo a circa 45° nord, mentre le nubi nottilucenti sono visibili sopra i 50° nord.

Era la notte tra il primo e il due luglio. La sera del primo luglio, assieme all’Osservatorio di Campo dei Fiori, avevo partecipato ad “Occhi su Saturno”. Magari ci avete fatto caso: in tutta Italia quella sera ci sono state iniziative legate all’osservazione del pianeta Saturno: la data ricorda l’entrata in orbita su Saturno della bellissima sonda Cassini, che terminerà la sua missione a metà di questo settembre. Saturno è tornato visibile, i suoi magnifici anelli ben aperti rispetto a noi, e così sarà per tutta l’estate. Era una sera serena ma ventosa e siamo tornati esausti e infreddoliti.

Attorno alle quattro di notte ho sentito qualcuno scuotermi via dal sonno.

“Vieni, ci sono le nubi nottilucenti”.

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Li ho seguiti intontita e siamo risaliti sul terrazzo dell’Osservatorio. Basse sull’orizzonte nord, e parzialmente coperte da alcuni strati nuvolosi, si vedeva la bianca lumosità delle nubi nottilucenti. In particolare, quando sono salita io – in un momento successivo rispetto alla fotografia qui sopra – era meno evidente la parte a sinistra, ma assolutamente ovvio l’arco più a destra (in questa foto, se notate, si vedono anche le Pleiadi e Venere).

Le nubi nottilucenti non sono nuvole illuminate dal Sole: siamo in piena notte, e la luce arancione che vedete sulla destra è data dall’inquinamento luminoso, non dall’alba.

Le nubi nottilucenti sono altissime: si trovano nella mesosfera, a 80-85 km di altezza, pochi chilometri sotto la mesopausa, la parte più fredda della nostra atmosfera. Vengono per questo chiamate anche “nubi polari mesosferiche”.

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L’illustrazione, presa da Atmosferic Optics, mostra gli strati dell’atmosfera. È segnato, con quella linea rossa sinuosa, come varia la temperatura con l’altezza (la temperatura la leggete sull’asse x, e va da -110°C a +10°C)).

Le nubi nottilucenti si situano nella zona più fredda, e sopra di esse ci sono sono le aurore. Gli aerei e le nuvole si situano nella troposfera, molto più in basso…. il primo strato che si incontra salendo. Ho visto a posteriori questo grafico, rispetto all’osservazione, e mi ha impressionato moltissimo.

Sono formazioni freddissime, con una temperatura prossima ai -130°C, e sono composte da minuscoli cristalli di ghiaccio, dal diametro di 0.1 micron. La luce del Sole fa scattering con questi minuscoli crstalli. Esse hanno una colorazione azzurra, per via dell’assorbimento della luce rossa da parte dello strato di ozono della stratosfera sottostante.

Quella notte sul sito di spaceweather.com sono apparse molte fotografie del fenomento: dalla Scozia, dal nord dell’Irlanda… tutte latitudini maggiori di quella di Varese. Qui e qui alcuni link ad alcune fotografie delle stesse nubi nottilucenti che stavamo osservando noi.

Era un fenomeno che non avevo mai visto e mi ha colpito profondamente. Ringrazio Luca e Andrea – ai quali va anche il merito della fotografia, e la capacità non banale di aver riconosciuto cosa stessero osservando – per essere venuti a svegliarmi.
Vi lascio approfondire questo fenomeno sul sito di Atmosferic Optics.

Il cielo ad occhio nudo – La Lira – parte 10

Continua da Il cielo ad occhio nudo – La Via Lattea – parte 9.

La Lira e il mito che racconta

La Lira è una costellazione estiva. Si trova vicino all’arco della Via Lattea. La sua stella più brillante è Vega: è una stella bianca, luminosissima, che in estate nel corso della notte raggiunge quasi lo zenit. È in effetti la stella più luminosa del cielo estivo – più di Altair e Deneb.

“Vega” è un nome antichissimo, e ha origini arabe, pre-islamiche. “Vega” è stato, nel tempo, estrapolato dal nome con cui gli arabi chiamavano stella: “al-nasr al-waqi“, che significava “l’aquila/l’avvoltoio volante”. Questa espressione richiama anche le origini del nome della stella Altair, della costellazione dell’Aquila: “al-nasr al-tair, con lo stesso significato.  I beduini del deserto vedevano nelle stelle delle costellazioni della Lira e dell’Aquila due rapaci, il primo in picchiata con le ali contro il corpo, il secondo con le ali spalancate. Ma già prima, nell’antica Mesopotamia, Altair era conosciuta come “la stella aquila”. Queste immagini si sono perpetrate nel tempo fino a noi.

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Costellazione della Lira. Linee e nomi aggiunti in Gimp. CREDIT: Akira Fujii/DMI.

Vega e le stelle vicino a lei formano la costellazione della Lira: essa fa riferimento alla tradizione greca e allo strumento musicale usato dai cantori e dai poeti. Quella a cui è stata dedicata la costellazione è la lira di Orfeo, il più grande cantore del mito greco: la sua è stata la prima lira mai costruita, inventata da Ermes, che costruì la cassa armonica dal guscio di una tartaruga. Il dio svuotò il guscio, lo forò e tese sette corde di interiora di mucca – e inventò anche il plettro con cui suonarla. La lira finì poi tra le mani di Apollo, che la donò ad Orfeo.

La musica di Orfeo era in grado di incantare creature animante e inanimate: fiere, ma anche rocce, alberi, corsi d’acqua. Gli alberi -intere foreste – si muovevano per seguirlo.

La vicenda che lo rende più conosciuto è quella della sua catabasi: la discesa negli Inferi in cerca di Euridice.

La giovane moglie di Orfeo, Euridice, morì per il morso di un serpente ad un piede nudo.

Orfeo si incamminò, vivo, nel Regno dei Morti per chiederla indietro al dio di quel mondo, Ade.

A lungo il poeta del Ròdope la pianse sulla terra dei vivi, finché, osando l’impossibile, andò fino allo Stige, nella terra dei morti, oltre la porta del Tènaro, e tra folle svolazzanti di defunti onorati dal sepolcro si presentò a Persèfone e Plutone, il signore del regno delle ombre. [Ovidio, Metamorfosi, libro X]

Ade e Persefone accettarono quando ascoltarono la sua musica e il suo canto: tutto l’Oltretomba si paralizzò commosso ad ascoltarlo. Orfeo poteva risalire il lungo budello che lo avrebbe riportato in superficie, nel mondo dei vivi: l’ombra impalpabile di Euridice lo avrebbe seguito e, una volta raggiunto l’esterno, sarebbe ritornata in carne ed ossa. Soltanto, non avrebbe mai dovuto guardarla mentre era ancora uno spettro.

Orfeo prese la moglie per mano e suonava la lira per guidarla lungo il percorso del ritorno. Si incamminarono attraverso una nebbia fitta e fosca, in un silenzio sepolcrale. Alle sue spalle Orfeo non poteva sentire nulla – non poteva nemmeno essere sicuro che lo stesso seguendo, e alla fine, cedendo ad una tentazione fatale, gettò un’occhiata alla sue spalle: e lei fu risucchiata indietro, morendo per la seconda volta e questa volta per sempre.

In quell’istante, come risucchiata da un vortice implacabile, Euridice scivolò indietro e tendendo le braccia invano cercava di aggrapparsi a lui e d’essere afferrata, ma, infelice, altro non strinse che l’aria sfuggente. [Ovidio, Metamorfosi, libro X]

Orfeo tornò da Caronte e lo pregò di traghettarlo nuovamente all’altra riva, ma fu respinto. Rimase per sette giorni accasciato sulla spiaggia dello Stige.

La costellazione della Lira non è molto grande. È possibile immaginare, sotto Vega, un trapezio di stelle: le due stelle più luminose sono la stella β, Sheliak, e la γ, Sulafat. Esse sono molto più lontane: Vega si trova a 25 anni luce di distanza da noi – Sheliak 880, e Sulafat 630.

Sheliak e Sulafat sono nomi che si riferisco allo strumento musicale – nomi sempre antichi, ma più recenti di quelli che impressionano l’uccello rapace: il primo significa “l’arpa”, mentre Sulafat dariva dal termine arabo  per “testuggine”: il guscio di tartaruga con cui è stata fabbricata la cassa della lira.

Fronte e retro di una lira ateniese, datata 400 a.C. e fabbricata da un carapace di tartaruga. CREDIT: Smith College Museum.

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Fonti per questo pezzo:

“I Nomi delle Stelle”, Gabriele Vanin

“Metamorfosi”, Ovidio

Chasing stars – Sicilia – parte 2 di 2

Parte 2 di 2

Continua da Chasing stars – Sicilia – parte 1 di 2.

Mare di notte

Ci dirigiamo alla spiaggia. Sciacca è una città collinare: la stradina che porta al mare si tuffa nel buio, lunga, ripidissima e piena di sobbalzi, costeggiata dalla vegetazione.

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“Non sono sicuro di aver preso la strada giusta…”

Il rombo del mare mi toglie il fiato. Le onde che si infrangono sul bagnasciuga formano sottili scie luminescenti.

E che cielo! Davanti a noi, quasi rasenti al mare, splendono le costellazioni del Cane Maggiore e di Orione. Si riesce anche a vedere la debole Via Lattea invernale.

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Il Cane Maggiore sul mare, proprio davanti a noi.

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Verso ovest…
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Orione, Aldebaran, Marte, le Pleiadi…

Dalla Sicilia, le costellazioni del cielo australe sono un po’ più alte sull’orizzonte. Il Corvo è ben visibile e luminoso, e là sotto emerge un pezzo della Vela!

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Rivedere dopo tanto tempo un bel cielo buio mi da alla testa.

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Su di giri!

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Giocando…
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E questa stella qui ovviamente è Epsilon Monocerotis.

La “W” di Cassiopea sfiora l’orizzonte.

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Cosa abbiamo usato

Per questi scatti abbiamo usato semplicemente lo smartphone: il OnePlus 3 di Marco, con il programma di camera standard.  

Le pose sono di 30 secondi, con ISO 2000.

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Il cielo ad occhio nudo – La Via Lattea – parte 9

Noi ci troviamo all’interno di una galassia a spirale. Lo possiamo capire osservano il cielo nelle notti estive: la Via Lattea si estende lungo un arco per tutta la volta celeste, luminosa di una luminosità diffusa.

È invisibile sotto il cielo della città, e si può rimanere tutta la vita senza sospettarne l’esistenza. In luoghi molto bui, come la montagna o il deserto, costituisce invece uno degli spettacoli più belli che ci possano essere.

La Via Lattea, nella sua interezza, da il meglio di sé all’occhio nudo e al binocolo. L’aspetto della Via Lattea è molto vario: ad occhio nudo non si possono risolvere le singole stelle, e queste sono così tante da creare quell’effetto di luminosità soffusa. In essa sono presenti dei vuoti scuri dall’aspetto filamentoso e intricato, e alcuni agglomerati particolarmente luminosi.

Ma cos’è che si sta guardando?

NGC 4565, nella fotografia qui sotto, è una galassia a spirale vista di taglio. È un oggetto che si può osservare anche con telescopi amatoriali e si trova nella costellazione della Chioma di Berenice. Visti così di taglio, i bracci a spirale che si sviluppano e avvolgono attorno al nucleo si sovrappongono l’uno sull’altro creando questa banda di polveri opaca nell’ottico. Il rigonfiamento al centro è il bulge. 

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NGC 4565 Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona.

Questo è ciò che si sta guardando: la Via Lattea è proprio la struttura della nostra galassia. I suoi bracci a spirale, in questa prospettiva, appaiono sovrapposti l’uno all’altro. Le sue polveri sono le intricate strisce scure che assorbono la luce delle stelle retrostanti. Non è stato banale per gli astronomi comprendere la struttura tridimensionale della nostra galassia potendola osservare solo dall’interno.

Le fotografie che seguono sono state scattate la scorsa estate dal fotografo (e amico, ciao Max!) Massimo Sotto, durante una vacanza assieme ad altri astrofili sulle Alpi… Quindi questi profili montuosi mi sono divenuti famigliari e ne sono affezionata. Mi sono permessa di modificarle indicando le caratteristiche e gli oggetti principali visibili: per quanto l’obiettivo fotografico sia differente dall’occhio umano, molti degli elementi segnati (non tutti) sono apprezzabili semplicemente osservando il cielo, senza l’uso di alcuna strumentazione.

Il bulge, e quindi il centro galattico, sono proiettati nelle costellazioni del Sagittario e dello Scorpione.

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Fotografia di Massimo Sotto. Agosto 2016, Colle dell’Agnello, Alpi.
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Fotografia di Massimo Sotto. Agosto 2016, Colle dell’Agnello, Alpi. Grafica aggiunta da me.
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Fotografia di Massimo Sotto. Agosto 2016, Colle dell’Agnello, Alpi.
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Fotografia di Massimo Sotto. Agosto 2016, Colle dell’Agnello, Alpi. Grafica aggiunta da me.

La quantità di oggetti riconoscibili (più i due pianeti Marte e Saturno) è impressionante: ammassi aperti come M6 ed M7, ammassi globulari come M4 ed M22, nebulose luminose e nebulose oscure.

Qui in Italia, le zone centrali della galassia rimangono radenti l’orizzonte nelle notti estive, e sprofondano sotto di esso nel corso della notte. Nell’emisfero australe, invece, il rigonfiamento del centro galattico è alto nel cielo, praticamente allo zenit.

La nostra galassia sembra essere una SBc, ovvero una spirale barrata, con i bracci a spirale non troppo strettamente avvolti e un bulge relativamente piccolo. Il suo disco ha un diametro di circa 100 mila anni luce (un raggio di luce impiega mille secoli ad attraversala…). Lo spessore del disco, invece, è di soli 1500 anni luce.  Il Sole, la stella attorno a cui orbitiamo, si trova a circa 28 mila anni luce dal centro, verso la periferia, in un braccio minore chiamato Braccio di Orione o Braccio Locale (Orion Spur).

Il bulge centrale è uno sferoide schiacciato dal diametro polare di circa 8 mila anni luce ed un diametro equatoriale di circa 10 mila anni luce.

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Rappresentazione artistica. Come si suppone sia strutturata la nostra galassia. Noi ci troviamo nel braccio “Orion Spur”.

Great Sagittarius Star Cloud: una finestra su una porzione del bulge

Guardando verso le regioni centrali le polveri sono particolarmente spesse ed estese, tanto che lo studio del centro galattico non può essere fatto in ottico, ma nell’infrarosso o nel radio: queste regioni sono opache nella luce visibile.

Vicino all’asterismo della “teiera” nel Sagittario, in particolare sopra alla stella Alnasl, c’è una zona particolarmente luminosa: è la struttura galattica più interna osservabile nella luce visibile e con l’occhio nudo. Si allunga per alcuni gradi in cielo ed è effettivamente una visione del bulge centrale della galassia!

Spostandoci dalla nube luminosa verso l’interno della Via Lattea, abbiamo proprio il punto corrispondente al centro galattico.

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Fotografia di Massimo Sotto. Agosto 2016, Colle dell’Agnello, Alpi. Grafica aggiunta da me. 

Se potessimo vedere l’intera estensione del bulge, questo si estenderebbe fino a M24, la Small Sagittarius Star Cloud, e giù fino a lambire la coda dello Scorpione – ho tentato di segnarlo approssimativamente con un rettangolo nella prima immagine.

Dare profondità

Queste zone sono ricchissime di oggetti: ammassi globulari, ammassi aperti, e naturalmente nebulose – regioni di formazioni stellare.

Nella fotografia più sopra sono segnate le posizioni di alcune nebulose – piccoli bozzoli luminosi che sembrano zone dove le stelle si addensano.

Il primo braccio galattico che incontriamo, partendo dall’esterno, è proprio il nostro. A questo appartiene la grande estensione di nebulose oscure che si allunga nella costellazione del Cigno, chiamata la “grande fenditura del Cigno” (Cygnus Great Rift).

La maggior parte delle regioni di formazioni stellare sono situate invece più in profondità, nel Braccio Sagittarius-Carina (nell’illustrazione, dovrebbe corrispondere al Sagittarius Arm): propiettate nella costellazione del Sagittario si trovano la nebulosa Laguna (M8), la nebulosa Trifida (M20), la nebulosa Cigno (o nebulosa Omega, M17); nella costellazione del Serpente, la nebulosa Aquila (M17).

Tutte questi oggetti sono nebulose ad emissione e riflessione, zone dove la gravità ha addensato nubi di gas e polveri e al cui interno è in atto la formazione di nuove stelle.

Sono oggetti che al binocolo e con telescopi amatoriali possono essere osservati in gran dettaglio.

Quelle che seguono sono delle fotografie di queste nebulose:

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The Trifid Nebula in Stars and Dust. Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona.
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M8: The Lagoon Nebula. Ignacio Diaz Bobillo.
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Swan Nebula & Asteroid 1216 Askania, Robert Hart.

Guardando queste fotografie ci si può chiedere quanto di questi oggetti sia apprezzabile utilizzando uno strumento amatoriale e osservando dall’oculare. Sicuramente il colore rosso, dato dall’idrogeno ionizzato, può essere rivelato solo da una fotografia e usando un filtro H-apha. L’azzurro, dato dalla parte a riflessione della nebulosa, non è nemmeno lui apprezzabile osservando la nebulosa Trifida (lo è, invece, per la nebulosa di Orione!). Colori a parte, le fotografie hanno anche una maggior sensibilità nel delineare le polveri e quindi la forma della nebulosa stessa, nonché la capacità di rendere la profondità e la tridimensionalità degli oggetti.

Eppure, osservadole al binocolo o ad un piccolo telescopio, sono una visione magnifica e ricca. Osservandole con pazienza per diversi minuti le loro caratteristiche incominciano ad emergere. L’ammasso aperto sovrapposto alla nebulosa Laguna risplende sullo sfondo delicato della nebulosa stessa…

C’è un modo, in effetti, per dare virtualmente un’occhiata a questi oggetti come li vede “l’astrofilo visualista” – é un modo che uso anche per farmi un’idea di cosa posso aspettarmi di risolvere osservando un oggetto nuovo o  per confrontare una mia osservazione: si possono cercare degli sketch astronomici. Queste, ad esempio,  sono dei disegni fatti all’oculare da alcuni astronomi amatoriali delle nebulose citate prima:

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Sketch della nabulosa Trifida M20. Jeremi Perez.
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Sketch della nebulosa Trifida. Kiminori Ikebe.
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Sketch della nebulosa Laguna M8. Michael Vlasov.
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Sketch della nebulosa Cigno/Omega M17. Kim Byong
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Ancora la nebulosa Cigno, da Michael Vlasov. In questo sketch è apprezzabile anche il più ampio arco di nebulosità.

Questo post continua da Il cielo ad occhio nudo – parte 8.

Alla prossima ~

Il mistero dell’universo oscuro: resoconto di una serata all’Antares

Questo articoletto è stato scritto per il sito di Antares (lo trovate anche qui). Qui sul blog non ho forse ancora avuto occasione di citare Antares, il circolo astrofili di Legnano che mi ha permesso, da ragazzina, di incontrare l’astronomia e soprattutto delle persone oneste e estremamente appassionate che mi hanno guidato nella sua scoperta.

Venerdì 10 marzo è stata ospite da noi la dottoressa Paola Battaglia, che ha tenuto una conferenza sui due argomenti di punta della cosmologia contemporanea: la materia oscura e l’energia oscura.

Paola ha lavorato e sta lavorando di persona a questi due problemi aperti della cosmologia. In particolare, si occupa di cosmologia osservativa: ovvero di esperimenti che vanno a cercare di rivelare, misurare e comprendere  questi concetti di cui ancora non si sa quasi nulla e che si sta iniziando a sondare più nel profondo solo ora.

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Inizio della conferenza.
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Inizio della conferenza.
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La sala si riempie…

In questo momento Paola è impegnata nella missione Euclid dell’ESA, che volerà nel 2022 e che è dedicata alla ricerca della materia e dell’energia oscura: il satellite Euclid osserverà dallo spazio galassie e ammassi di galassie per mappare la geometria dell’universo, visibile e oscuro, misurando la forma e il redshift di galassie lontane fino a 10 miliardi di anni luce.

Negli anni passati Paola ha invece lavorato, tra le altre cose, alla missione Planck e all’analisi dei dati raccolti della radiazione cosmica di fondo – la mappa della prima luce del cosmo che svolge un ruolo decisivo in questo racconto.

Questi due concetti – la materia e l’energia oscura – sono forse ciò che c’è di più misterioso e che meno conosciamo sul nostro universo: per questo sentirne parlare in modo chiaro, affidabile e obiettivo da una scienziata che se ne occupa direttamente è stata un’esperienza estremamente interessante e stimolante.

Quello che effettivamente sappiamo sul nostro universo è rappresentato da questo diagramma: la materia detta “ordinaria” – ovvero quella di cui sono composte le stelle, il mezzo interstellare, i pianeti, le creature viventi… la materia che possiamo vedere e studiare perché è visibile in diversi modi – è una frazione piccolissima della composizione totale dell’universo: meno del 5%.

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È però proprio osservando solo questo 5% che gli astronomi hanno potuto pensare a queste altre due forme di energia e di materia che compongono il resto del cosmo – la maggior parte del cosmo.

Materia oscura ed energia oscura sono due concetti ben diversi tra loro, e Paola è andata a ripercorrerli: dallo loro scoperta e conferma, alle speculazioni teoriche e agli esperimenti correnti e futuri.

Non sappiamo cosa questa energia e questa materia siano, ci dice, ma vediamo i loro effetti e si è conosciuto qualcosa di più nei tempi recenti.

Gli ammassi di galassie sono gli oggetti più grandi e maestosi del nostro universo. La scoperta della materia oscura risale agli anni Trenta, quando l’astronomo Zwicky stava studiando l’ammasso di galassie della Chioma, Abell 1656: questo ammasso contiene più di mille galassie ed è lontano 300 milioni di anni luce.

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Ammasso di galassie della Chioma (Abell 1656). Credit: SDSS/Spitzer.

Zwicky stimò la massa dell’ammasso basandosi prima sulle misure di velocità delle galassie componenti, poi basandosi sulla loro luce… e non trovò lo stesso risultato: per giustificare le velocità elevate delle sue componenti, l’ammasso doveva essere in realtà molto più massivo di quanto si potesse stimare solo osservando la sua luce: doveva esserci una componente invisibile, partecipe però dell’attrazione gravitazionale. Negli anni Settanta, sono state compiute altre osservazioni, ad esempio del moto dei nubi di idrogeno nella galassia di Andromeda. Ancora, erano visibili gli effetti gravitazionali di una massa che non si riusciva a rivelare in altro modo.

Un’altra prova, esposta nei dettagli, della necessità di introdurre un tipo di materia nuovo, risiede proprio nella radiazione di fondo cosmico: essa apparirebbe in modo completamente diverso se materia ordinaria e oscura ed energia oscura fossero presenti in altre proporzioni tra loro. Un universo privo di materia oscura presenterebbe tutta un’altra “impronta” di fondo cosmico.

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Mappa della radiazione cosmica di fondo. Credit: PLANCK (ESA)

Paola ci ha narrato le tecniche principali usate per lo studio della materia oscura: le lenti gravitazionali e gli scontri tra galassie.

La materia deforma lo spaziotempo e la luce nel suo moto ne segue la curvatura: la luce che viaggia nello spazio  intergalattico fino a noi incontra le strutture cosmiche e ci indica in questo modo la presenza e la distribuzione di materia. Un ammasso di galassie è come se “piegasse” la luce e facesse da lente di ingrandimento: ci permette di vedere l’immagine,  ad esempio, di un’altra galassia, debole e lontana, nascosta dietro di esso. L’immagine di questa galassia viene deformata, moltiplicata, amplificata. A volte si distorce così tanto da formare un anello.

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Lente gravitazionale. Ammasso di galassie Abell 2218. Credit: ESA/HUBBLE.
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Lente gravitazionale. LRG 3-757. Credit: ESA/HUBBLE.

Aloni giganteschi di materia oscura circondano le galassie e gli ammassi di galassie, distorcendo fortemente lo spaziotempo con la loro massa.

La radiazione cosmica di fondo, anch’essa, altro non è che fotoni di luce partiti 380 mila anni dopo il Big Bang: anche questa luce aiuta a mappare la distribuzione di materia dell’universo: essa ha viaggiato 13 miliardi di anni ed è giunta fino a noi, attraversando l’intero universo osservabile.

Le galassie possiedono dunque al loro interno una grande quantità di materia oscura. Gli scontri tra galassie ci permettono di osservare come le stelle, le polveri e la componente oscura interagiscono con loro stesse.

L’energia oscura è un concetto, si può dire, ancora più nebuloso: una forma di energia introdotta per spiegare l’espansione accelerata dell’universo, la quale è stata scoperta studiando le velocità di allontanamento delle galassie lontane.

Negli anni venti, Hubble scoprì la legge lineare che lega la distanza alla velocità di recessione delle galassie: più una galassia è lontana, più si allontana velocemente rispetto a noi, perchè l’universo stesso che la trascina via nella sya espansione. Tempo dopo, sondando distanze più profonde e quindi tempi più remoti, si è visto che nel passato l’universo si è espanso più lentamente, per poi aumentare la sua velocità di espansione circo 8 miliardi di anni fa. Questa accelerazione è imputata ad una forma di energia che non era riconducibile a nulla conosciuto e per questo è stata chiamata oscura.

Anche la mappa della radiazione di fondo cosmico ha un ruolo decisivo nel provare l’esistenza dell’energia oscura…

Sono state citate tutte le teorie che stanno cercando di spiegare la natura di materia ed energia oscura. Ad esempio, ci ha raccontato quali tipi di particelle sono le possibili candidate per la composizione della materia oscura. Naturalmente, tutte le teorie fisiche aspettano una conferma sperimentale, e così ci ha parlato di quali esperimenti sono in atto e quali in programma.

Paola ha infine risposto alle domande del pubblico, facendo chiarezza, anche, su molte affermazioni fuorvianti che vengono riportate dai media e dai libri divulgativi.

Una serata, in definitiva, in cui si sono toccate due delle principali questioni aperte della cosmologia, e che ha fatto, in un certo senso, un po’ di luce su queste questioni “oscure”.