Per la categoria Junior sono stati selezionati Marco Codato (del Liceo Scientifico “U.Morin” di Venezia), Marco Giunta (del Liceo Scientifico “G.Galilei” di Catania) e Silvia Neri (Liceo Scientifico “L. da Vinci” di Reggio Calabria). Mentre per la categoria Senior i partecipanti saranno  Edoardo Altamura (del Liceo Scientifico “G.Galilei” di Macerata) e  Giovanni Barilla (del Liceo Scientifico “L. da Vinci” di Reggio Calabria).

Alla squadra si unirà anche lo studente Francesco Paolo Lopez del Liceo Scientifico “A.Scacchi” di Bari, in  qualità di vincitore del diploma di II Livello nella scorsa edizione delle Finali  Internazionali svoltesi in Corea del Sud.

Undici giovanissimi, di età compresa tra 14 e 17 anni, hanno gareggiato a Teramo dal 10 al 14 giugno per aggiudicarsi i sei posti in palio. Per cinque giorni si sono misurati con l’approccio pratico all’Astronomia, attraverso la soluzione di problemi di Astronomia di posizione, di Meccanica Celeste, di Astrofisica e Cosmologia, nonché nell’osservazione del cielo e nel trattamento di dati.

La squadra è stata composta  dall’INAF – Osservatorio Astronomico di Teramo in  collaborazione con la Società Astronomica Italiana (SAIt) e con il Ministero  dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR) che hanno organizzato lo Stage Olimpico  Estivo presso l’Hotel Sporting di Teramo.

Le Olimpiadi Italiane di Astronomia hanno lo scopo di diffondere la conoscenza dell’Astronomia, soprattutto tra i più giovani. Alla loro organizzazione contribuiscono nove strutture dell’INAF, Torino, Milano, Trieste, Bologna, Teramo, Roma, Napoli, Catania, Cagliari e, per conto della SAIt, il Planetario “Pythagoras” di Reggio Calabria.

La stazione meteo studierà la variabilità stagionale delle tempeste di polvere che si scatenano sul pianeta rosso e servirà a valutare la pericolosità di questi fenomeni per le missioni umane su Marte. Il progetto è affidato a un gruppo di ricercatori coordinati da Francesca Esposito, dell’Osservatorio di Capodimonte dell’Inaf e al quale partecipano diverse università straniere.

Chiamato Dreams (Dust characterisation, Risk assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface) sarà l’unico pacchetto di strumenti scientifici istallati a bordo del lander di ExoMars. ”Dreams – spiega Esposito – è una piccola stazione metereologica con la capacità aggiuntiva di riuscire a misurare il campo elettrico atmosferico nelle vicinanze della superficie di Marte perché’ servirà anche a studiare l’attività elettrica durante le tempeste di polvere che si formano con l’arrivo della primavera nell’emisfero Sud del pianeta rosso”. Il lander di ExoMars privo di capacità semoventi, chiamato Edm, atterrerà nel periodo delle tempeste di polvere in una zona quasi equatoriale nell’emisfero Sud. Sulla stazione meteo, rileva Esposito, ci sono sensori di temperatura, umidita’, pressione e vento, di opacita’ delle polveri ed un sensore di campo elettrico per misurare i fulmini che si pensa si formino durante le tempeste di polveri. Obiettivo di Edm, sarà studiare le tempeste marziane per comprendere i problemi che queste potrebbero creare non solo alle future missioni umane sul pianeta rosso, ma all’operatività delle sonde e dei rover che esplorano la superficie del pianeta.

”Il nostro contributo alla missione ExoMars – osserva il direttore dell’Osservatorio di Capodimonte Massimo Della Valle – e’ l’ultimo di una serie di collaborazioni scientifiche che fanno dell’esplorazione spaziale del nostro Sistema Solare, uno dei fiori all’occhiello della ricerca astronomica a Capodimonte”. Pensare di far atterrare una sonda quando si scatenano le grandi tempeste di polvere, per poterne studiare il grado di pericolosità per le future missioni umane è un’impresa, ha aggiunto, che “segna probabilmente il primo passo concreto verso l’esplorazione umana del pianeta rosso”.

Ascolta l’intervista audio a Francesca Esposito

“Il nostro lavoro mostra come si possa spiegare l’esistenza di fluttuazioni nel vicino infrarosso e contemporaneamente nei raggi X come dovute all’emissione di buchi neri di massa intermedia (centomila volte la massa del Sole) nell’universo primordiale” spiega Salvaterra. “Questi buchi neri si sarebbero formati quando l’universo aveva meno di 300 milioni di anni, e direttamente dal collasso dei primi aloni di materia primordiale (ovvero una mistura di idrogeno ed elio) prodotta nel Big Bang. Il nostro modello dà conto del livello di fluttuazioni osservate nel vicino infrarosso riproducendo contemporaneamente il segnale misurato da Capelluti e collaboratori nei raggi X. Individualmente questi buchi neri non sono osservabili in quanto troppo deboli e lontani, ma la loro emissione complessiva appare evidente nelle osservazioni del fondo infrarosso e X”.

Un lavoro, dunque, indipendente e complementare che ora supporta anche dal punto di vista teorico i risultati osservativi che il team di Cappelluti ha ottenuto analizzando sia i dati nell’infrarosso raccolti da Spitzer che quelli nei raggi X registrati dal telescopio spaziale Chandra. Ma anche di sicuro interesse scientifico, tanto attirare l’attenzione della rivista Science che ha dato risalto ai risultati presentati attraverso una breve comunicazione tra gli Editor’s Choice di questa settimana.

“La nostra scoperta mostra come nell’Universo primordiale esista una grande popolazione di buchi neri di massa intermedia formatisi direttamente durante il collasso degli aloni primordiali” prosegue Salvaterra. “Molti studi teorici hanno individuato in questi oggetti gli antenati dei buchi neri di grande massa (centinaia di milioni o miliardi di volte la massa del Sole) che vediamo splendere come quasar. Oltre a spiegare quantitativamente alcune osservazioni fino a ora misteriose, la nostra interpretazione della natura delle fluttuazioni infrarosse e nei raggi X permette quindi per la prima volta di dare una base osservativa (seppure indiretta) a tali teorie e di accedere a un’epoca della storia dell’universo ancora tutta da esplorare”.

Per saperne di più: 

l’articolo Infrared background signatures of the first black holes di Bin Yue, Andrea Ferrara, Ruben Salvaterra, Yidong Xu e Xuelei Chen pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Andrea Possenti, Simona Cerrato e Stefano Giovanardi durante il cafè scientifico “Star trek: cosa cerchiamo lassù?”

Sabato pomeriggio a Cagliari splendeva il sole: per il primo vero weekend estivo, mezza Cagliari era sdraiata al sole per le prove generali della stagione balneare. Nonostante questo un folto pubblico di curiosi (adulti e ragazzini) si è comunque riunito al Cafè “I sette vizi” della Mediateca del Mediterraneo di Cagliari per ascoltare il direttore dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari, Andrea Possenti, e uno dei curatori scientifici del Planetario di Roma, Stefano Giovanardi.

Il cafè scientifico, dal titolo “Star Trek: cosa cerchiamo lassù?”, abilmente condotto dall’astrofisica e scrittrice Simona Cerrato, è iniziato subito in modo coinvolgente con un tipico “discussion game”. Su iniziativa di Paola Rodari (SISSA MediaLab) il pubblico è stato invitato infatti a trasformarsi in un virtuale comitato di valutazione di una serie di progetti di ricerca, forniti loro dagli organizzatori, con il compito di sistemarli secondo una personale graduatoria di priorità in vista di un’ipotetica assegnazione di fondi.

Grazie ai risultati del gioco iniziale e alle domande poste dal pubblico, è nata un’avvincente discussione che ha portato i relatori a raccontare le frontiere della ricerca astrofisica, dall’origine e composizione dell’Universo alle ricerche sui pianeti extrasolari, dal rischio di impatti di asteroidi alle onde gravitazionali, all’astrobiologia e la ricerca di altre forme di vita.

Durante l’incontro si è parlato dei risultati di missioni passate e presenti (i pianeti scoperti con Kepler e i risultati ottenuti con il telescopio spaziale Hubble) e dei grandi progetti futuri (per esempio SKA, E-ELT, VIRGO, ma anche SRT) e soprattutto di come l’astrofisica dell’ultimo secolo abbia cambiato radicalmente la nostra visione del mondo, aumentando nello stesso tempo il senso comune di responsabilità verso il nostro pianeta, quello che Giovanardi ha definito “ecologia cosmica”.

Ruolo fondamentale è stato quello dei più piccoli che hanno posto difficili domande sull’energia oscura, sui comportamenti dei buchi neri e sulle distorsioni spazio-temporali. Ma c’è stato spazio anche per discussioni più “leggere”, come la divertente chiacchierata sulla possibilità di trasmettere prima o poi un concerto rock dallo spazio.

La bravura dei relatori nell’esporre in modo semplice e coinvolgente e la formula informale, tra un aperitivo e un caffè, hanno decretato il successo dell’evento, ultimo appuntamento di una serie di eventi di divulgazione scientifica organizzati da Sardegna Ricerche e Sissa Medialab, che riprenderanno con un fitto programma il prossimo autunno.

Dai 300 Miliardi di trigger sono stati estratti poco meno di 1,8 Miliardi di eventi , 268 Milioni dei quali sono stati riconosciuti come fotoni gamma. Il resto è dovuto a particelle oppure si tratta di segnali confusi che vengono comunque conservati in un apposito database.

I dati di Fermi sono da subito pubblicamente disponibili e vengono utilizzati da una vasta comunità sparsa in tutto il mondo. Nel corso dei 5 anni di missione 1130 articoli hanno usato dati Fermi oppure hanno discusso e interpretato risultati ottenuti dalla missione Fermi. Dal momento che  “solo” 230 articoli sono direttamente riconducibili a membri della Collaborazioni Fermi LAT, è immediato apprezzare quanto sia vasta la base degli utilizzatori.  Al oggi, i partecipanti al programma  Fermi Guest Observers della NASA sono 1260, ma si tratta per lo più di colleghi americani che ottengono finanziamenti attraverso questo canale. A loro vanno aggiunti i non americani che semplicemente scaricano i dati e li utilizzano, per esempio per preparare Tesi di laurea o di dottorato. Abbiamo contato più di 100 tesi basate sui  dati Fermi.

Tornando ai 230 articoli ufficiali della collaborazione Fermi, i tre più citati sono:

• la descrizione della missione,
• la misura dello spettro degli elettroni e positroni,
• il primo catalogo delle sorgenti gamma.

Ovviamente la situazione è destinata ad evolvere nel tempo. Mentre l’articolo di descrizione dello strumento rimarrà un punto di riferimento, le misure dello spettro degli elettroni e positroni sono già state raffinate, cercando di usare il campo magnetico della terra per distinguere tra le due particelle, e il primo catalogo è stato sostituito dal secondo.

Come abbiamo già avuto modo di notare (vedi news “Le citazioni di Fermi”), il secondo  catalogo delle sorgenti Fermi LAT è stato l’articolo astronomico più citato tra tutti gli articoli pubblicati nel 2012. Ma anche lui non durerà a lungo, il terzo catalogo è già in preparazione. Allo stesso modo, fervono gli studi multilunghezze d’onda su un gran numero delle 1800 sorgenti gamma del secondo catalogo.  Il Pulsar Search Consortium tiene sotto controllo 700 pulsar radio, 80 dei quali emettono radiazione pulsata in gamma, mentre una vastissima comunità radio, ottica e X segue il comportamento di  un gran numero di galassie attive , che sono caratterizzate da emissione molto variabile.

Il Gamma-Ray Burst Monitor, il secondo strumento a bordo della missione Fermi. ha rivelato 1151 Lampi gamma, 370 lampi terrestri, 522 brillamenti solari e 192 sorgenti  variabili, per lo più collegate alla classe delle magnetar, stelle di neutroni con fortissimo campo magnetico.

Dopo 5 anni la missione è in perfetta salute e, lavorando ininterrottamente, ha spazzolato il cielo per il 96% del tempo, dedicando il resto  a sorgenti particolarmente interessanti. Per esempio, il Sole durante momenti di grande attività, la nebulosa del Granchio in occasione dei suoi famosi aumenti di emissione , qualche galassia attiva straordinariamente variabile, alcuni lampi gamma particolarmente intensi, come l’evento del 27 aprile scorso.

Non avendo consumabili a bordo, Fermi può continuare la sua attività per molti anni. Considerando la qualità e la quantità dei risultati, difficilmente la NASA taglierà i finanziamenti alla missione.  Tuttavia, meglio non abbassare la guardia: il pericolo può venire da dove meno te lo aspetti. Il 3 aprile 2012 la missione Fermi ha dovuto effettuare una correzione di rotta per evitare il rischio di andarsi a scontrare contro un relitto sovietico in orbita. Il calcolo delle loro orbite aveva predetto che i due oggetti (che sono su orbite completamente diverse) si sarebbero trovati a passare esattamente nello stesso punto a meno di 30 msec l’uno dall’altro. Troppo poco per sentirsi al sicuro.

Questa estate l’associazione PALERMOSCIENZA, con il coinvolgimento dell‘INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, ripropone il progetto Un mare di scienza, ideato per far vivere ai bambini tra i 5 e i 12 anni un’estate all’insegna della scienza.

Dal 17 giugno al 12 luglio, presso Centro per la Scienza, sito in via Salerno 19 presso l’IC Cruillas (mappa), animatori specializzati coinvolgeranno i bambini in laboratori giornalieri, trasformandoli in piccoli scienziati, rendendoli attori delle loro scoperte e creazioni e stimolando la loro voglia di imparare, comprendere e comunicare attraverso il gioco e la manualità. Ciascun laboratorio è auto-consistente in modo che i singoli partecipanti possano inserirsi in qualsiasi giorno trovando sempre cose interessanti da fare.

Ogni mattina il tempo trascorrerà alla scoperta dei pianeti e delle stelle, o andando a caccia di simmetrie, o “misurandosi” col concetto di misura o, ancora, sperimentando la scienza da vedere e da mangiare.

Maggiori dettagli sulla brochure informativa.  Per informazioni e iscrizioni contattare, dal lunedì al venerdì dalle ore 10:00 alle ore 13:00 e dalle 16:00 alle 19:00, la segreteria dell’associazione ai numeri 3668028227 / 3334612148 o per email segreteria@palermoscienza.it.

Dal titolo: VISIONE NOTTURNA  dal cinema muto all’astronomia contemporanea, le tre serate di cinema, teatro, aperitivi e scienza al teatro del cielo dellINAF – Osservatorio di Arcetri, in compagnia degli astronomi.

martedì 11, ore 21
luci distorte nel cielo
curvatura dello spazio e lenti gravitazionali: la relatività generale di einstein vista dagli astronomi

mercoledì 12, ore 21
vita su marte?
l’esplorazione del pianeta rosso e la ricerca della vita extraterrestre tra fantasia e realtà

giovedì 13, ore 21
pioggia di comete
dai confini del sistema solare: portatrici di vita o messaggere di sventura? le comete fra immaginario e scienza

Ingresso gratuito su prenotazione. Per prenotare, scrivere a:  nottidestate@arcetri.astro.it . Oppure telefonare al numero 055/2752244 dal lunedi` al Venerdì ore 10-12.

Dalle ore 20.30 punto ristoro a cura di Slow Food Firenze e Scandicci

La locandina della manifestazione

Si svolgeranno dal 10 al 14 giugno prossimi presso  l’INAF – Osservatorio Astronomico di Teramo, le selezioni  dei componenti della Squadra Italiana alle Olimpiadi Internazionali di Astronomia.  A partire da quest’anno infatti le selezioni verranno fatte attraverso uno Stage Olimpico Estivo e non più solo in riferimento alla graduatoria avuta alle Olimpiadi Nazionali, in programma a di Vilnius (Lituania), nel prossimo settembre.

Undici giovanissimi, di età compresa tra 14 e 17 anni, si immergeranno per cinque giorni nell’approccio pratico all’Astronomia, attraverso la soluzione di problemi di Astronomia di posizione, di Meccanica Celeste, di Astrofisica e Cosmologia, nonché nell’osservazione del cielo e nel trattamento di dati. In questo saranno guidati da Gaetano Valentini, Mauro Dolci e Fiore De Luise, ricercatori dell’Osservatorio di Teramo, e da Agatino Rifatto, astronomo dell’INAF – Osservatorio di Capodimonte (Napoli). Lo stage, inoltre, si avvarrà della collaborazione dell’insegnante Ercole Suppa del Liceo Scientifico “A.Einstein” di Teramo.

Saranno naturalmente presenti i cinque ragazzi vincitori della Finale Nazionale 2013 di Pieve di Cadore (tre “junior” e due “senior”) ed il vincitore (anch’egli “senior”) della medaglia d’argento alle Olimpiadi Internazionali 2012, possessore – in virtù di tale risultato – di una green card per l’accesso alle Olimpiadi Internazionali 2013, come componente aggiuntivo – il sesto – della Squadra Italiana. Ad essi si affiancheranno altri cinque ragazzi, due “junior” e tre “senior”, che hanno ottenuto i migliori piazzamenti nella graduatoria della Finale Nazionale.

Le Olimpiadi Italiane di Astronomia sono una manifestazione organizzata dalla Società Astronomica Italiana (SAIt) e dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), in collaborazione con il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR). Con il pretesto della competizione studentesca, esse hanno lo scopo di diffondere la conoscenza dell’Astronomia, soprattutto tra i più giovani. Alla loro organizzazione contribuiscono nove strutture INAF (Torino, Milano, Trieste, Bologna, Teramo, Roma, Napoli, Catania, Cagliari) e, per conto della SAIt, il Planetario “Pythagoras” di Reggio Calabria.

L’INAF – Osservatorio di Teramo, che partecipa alle Olimpiadi Italiane di Astronomia dal 2007, ospitando la Finale Nazionale nel 2008 ed organizzando gli Stage Olimpici Estivi nel 2010 e nel 2011, conferma anche quest’anno, con questa iniziativa, il suo forte impegno verso la diffusione della cultura scientifica.

La cometa Lovejoy vista dalla camera LASCO C3 del satellite SOHO. Crediti: NASA/ESA/SOHO

Sembrava una cometa ‘kamikaze’, destinata a sfidare il Sole passandole a soli 140.000  chilometri e poi ad evaporare completamente. Ma inaspettatamente, gli strumenti scientifici puntati sull’evento, invece di riprendere gli istanti finali della cometa Lovejoy, lo sventurato corpo celeste, ne hanno invece immortalato la sua sopravvivenza, testimoniandone l’allontanamento dal Sole. Un’occasione davvero ghiotta per sfruttare la Lovejoy come una sonda naturale e studiare le regioni più interne della corona solare. Così un gruppo di ricercatori guidato da Cooper Downs, del Predictive Science Inc. di San Diego negli Stati Uniti, ha analizzato le sequenze di immagini raccolte durante il transito da AIA (Atmospheric Imaging Assembly) a bordo del Solar Dynamics Observatory  insieme a EUVI-A ed EUVI-B installati sulle sonde gemelle della missione STEREO e ne riporta i primi risultati in un articolo appena pubblicato sulla rivista Science. Le riprese ottenute dagli strumenti in orbita mostrano il ‘dimenarsi’ della coda della cometa nella zona più interna dell’atmosfera del Sole, un fatto che i ricercatori indica rapidi cambiamenti nel modo in cui gli ioni che la compongono interagiscono con l’ambiente coronale che stanno traversando. Un andamento complesso, in cui bisogna tenere in considerazione anche la presenza dei campi magnetici che vanno a determinare la strana ‘danza’ della coda.

“Queste osservazioni hanno dato un’idea della traiettoria della cometa a distanze dal Sole estremamente limitate e anche dell’evoluzione della sua emissione nell’ultravioletto nelle fasi del suo passaggio ravvicinato alla nostra stella” commenta Daniele Spadaro, dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania. “I due dati hanno permesso di testare, così come hanno fatto gli autori, modelli che descrivono sia la configurazione del campo magnetico nella corona estesa, ma anche delle sue condizioni termodinamiche”.

Il team ha infatti messo a confronto le riprese di SDO e STEREO con ricostruzioni virtuali del transito della Lovejoy attraverso la corona solare basate su due modelli teorici: quello fondato sulle equazioni della magnetoidrodinamica (MHD, Magneto Hydro Dynamics) e quello basato sull’estrapolazione dei campi magnetici misurati sulla superficie del Sole.

“Dove la configurazione del campo magnetico è relativamente semplice, l’accordo con le osservazioni è abbastanza buono, specie per il modello MHD” prosegue Spadaro. “Dove la configurazione è più complessa, ad esempio in prossimità delle cuspidi degli streamer coronali, l’accordo non è ancora soddisfacente e quindi probabilmente ci vuole un approccio ancor più  completo e sofisticato alla modellistica”.

Rappresentazione schematica del processo che partendo dagli idrocarburi PAH porta alla formazione degli aerosol di Titano. (ESA / ATG medialab)

Un’altra tappa importante nello studio di Titano, la grande luna di Saturno che grazie alla missione Cassini si sta rivelando come uno dei corpi più interessanti del sistema solare (e per interessanti si intende soprattutto ‘simili alla Terra’). Usando dati dello strumento VIMS a bordo della sonda Cassini, un gruppo di ricercatori ha confermato la presenza di idrocarburi policiclici aromatici nella parte superiore dell’atmosfera di Titano. Si spiegherebbe così finalmente l’origine degli aerosol –  particelle di composti solidi o liquidi disperse in gas – osservate negli strati atmosferici più bassi che coprono la superficie di Titano. Secondo il nuovo modell, i PAH si formano nell’alta atmosfera per poi dare luogo ad aggregati più grandi che “cadono” verso la superficie, un po’ come fiocchi di neve, e finiscono per formare gli aerosol. Tra gli autori dello studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, c’è anche Alberto Adriani dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF) di Roma.

“Questa scoperta è molto importante perché spiega il processo la formazione dell’aerosol che pervade pesantemente tutta l’atmosfera di Titano conferendo alla luna di Saturno quel suo aspetto opaco e giallastro che si vede in molte fotografie realizzate in luce visibile” spiega Adriani. “Questi agglomerati di macromolecole che si formano a quote alte, attorno ai 800-1000 km, lentamente sedimentano verso il basso e si accrescono fino a formare particelle sempre più grandi che costituiscono lo strato di “smog” che circonda la luna”.

Gli aerosol a base di carbonio erano stati osservati nell’atmosfera bassa di Titano analizzando dati raccolti dalla sonda Huygens durante la sua discesa sulla superficie della luna, nel 2005, ma non si sapeva come potessero formarsi. “Lo studio è partito nel 2008 dopo aver scoperto che nei dati di VIMS, nell’alta atmosfera di Titano (al di sopra dei 500km), si potevano individuare intorno ai 3 micron le emissioni di alcuni gas come il metano, acido cianidrico e acetilene” continua Adriani. “Studiando questi gas ci si è imbattuti in un’inspiegabile emissione che abbiamo battezzato ‘anomala’ e che si nascondeva proprio sotto la banda di emissione del metano”.

L’isolamento dell’emissione anomala da quella del metano ha permesso d’investigare la sua identità fino ad attribuire questa emissione, attraverso uno studio comparativo su dati messi a disposizione dalla NASA, ad idrocarburi policiclici aromatici, una numerosa schiera di macromolecole basate sul carbonio come costituente principale e conosciuti con l’acronimo PAH.

“La lunghezza d’onda centrale di questo segnale, a circa 3,28 micron, è quella tipica dell’emissione da composti aromatici – molecole di idrocarburi in cui gli atomi di carbonio sono legati tra loro in strutture a forma di anello” spiega Bianca Maria Dinelli, della sezione di Bologna dell’ISAC-CNR, coautrice dello studio. Nell’atmosfera di Titano, a quelle quote, c’è un po’ di benzene, la cui emissione ha una firma spettrale molto simile ma la cui quantità è sufficiente a spiegare quell’intensità di emissione. L’unica ipotesi che le spiega, come hanno dimostrato le simulazioni dei ricercatori, è la presenza dei PAH, le cui molecole sono composte in media da 34 atomi di carbonio disposti su circa 10 anelli.

“Anche se meno abbondanti del benzene, i PAH sono molto efficienti nell’assorbire la luce ultravioletta proveniente dal Sole, ridistribuendo l’energia all’interno della molecola e rimettendo energia in luce infrarossa” spiega ancora Adriani. I PAH a loro volta si formano per la fotoionizzazione di molecole nell’atmosfera superiore di Titano. I modelli che simulano il loro comportamento mostrano che i PAHs possono coagulare per formare aggregati più grandi che tendono a sprofondare verso gli strati più bassi. Qui la maggiore densità favorisce la formazione di conglomerati ancora più grandi, che alla fine danno luogo agli aerosol, principali responsabili dell’aspetto opaco e “nebbioso” che caratterizza Titano.

Crediti: Karen Teramura, UHIfA

Buco nero non si nasce, d’accordo. Ma nemmeno lo si dovrebbe diventare così, dall’oggi al domani. Essendo l’ultima tappa possibile nell’evoluzione d’una stella massiccia, vien da pensare che sia necessario un lungo intervallo di tempo, per raggiungere la piena maturazione. E dunque che i buchi neri abbiano fatto la loro comparsa relativamente tardi, nella storia del cosmo. Ma da un’analisi della radiazione di fondo in banda infrarossa e in banda X emergono sorprese: quanto meno nella porzione di cielo osservata, la presenza di buchi neri era già rilevante anche fra le primissime stelle dell’universo. Al punto che addirittura una sorgente di raggi infrarossi su cinque, fra quelle risalenti all’universo primordiale, risulterebbe essere un buco nero.

«Abbiamo impiegato quasi cinque anni, per portare a termine questo studio, ma i risultati sono sorprendenti», dice Nico Cappelluti, astronomo presso l’INAF-Osservatorio astronomico di Bologna e primo autore della ricerca appena pubblicata su The Astrophysical Journal. «Se i risultati saranno confermati, questo lavoro potrebbe costituire la base per capire come si sono formati i buchi neri supermassicci agli albori dell’universo».

La scoperta è avvenuta confrontando le mappe del bagliore residuo (la luce che rimane dopo aver sottratto l’emissione di tutte le sorgenti note) in banda infrarossa e in banda X, ottenute rispettivamente con i telescopi spaziali della NASA Spitzer e Chandra. Già i dati sul bagliore residuo osservato, sin dal 2005, dal satellite Spitzer avevano portato gli scienziati a concludere che potesse trattarsi del fondo cosmico a raggi infrarossi (CIB), una luce risalente all’epoca in cui prendevano forma le prime strutture dell’universo, fra le quali stelle e buchi neri primordiali. Elaborando i dati multibanda raccolti, nel 2007, nella stessa regione di cielo ma con un telescopio sensibile ai raggi X, Chandra (sempre della NASA), Cappelluti ha prodotto a sua volta mappe della radiazione residua. E di nuovo, proprio come con Spitzer, è rimasto un bagliore di fondo, questa volta però in banda X: il CXB, dunque, o fondo cosmico a raggi X.

Dal confronto fra le due mappe, è emerso che le fluttuazioni del bagliore residuo alle energie X più basse mostrano una coerenza significativa con quelle presenti nelle mappe a infrarossi. Dunque, sia una parte dell’emissione infrarossa che di quella X sembrano provenire dalle stesse regioni del cielo. Ma le uniche sorgenti in grado di emettere in entrambe queste bande con l’intensità necessaria, spiegano gli scienziati, sono proprio i buchi neri. Le galassie normali, comprese quelle con i tassi di formazione stellare più elevati, non ci riuscirebbero. Non solo: per rimanere indistinte, le sorgenti alimentate dai buchi neri devono trovarsi a distanze estreme. Dunque devono risalire a un’epoca molto primitiva della storia dell’universo.

«Ancora per molti anni le sorgenti di quest’epoca dell’universo non saranno direttamente osservabili dai telescopi. La nostra tecnica ci ha però permesso di vedere oltre le capacità osservative dei telescopi moderni», sottolinea Cappelluti, spiegando che nemmeno i telescopi più potenti sarebbero in grado di distinguere le stelle e i buchi neri più distanti come singole sorgenti. È solo l’analisi del loro bagliore complessivo, giunto fino a noi dopo un viaggio lungo miliardi di anni luce, ad aver consentito agli astronomi d’estrarre i contributi relativi di stelle e buchi neri della prima generazione.

Per saperne di più:

• Leggi l’articolo “Cross-correlating cosmic IR and X-ray background fluctuations: evidence of significant black hole populations among the CIB sources“, di N. Cappelluti, A. Kashlinsky, R. G. Arendt, A. Comastri, G. G. Fazio, A. Finoguenov, G. Hasinger, J. C. Mather, T. Miyaji e S. H. Moseley