Ritorno all’inizio: sondare le prime galassie con Webb

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15 gennaio 2021 10:00 (EST)  ID rilascio: 2021-04

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Sommario

L’indagine del cielo profondo cerca di rispondere ad alcune delle domande più urgenti dell’astronomia

Quando il nostro universo era molto giovane, era un luogo buio pieno di un gas neutro e opaco. Il modo in cui quel gas è diventato trasparente è qualcosa che gli scienziati stanno cercando di capire da molto tempo. Molti credono che il cambiamento abbia coinvolto la prima generazione di stelle estremamente massicce, luminose e calde che si sono formate dopo il big bang. Presto, grazie alla potenza del telescopio spaziale James Webb della NASA, gli astronomi potrebbero avvicinarsi a rispondere a questa domanda.

Scrutando in profondità nell’universo, Webb guarderà effettivamente indietro nel tempo. Un ampio e ambizioso sondaggio del cielo profondo per un totale di quasi 800 ore di osservazione traccerà la formazione e l’evoluzione delle prime galassie in quello che è forse il periodo di formazione stellare più trafficato del cosmo. Altre domande aperte a cui questo sondaggio affronterà sono la velocità con cui le galassie si formano e si assemblano, e quanto velocemente e dove formano le loro stelle. Inoltre, gli scienziati sanno che i buchi neri supermassicci erano già presenti meno di 1 miliardo di anni dopo il big bang. Con Webb, sperano di rilevare i semi primordiali di questi mostri.

Campo MERCI-S / ERS2

Una spettacolare tempesta di fuoco di nascita di stelle illuminò improvvisamente i cieli e popolò le prime galassie quando l’universo aveva meno del cinque per cento della sua età attuale. Questa raffica infuocata – forse il periodo di formazione stellare più impegnativo del cosmo – si è verificato solo poche centinaia di milioni di anni dopo il big bang. Presto, grazie alla potenza del James Webb Space Telescope (JWST) della NASA, gli astronomi guarderanno indietro a quel rauco periodo iniziale in un’indagine del cielo profondo per tracciare la formazione e l’evoluzione delle prime galassie.

Chiamato JADES – il JWST Advanced Deep Extragalactic Survey – questo ampio e ambizioso sondaggio totalizza quasi 800 ore di osservazione. Il sondaggio sfrutta la sensibilità di Webb alla luce infrarossa, che ha lunghezze d’onda maggiori della luce visibile ed è invisibile all’occhio umano.

“Le galassie, pensiamo, iniziano a formarsi nel primo miliardo di anni dopo il big bang e raggiungono l’adolescenza a 1-2 miliardi di anni. Stiamo cercando di indagare su quei primi periodi”, ha spiegato Daniel Eisenstein, un professore, compagno di squadra di JADES di astronomia all’Università di Harvard. “Dobbiamo farlo con un telescopio ottimizzato per gli infrarossi perché l’espansione dell’universo fa aumentare la lunghezza d’onda della luce mentre attraversa la grande distanza per raggiungerci. Quindi, anche se le stelle emettono luce principalmente nelle lunghezze d’onda ottiche e ultraviolette, quella luce viene spostato senza sosta nell’infrarosso. Solo Webb può raggiungere la profondità e la sensibilità necessarie per studiare queste prime galassie “.

Unire le forze

Il sondaggio JADES è una collaborazione di due team di strumenti Webb a cui sono state garantite le osservazioni del tempo : i team Near Infrared Camera ( NIRCam ) e Near Infrared Spectrograph ( NIRSpec ). Il programma combina l’imaging di NIRCam e le capacità spettroscopiche di NIRSpec con il Mid-Infrared Instrument ( MIRI ) di Webb , che vanta sia una fotocamera che uno spettrografo. Attraverso l’uso di osservazioni coordinate e parallele, il team JADES otterrà il meglio da tutti e tre gli strumenti.

Gli scienziati combineranno quindi i risultati di Webb con i dati più profondi del telescopio spaziale Hubble della NASA, dell’osservatorio a raggi X Chandra della NASA e dei radiotelescopi Atacama Large Millimeter / submillimeter Array e Jansky Very Large Array della NASA per produrre una vista senza precedenti dell’universo prime galassie. Studiando le galassie attraverso tutte queste lunghezze d’onda, gli scienziati otterranno un quadro completo, consentendo loro di analizzare la luce delle stelle delle galassie, la polvere e il mezzo interstellare e i buchi neri supermassicci che si ritiene risiedano all’interno di queste galassie.

Studio di campi familiari

Il team ha scelto due campi precedentemente ben studiati dal Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) per le loro osservazioni. GOODS ha unito osservazioni estremamente profonde da Spitzer, Hubble e Chandra della NASA, nonché dai telescopi spaziali Herschel e XMM-Newton dell’ESA e dalle più potenti strutture terrestri per rilevare la luce più debole allora rilevabile nel lontano universo attraverso lo spettro elettromagnetico . L’indagine ha riguardato due grandi campi, MERCI-Nord e MERCI-Sud, che si trovano rispettivamente nella costellazione settentrionale dell’Orsa Maggiore e nella costellazione meridionale della Fornax. GOODS-South contiene anche l’Hubble Ultra Deep Field, che è ancora oggi l’immagine più profonda e sensibile del cielo mai scattata con Hubble. Ora, guardando le stesse aree, Webb andrà ancora più in profondità.

“Abbiamo scelto questi campi perché hanno una così grande ricchezza di informazioni di supporto. Sono stati studiati a molte altre lunghezze d’onda, quindi erano quelli logici da fare”, ha detto Marcia Rieke, che co-guida il team JADES con Pierre Ferruit dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Rieke è anche il principale ricercatore dello strumento NIRCam di Webb e professore di astronomia all’Università dell’Arizona.

Il team sta anche osservando i due campi ampiamente separati per studiare le differenze tra il numero di galassie a distanze diverse in un campo, rispetto all’altro.

Vedere la formazione di galassie, stelle e buchi neri

La rapidità con cui le galassie si formano e si assemblano, e quanto velocemente e dove si formano le loro stelle sono ancora questioni aperte. Diversi obiettivi ambiziosi del programma JADES includono la comprensione della distribuzione della massa stellare nelle galassie neonate, nonché la luminosità stellare, i tassi di formazione stellare e l’età, le dimensioni e la composizione delle stelle. JADES analizzerà anche l’attività nucleare delle galassie, determinerà la struttura delle galassie e mapperà il movimento dei gas su un’ampia gamma di distanze.

Un altro obiettivo del programma è comprendere le proprietà della prima generazione di buchi neri. Gli scienziati hanno misurato una stretta relazione tra la massa del buco nero centrale di una galassia e la massa del rigonfiamento di quella galassia, ma il modo in cui ciò avvenga è attualmente solo oggetto di modelli e speculazioni. Il team JADES spera di chiarire la natura di questa relazione.

Gli scienziati sanno che questi buchi neri supermassicci erano già presenti con miliardi di masse solari meno di 1 miliardo di anni dopo il big bang, che è meno del 10% dell’età attuale dell’universo. Ma è molto difficile capire come questi enormi buchi neri si siano formati così presto nell’universo.

“Speriamo di rilevare i semi primordiali di questi buchi neri mostruosi, i buchi neri più piccoli che si sono formati subito dopo il big bang, e di capire quali erano le loro masse, come stavano accumulando massa e dove si trovavano”, ha spiegato il compagno di squadra JADES Roberto Maiolino, membro del NIRSpec Instrument Science Team dell’ESA e professore di astrofisica sperimentale presso l’Università di Cambridge nel Regno Unito. “Per molto tempo Webb sarà l’unica struttura in grado di rilevare e comprendere i processi che successivamente hanno portato a questi mostri che erano già stati creati nell’universo primordiale”.

Alla ricerca delle prime stelle

Un altro mistero riguarda il gas tra le galassie, che gli astronomi sanno oggi è altamente ionizzato e trasparente. Ma nel primo milione di anni non è stato ionizzato: era un gas neutro opaco. Il modo in cui è avvenuta la transizione dal gas neutro a quello ionizzato, da opaco a trasparente, è qualcosa che gli scienziati stanno cercando di capire da molto tempo.

“Questa transizione è un cambiamento di fase fondamentale nella natura dell’universo”, ha detto il compagno di squadra di JADES Andrew Bunker, un altro membro dell’ESA NIRSpec Instrument Science Team e professore di astrofisica presso l’Università di Oxford nel Regno Unito. “Vogliamo capire cosa l’ha causato. Potrebbe essere la luce delle primissime galassie e la prima esplosione di formazione stellare”.

Il team JADES spera di scoprire questa prima popolazione di stelle estremamente massicce, luminose e calde che si sono formate dopo il big bang. “È una specie di uno dei Sacri Graal, trovare le cosiddette stelle di Popolazione III che si sono formate dall’idrogeno e dall’elio del big bang”, ha spiegato Bunker. “Le persone hanno cercato di farlo per molti decenni e finora i risultati sono stati inconcludenti”.

Perché Webb?

Gli obiettivi estremamente distanti del team JADES appaiono molto piccoli e deboli e la loro luce è spesso completamente spostata oltre le lunghezze d’onda ottiche. Per queste ragioni, questi oggetti possono essere osservati solo con la capacità infrarossa superlativa di un grande telescopio freddo. Webb è stato creato appositamente per questo scopo; questo è stato uno dei principali casi scientifici alla base del suo design.

A causa delle enormi dimensioni di Webb, avrà una risoluzione spaziale nell’infrarosso simile a quella che gli astronomi hanno apprezzato con Hubble. Webb darà loro una visione molto più chiara a lunghezze d’onda maggiori di quanto abbiano mai avuto prima.

La capacità di Webb di ottenere spettri simultanei di più oggetti a lunghezze d’onda infrarosse è un altro aspetto critico del programma JADES. NIRSpec sarà in grado di colpire più di 100 galassie contemporaneamente, prendendo uno spettro di ciascuna.

L’area di raccolta molto più ampia di Webb, la sua capacità di osservare galassie più deboli e la sua capacità di studiare simultaneamente più oggetti in un modo che gli scienziati non sono stati in grado di fare prima di rendere possibili per la prima volta indagini ambiziose e ampie come JADES.

“Tendiamo a parlare di progetti come questo nel contesto delle teorie e dei modelli che abbiamo in questo momento”, ha detto Rieke. “Ma spero che con Webb troveremo qualcosa che non sospettavamo affatto – che ci sarà qualche nuova sorpresa – e che sarà molto divertente!”

Il telescopio spaziale James Webb sarà il principale osservatorio di scienze spaziali al mondo quando verrà lanciato nel 2021. Webb risolverà i misteri del nostro sistema solare, guarderà oltre a mondi lontani intorno ad altre stelle e sonderà le misteriose strutture e origini del nostro universo e del nostro luogo dentro. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner, ESA (European Space Agency) e Canadian Space Agency.

Parole chiave: 

Galassie Campi profondi Programma di osservazione del tempo garantito

Contatto:

Ann Jenkins / Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimora, Maryland
410-338-4488 / 410-338-4366
jenkins@stsci.edu / cpulliam@stsci.edu

Link correlati:

Video: Galassie nel tempo
Infografica: Reionizzazione cosmica
Portale Webb della NASA

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Campo MERCI-S / ERS2

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12 maggio 2020

Buchi neri

INDICE DEL QUADERNO

La prima foto di un buco nero

L’inesorabile attrazione della singolarità dei buchi neri

I buchi neri col bernoccolo che mettono alla prova la relatività

I buchi neri non hanno capelli

In un intreccio di ologrammi il destino dei buchi neri

I buchi neri regolano la formazione delle stelle nelle galassie

L’inaspettato gas freddo che circonda Sagittarius A*

I buchi neri al principio di tutto

Il recalcitrante padre dei buchi neri

I buchi neri e il paradosso dell’informazione

Buchi neri dal principio del tempo

Buchi neri, controllori occulti

Fuga da un buco nero

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Saluti!
L’autunno è alle porte e abbiamo  molti  aggiornamenti per te! Questa newsletter è  piena  di notizie sugli sforzi di sensibilizzazione dell’Osservatorio Vaticano e sulle decisioni che abbiamo dovuto prendere sulla scia della pandemia COVID-19.

In questo numero:

  • Sovvenzioni della John Templeton Foundation
  • Calendari 2021 VO disponibili
  • Settembre Full Moon Zoom Meetup
  • Riapertura della VATT – p. Paul Gabor
  • FAW posticipato (e rinominato)
  • Summer School 2021 rinviata
  • Programma Ambasciatore VOF
  • Astronomia in spiaggia online
  • Internazionale osserva la notte della luna
  • Post popolari sul sito di astronomia dello spazio sacro
  • Articolo in primo piano sul sito di fede e scienza
  • Ultime pubblicazioni

Sovvenzioni della John Templeton Foundation

Ad agosto la Fondazione dell’Osservatorio Vaticano ha avviato un progetto di un anno per migliorare la nostra presenza online. Ci auguriamo di rendere disponibili più risorse a più visitatori, in modo più efficace. Questo progetto è reso possibile grazie al sostegno di una sovvenzione della  John Templeton Foundation , che ha anche sostenuto lo sviluppo iniziale dei nostri siti web. Abbiamo descritto il progetto alla Templeton Foundation in questo modo:

“Dalla sua fondazione nel 1891 ad opera di Papa Leone XIII, l’Osservatorio Vaticano ha avuto decine di astronomi e altri ricercatori nel suo staff, ha prodotto centinaia di pubblicazioni scientifiche, ha lavorato in tutti i continenti e ha continuato a collaborare con importanti scienziati. Eppure il lavoro più significativo dell’Osservatorio Vaticano è nel dialogo tra Fede e Scienza. Cosa può aiutarci la scienza a capire della nostra fede, anche del nostro Dio? Cosa può aiutarci a capire la fede sulla scienza? E come può avvenire questo dialogo e ricerca reciproca di comprensione in termini comuni ad entrambi? “La Fondazione dell’Osservatorio Vaticano (VOF) è stata istituita nel 1986 per aiutare l’Osservatorio a continuare la sua ricerca accademica e per raggiungere il pubblico con il suo messaggio di fede e scienza in dialogo. Con il supporto della John Templeton Foundation, il VOF ha intrapreso iniziative per costruire un’ampia piattaforma di risorse online. C’è un archivio, Faith and Science, e una rivista online attiva, Sacred Space Astronomy, con articoli pubblicati quotidianamente sull’astronomia, comprese le attività di istruzione e coinvolgimento, l’impatto sociale dell’astronomia e soprattutto le numerose connessioni tra fede e astronomia.  “Le piattaforme online del VOF si sono sviluppate rapidamente e hanno subito crescenti difficoltà. È una sfida stare al passo con un visitatore in continua evoluzione che è sempre più mobile ed esperto di coinvolgimento interattivo. È necessario analizzare le piattaforme e sviluppare nuove strategie per utilizzarle in modo più efficace. Questo progetto prevede innanzitutto di studiare chi sono i visitatori, cosa li attrae e perché vengono al VOF online. Poi arriva la ristrutturazione delle piattaforme esistenti per interazioni più efficaci e più ampie. Alla fine l’obiettivo è quello di compiere la missione che l’Osservatorio Vaticano ha ricevuto 130 anni fa, generando una maggiore consapevolezza dell’importante lavoro scientifico svolto dall’Osservatorio Vaticano e dissipando le idee sbagliate sulla coesistenza di Fede e Scienza “.
Quindi tieni d’occhio i cambiamenti nel prossimo anno!  Spargi la voce sull’Osservatorio Vaticano! E se hai commenti sulla nostra presenza online, contattaci all’indirizzo  email aziendale VOF .

La Templeton Foundation assegna l’annuale  Premio Templeton, in  onore di  “individui i cui risultati esemplari promuovono la visione filantropica di Sir John Templeton: sfruttare il potere delle scienze per esplorare le questioni più profonde dell’universo e il posto e lo scopo dell’umanità al suo interno”.  Lo studioso aggiunto dell’Osservatorio Vaticano, p. Michael Heller ha vinto questo prestigioso premio nel 2008. Gli
amici della Fondazione dell’Osservatorio Vaticano sono stati invitati a partecipare alla cerimonia di premiazione online di quest’anno per il Dr. Francis Collins del  NIH !

Clicca qui per le indicazioni su come registrarsi e partecipare!

Disponibile il Calendario Ufficiale 2021 dell’Osservatorio Vaticano!

Iscriviti alla gilda e ottieni il tuo calendario 2021

I calendari dell’Osservatorio Vaticano sono una tradizione dal 2000!
Ogni mese, il calendario presenta una  bellissima  fotografia dei cieli di alcuni dei principali astrofotografi di tutto il mondo.
Per 21 anni, la Corporazione dell’Osservatorio Vaticano ha contribuito a sostenere e promuovere il nostro lavoro attraverso la distribuzione del Calendario Ufficiale dell’Osservatorio Vaticano. Ogni contributo di $ 25 o più dà diritto a un membro della gilda di ricevere o dare una copia del calendario 2021.

Calendario dell’Osservatorio Vaticano 2020 Online

Sapevi che il calendario VO 2020 ha una versione online che può essere visualizzata sul nostro sito web principale? Insieme alle stesse foto del calendario stampato, la versione online contiene informazioni dettagliate e collegamenti a tutti gli articoli quotidiani menzionati nei calendari.

Visualizza il calendario VO 2020 online

Settembre Full Moon Zoom Meetup

Unisciti a noi per il nostro prossimo incontro sulla luna piena in programma!


Mar. 1 settembre alle 10:00, ora di Tucson (13:00 EDT).

Una nostra nuova tradizione in  cui i membri di Sacred Space Astronomy hanno l’opportunità di incontrare lo staff dell’Osservatorio Vaticano durante le sessioni online – tenutesi quando la luna è piena a Tucson. Questi incontri sono stati molto divertenti e molto istruttivi!

Il nostro quarto incontro sarà caratterizzato da  p. Rich Boyle SJ  che parlerà del suo lavoro al VATT – dalla caratterizzazione di interi ammassi di stelle, alla scoperta degli oggetti della cintura di Kuiper. E ci svelerà il segreto di come mette insieme il programma ogni semestre per chi può usare il telescopio e quando.

Riapertura della VATT

Nel primo semestre osservativo del 2020 (febbraio – luglio) abbiamo perso una notevole quantità di tempo. Innanzitutto, tutte le attività in cima alla montagna sono state sospese a causa del COVID-19 dal 20 marzo al 27 maggio. Abbiamo riaperto con p. Richard Boyle come operatore e osservatore del VATT (28 maggio – 9 giugno). Il 12 giugno abbiamo iniziato la campagna VATT-PEPSI-TESS di quest’anno. Sfortunatamente, il fumo e la cenere degli incendi, provenienti principalmente dal  Bighorn Fire  (120.000 acri), ci hanno fatto tenere la cupola chiusa, costandoci altre otto notti. Il 13 luglio siamo entrati nella chiusura estiva, una pratica comune nell’Arizona meridionale principalmente a causa del rischio di fulmini durante la stagione dei monsoni. È anche un momento dedicato a vari progetti, soprattutto quelli incompatibili con le operazioni scientifiche.

La sicurezza del nostro personale e degli studiosi in visita è fondamentale. In circostanze normali, la sicurezza sul Monte Graham, che è un sito remoto, richiede una presenza sufficiente di personale addestrato in grado di affrontare le emergenze, comprese le evacuazioni mediche. D’altra parte, la pandemia impone di limitare i nostri numeri in loco per ridurre al minimo i contatti. I nostri protocolli COVID-19 per Mt Graham sono un compromesso tra queste due considerazioni opposte. In pratica ciò significa che solo una persona alla volta può soggiornare presso la VATT, a condizione che negli altri edifici del vertice vi sia sufficiente presenza di personale qualificato.

FAW 2021 Posticipato  (e da rinominare)

L’inizio di settembre è quando normalmente inizieremmo a sollecitare domande al nostro  seminario di fede e astronomia per pastori ed educatori cattolici , ma (come siamo stanchi di sentire) niente è normale quest’anno. Per due motivi, abbiamo deciso di posticipare il workshop a gennaio 2022 (con candidature aperte a settembre 2021).

 
Il primo motivo, l’incertezza del viaggio quest’anno, è ovvio. Ma il secondo motivo è che, come descriviamo di seguito, anche le biennali Summer School dell’Osservatorio Vaticano sono state rinviate di un anno. Dobbiamo eseguire questi due programmi ad anni alterni; altrimenti proveremmo a organizzarli entrambi allo stesso tempo!

E dal momento che stiamo posticipando il workshop, questo sembra un buon momento per trovare un nome migliore: uno che descriva ciò che il workshop sta effettivamente cercando di realizzare. Il vecchio nome implicava che ci stavamo concentrando sulla fede nel contesto dell’astronomia, ma in realtà ciò che fa il seminario è  immergere insegnanti e pastori nel mondo dell’astronomia … l’astronomia nel contesto della fede, si potrebbe dire.

Dopo qualche discussione, siamo arrivati ​​a “Astronomia per educatori cattolici” che ha il vantaggio aggiuntivo di un bel acronimo, ACE. Ma poi Justin ha sottolineato che non sono solo gli educatori, ma anche i parroci e gli altri ministri della fede ad essere invitati. Quindi il nostro secondo tentativo è stato “Astronomia per cattolici nel ministero e nell’istruzione” con l’acronimo ACME.

A questo punto, Bob Trembly scoppiò a ridere … “Tutto quello a cui riesco a pensare sono il coyote e il roadrunner!” 

A quel punto ho detto a Bob che vedo coyote nel nostro quartiere tutto il tempo durante le mie passeggiate mattutine; e Justin è intervenuto notando che vede i corridori della corsa durante le sue corse quotidiane. Questa è, dopotutto, l’ambientazione di quei famosi cartoni animati.

Allora, quale nome preferisci? ACE o ACME? Facci sapere!

Summer School 2021 rinviata

All’inizio di quest’anno, abbiamo riferito che la biennale Summer School dell’Osservatorio Vaticano, prevista per quest’estate, doveva essere rinviata all’estate del 2021. 

Fortunatamente, l’Italia è in una forma molto migliore ora per quanto riguarda la diffusione del coronavirus, e quindi siamo fiduciosi che avere questa scuola nel 2021 dovrebbe essere possibile. Ovviamente continuiamo a “monitorare la situazione”. (Abbiamo ricevuto un po ‘di critiche a febbraio quando abbiamo deciso presto di posticipare la scuola, ma purtroppo la nostra cautela si è dimostrata fondata.)

Tutti gli studenti ammessi alla scuola 2020 sono stati invece invitati a unirsi a noi nel 2021, dove trascorreremo quattro settimane a Castel Gandolfo approfondendo il tema dei “Centri delle galassie: la teoria incontra le osservazioni”. (Il team internazionale di istruttori è guidato dal Prof. Witold Maciejewski della Liverpool John Moores University nel Regno Unito, quindi può scegliere l’ortografia del Regno Unito!)

Questa scuola è la prima ad essere sostenuta interamente dalla Fondazione Osservatorio Vaticano!


Le tue donazioni sono  essenziali  per realizzarlo. Ci costa circa 3.000 dollari per studente portarli a Roma, ospitarli e nutrirli e fornire il supporto accademico per gestire la scuola estiva. Siamo felici di dire che avevamo già raggiunto quasi la metà delle nostre esigenze di budget prima che la scuola è stato sospeso, ma ora abbiamo bisogno di chiedere ancora per il vostro sostegno in modo che possiamo essere pronti a fare le prenotazioni alberghiere e aereo nei primi mesi del 2021. 


Come donare? Vai alla  pagina “Donazione una tantum” del VOF  e indica “VOSS 2021” nella casella “commenti”.

Credito immagine: NRAO, Cal Tech, Walter Jaffe / Leiden Observatory, Holland Ford / JHU / STScI e NASA

L’ex partecipante alla Summer School dell’Osservatorio Vaticano ha ricevuto la medaglia Carl Sagan per l’eccezionale sensibilizzazione del pubblico

Un alunno delle Summer School dell’Osservatorio Vaticano 1993, il dottor Ray Jayawardhana, è stato recentemente  insignito  della medaglia Carl Sagan per l’eccezionale sensibilizzazione del pubblico dalla American Astronomical Society, Division for Planetary Science (DPS)!

La sua citazione recita:

Il DPS assegna la medaglia Carl Sagan 2020 al dottor Ray Jayawardhana (Cornell University) per i contributi eccezionali alla diffusione della ricerca scientifica planetaria al grande pubblico. Ray (aka RayJay) ha pubblicato quattro libri popolari con grande successo, uno dei quali è stato la base per un documentario della CBC TV della durata di un’ora. Il suo libro più recente,  Child of the Universe, è rivolto ai bambini e si basa sull’eredità di Carl Sagan rivelando i nostri legami profondi e duraturi con il cosmo. In trent’anni Ray ha scritto spesso per molte pubblicazioni prestigiose e molto lette come il New York Times, il Wall Street Journal, The Economist e Science. Pur raggiungendo il pubblico in generale, Ray è rimasto uno scienziato altamente pubblicato e citato ed è stato più volte premiato per i suoi risultati di ricerca.

Ray, originario dello Sri Lanka, ha insegnato alla York University in Canada per molti anni prima di assumere recentemente la posizione di Dean of Arts and Sciences alla Cornell.

Crediti fotografici: Cornell University File Foto
I compagni di studio di Ray alla Summer School dell’Osservatorio Vaticano 1993 includevano il direttore emerito dell’Osservatorio Vaticano p. José Funes SJ, il nostro attuale direttore fr. Guy, e anche il dottor Heino Falcke, che ha fatto notizia l’anno scorso come uno dei principali scienziati sulla famosa immagine di Black Hole a microonde. Questo articolo di Sacred Space Astronomy  parla del lavoro del Dr. Falcke … e menziona un altro nome familiare!

Programma Ambasciatore VOF

Anche se il virus Covid-19 ha eliminato per il momento ogni occasione di incontro pubblico, verrà il giorno ( speriamo presto! ) In cui ancora una volta i rappresentanti dell’Osservatorio Vaticano potranno rispondere agli inviti a venire a parlare davanti alle scuole e alla parrocchia pubblico. In preparazione per quel tempo, i membri del consiglio di VOF Pamela Snyder e Jim Renn sono andati avanti nello sviluppo delle nuove posizioni della Fondazione dell’Osservatorio Vaticano: Ambasciatori.

Modellati sul programma volontario di successo della  NASA / JPL Solar System Ambassador , questi ambasciatori saranno sostenitori entusiasti del nostro lavoro che saranno addestrati a “proclamare i cieli” alle scuole e alle parrocchie della loro comunità. I potenziali ambasciatori passano attraverso un rigoroso processo di screening; devono completare la formazione sulla sicurezza richiesta per chiunque lavori con minori e il loro lavoro deve essere approvato dalla diocesi locale. Il programma Ambassador fornisce risorse speciali tra cui l’accesso agli astronomi vaticani e presentazioni campione che possono essere utilizzate per sviluppare un contatto ben informato con le loro comunità locali.

Finora ci sono sette ambasciatori approvati, contando Pamela e Jim. Due di loro, p. Juan Pablo Marrufo del Toro SJ e il diacono Joe Stickney sono anche consulenti ambasciatori. Gli altri tre sono p. Tim Martinez, il signor Joel Hopko e il signor Liam Finn. Le diocesi rappresentate finora sono Phoenix, Tucson e Santa Fe. 

Al momento il programma è ancora un esperimento; una volta che avremo esperienza nel vedere cosa è necessario sviluppare, lanceremo un appello per più ambasciatori. Se sei interessato,  resta sintonizzato! 

Astronomy at the Beach – 25 e 26 settembre –  Online!

Il più grande evento di astronomia GRATUITO del Michigan  quest’anno passerà a un formato online … e quest’anno presenterà diversi oratori ben noti ai seguaci della Fondazione dell’Osservatorio Vaticano!

Il pubblico è invitato a vedere i discorsi dal vivo di veri astronomi, fantastiche dimostrazioni scientifiche e viste dal vivo del telescopio. Questa è un’esperienza STEM divertente ed educativa per tutte le età!

Veri astronomi:

●     David Levy “Poetry of the Night: How the Night Sky Enriches Literature Through the Ages”  – Co-scopritore della cometa Shoemaker – Levy 9, che si è scontrata con il pianeta Giove, e collaboratore regolare del sito Sacred Space Astronomy della Fondazione!

●     Brother Guy Consolmagno SJ e Dan Davis , coautori del libro  “Turn Left at Orion”. 

●     Dolores Hill  – ” OSIRIS-REx Asteroid Mission is a GO for TAG: Final Update Before Sample Collection”  – “Meteorite Specialist presso l’Università dell’Arizona e relatore al seminario 2020 Vatican Observatory Foundation!

Raffinate dimostrazioni scientifiche:

·  “Modello in scala del sistema solare”  – Mike Bruno del Ford Amateur Astronomy Club

·  “Fotografia del lancio di un razzo”  – John McGill del Ford Amateur Astronomy Club

·  “Live Sky: Astronomy Trivia”  – Jeff Stark del Flint Longway Planetarium

·  “Insegnare l’astronomia ai bambini”  – un gruppo di insegnanti che insegnano l’astronomia

·  “Star-Hopping con il programma Stellarium gratuito”  – Adrian Bradley di Ann Arbor Lowbrows Club

·  “Tour del Sistema Solare con il programma SpaceEngine”  – Bob Trembley della Warren Astronomical Society & Vatican Observatory Foundation!

·  “Costruzione e lancio di razzi nel programma spaziale Kerbal”  – Bob Trembley

·  “Amazing Astronomy and Fantastic Physics”  – Michigan Science Center

·  E molto altro ancora!

Viste dal vivo del telescopio:

· Vedere le prominenze sulla superficie del Sole

· Ingrandimento di crateri lunari e montagne

· Giove con i suoi numerosi strati di nubi, gli incredibili anelli di Saturno e la calotta polare bianca di Marte

· Ammassi stellari, nebulose e galassie lontane

I membri di GLAAC hanno  numerosi  suggerimenti per video preregistrati e risorse online che pensano che dovresti conoscere. Molti di questi costituiranno ottime risorse STEM per insegnanti e studenti.

Visita il sito web di Astronomy at the Beach 2020

La  Great Lakes Association of Astronomy Clubs  è composta da 8 club di astronomia del Michigan sud-orientale che sono volontari appassionati – GLAAC ha ospitato l’evento Astronomy at the Beach per 24 anni! Attendiamo con impazienza il momento in cui possiamo ospitare di nuovo questo evento di persona e portare gli occhi al cielo!

Visita il sito della NASA Observe the Moon Night
26 settembre
International Observe the Moon Night  è un momento per riunirsi con altri appassionati di Luna e persone curiose in tutto il mondo. Tutti sulla Terra sono invitati a conoscere la scienza e l’esplorazione lunare, prendere parte alle osservazioni celesti e onorare le connessioni culturali e personali con la Luna. Tieni presente che ti incoraggiamo a  interpretare “osservare” in senso lato .

Post popolari sull’astronomia dello spazio sacro

Parlare con il tuo cane … o con ET
Chris Graney


Extraterrestrials! Sono un’idea della scienza il cui impatto sulla cultura popolare è stato enorme. Pensa a quei grandi franchise cinematografici che coinvolgono esseri di altri mondi:  Marvel, Star Wars, Star Trek e altri.

Gli extraterrestri non sono sempre stati popolari. Aristotele, il grande filosofo greco di prima di Cristo, pensava che la Terra fosse l’unico mondo che esiste. Nessun altro mondo. Niente extraterrestri …  [Leggi di più]
Sleepless in Wisconsin: My Comet Neowise Images
Fr. James Kurzynski


p. James condivide molte delle sue bellissime astrofoto della cometa NEOWISE e discute del rilevamento delle stelle con il suo telescopio. [Leggi di più]

Articolo in primo piano sull’archivio di fede e scienza

Vaticano II – Joseph Ratzinger su Il mondo cristiano e tecnologico
Un estratto dai momenti salienti teologici del Vaticano II del 1966  , di p. Joseph Ratzinger (poi Papa Benedetto XVI):

“ L’oggettività della scienza  è molto più in linea con l’idea di creazione che una falsa divinizzazione del mondo che scienza e fede rifiutano ugualmente…. La visione scientifica del mondo, che presuppone sia la non-divinità del mondo che la sua struttura logica e comprensibile, è profondamente in accordo con la visione del mondo come creato (e quindi non divino): il mondo come prodotto dal Logos, Parola di Dio ripiena di Spirito. Così, come il Logos, il mondo è strutturato razionalmente e spiritualmente. Si potrebbe anche dire che solo un atteggiamento così basilare rende possibile la scienza naturale nella sua piena portata “.

Leggi l’articolo completo sul sito di fede e scienza del VOF

Ultime pubblicazioni

R. Boyle e R. Janusz:  V. Straižys et al., “Open Cluster IC 1369 and Its Vicinity: Multicolor Photometry and Gaia DR2 Astrometry”. The Astronomical Journal, 159, 95  https://doi.org/10.3847/1538-3881/ab67b5

CJ Corbally:  SJ Murphy et al., “The Discovery of lambda Bootis Stars – The Southern Survey II.” Avvisi mensili della Royal Astronomical Society  https://doi.org/10.1093/mnras/staa2347 Margaret Boone Rappaport, et al., “Neuroplasticity as a Foundation for Human Enhancements in Space”. Acta Astronautica 175,  438  https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.06.011

P. Gabor:  A. Gibbs et al, “EDEN: analisi della sensibilità e limiti di rilevamento del pianeta in transito per le nane rosse tardive nelle vicinanze”. The Astronomical Journal, 159  https://doi.org/10.3847/1538-3881/ab7926

G. Gionti:  “L’inizio dell’Universo e la questione di Dio”. La Civiltà Cattolica,  3 marzo. https://www.laciviltacattolica.com/the-beginning-of-the-universe-and-the-question-of-god/

RJ Macke:  PP Povinec et al., “Radionuclidi nei meteoriti di Chassigny e Nakhla di origine marziana: implicazioni per le loro dimensioni pre-atmosferiche e le età di esposizione ai raggi cosmici”  Planetary and Space Science, 186; https://doi.org/10.1016/j.pss.2020.104914 ; GJ Flynn et. al., “Crateri da ipervelocità e interruzione del meteorite di condrite carbonacea 4502 dell’Africa nordoccidentale: implicazioni per la produzione di crateri, interruzione catastrofica, trasferimento di quantità di moto e produzione di polvere sugli asteroidi”  Planetary and Space Science, 187,  https://doi.org/10.1016/ j.pss.2020.104916 ; AM Ruzicka  et al., “Riscaldamento per compattazione shock e processi collisionali nella produzione di condriti ordinarie di tipo 3: lezioni dalla (quasi) unica breccia fusa di condrite L3 Northwest Africa 8709.” Meteoritics & Planetary Science, in corso di stampa.

RJ Macke e GJ Consolmagno. : CP Opeil. et al., “Le sorprendenti proprietà termiche delle condriti carboniose CM”. Meteoritics and Planetary Science, in corso di stampa.

A. Omizzolo:  R. Rampasso et al, “Morfologia e fotometria di superficie di un campione di galassie di primo tipo isolate da immagini profonde”  Astronomy and Astrophysics,  in corso di stampa .

Studiosi a contratto:

Francl, M .:  “The invisible college”,  Nature Chemistry, 12, 582-583 ; “A chemist’s cup of tea”,  Nature Chemistry, 12, 319-320.

JG Funes:  M. Lares, et al. “Stima Monte Carlo della probabilità di contatti causali tra civiltà comunicanti.”  Giornale internazionale di astrobiologia. https://doi.org/ 10.1017 / S147355042000018X

M. Heller:  in L. Pysiak et al., “Spazi differenziali funzionali e struttura infinitesimale dello spazio-tempo”,  Reports on Mathematical Physics, 85 (3)  443-454.

D. Minniti:  MG Navarro et al., “VVV Survey Microlensing: Candidate Events with Sources in the Far-Disk”,  The Astrophysical Journal, in corso di stampa; H. Ernandes, et al., “Abbondanza di rame e cobalto in 56 giganti rosse del rigonfiamento galattico”,  Astronomy & Astrophysics, in corso di stampa (arXiv: 2007.00397E)  ⬤ JFC Santos et al., “The VISCACHA survey – II. Struttura degli ammassi stellari nella periferia delle Nubi di Magellano “,  Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, in corso di stampa (arXiv: 2008.04399S)  ⬤ JH Minniti et al.,” Utilizzo delle Cefeidi classiche per studiare il lato più lontano del disco della Via Lattea. I. Classificazione spettroscopica e gradiente di metallicità “,  Astronomy & Astrophysics, in corso di stampa (arXiv: 2007.03122)  ⬤M. Lombart et al., “VLT / SPHERE survey for exoplanets around young, early-type stars including systems with multi-belt architectures”,  Astronomy & Astrophysics, in press (arXiv: 2005.08850)  ⬤ VD Ivanov et al., “Qualitative classificazione delle civiltà extraterrestri “,  Astronomy & Astrophysics, in corso di stampa (arXiv: 2005.13221)

G. Tanzella-Nitti:  “Unità del sapere e transdisciplinarità. Per una lettura della ‘Veritatis gaudium’ ”,  L’Osservatore Romano 11 marzo.

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Il nostro sito di astronomia nello spazio sacro  ha  diversi  autori che scrivono su una vasta gamma di argomenti relativi alla fede e alla scienza.

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II Zw 096

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Data di rilascio:

23 settembre 2020 10:00 (EDT)

II Zw 096

Leggi il comunicato:

2020-49

Utilizzo dei media:

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Full Res 1800 X 1800 PNG 3,33 MB

Risoluzione massima 1800 X 1800 TIFF 3,98 MB

Informazioni su questa immagine

Queste galassie in fusione, conosciute come II Zw 096, sono il sito di uno spettacolare scoppio di formazione stellare che è accennato nelle macchioline rosse vicino al centro dell’immagine. Questa area avvolta dalla polvere nasconde una brillante esplosione di formazione stellare che diventa più evidente a lunghezze d’onda maggiori della luce infrarossa.

L’immagine sopra combina osservazioni nel vicino infrarosso, nel visibile e nell’ultravioletto lontano dal telescopio spaziale Hubble. I ricercatori che utilizzano i dati a infrarossi del telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno stimato che l’esplosione di stelle, che vive in una piccola regione rossa al centro di questa immagine, stia generando stelle al ritmo vertiginoso di circa 100 masse solari all’anno. Il prossimo James Webb Space Telescope consentirà ai ricercatori di penetrare nella polvere e cercare un buco nero supermassiccio sepolto e in rapida crescita.

Crediti:NASA , JPL-Caltech, STScI e H. Inami (Hiroshima University)

Fatti veloci

Informazioni sull’oggetto
Nome oggettoII Zw 096
Descrizione oggettoGalassie interagenti
Posizione RA20h 57m 24.3s
Posizione dec17 ° 7 ‘40,3 “
Distanza525 milioni di anni luce
Informazioni sui dati
Descrizione dei datiLe osservazioni dell’HST includono quelle del Programma 10592 (A. Evans).
StrumentoACS / WFC e ACS / SBC
Date di esposizione15 aprile 2006 e 1 maggio 2008
FiltriF140LP, F435W, F814W
Circa l’immagine
Informazioni sul coloreQueste immagini sono un composto di esposizioni separate acquisite dallo strumento ACS sul telescopio spaziale Hubble. Sono stati utilizzati diversi filtri per campionare intervalli di lunghezze d’onda stretti. Il colore risulta dall’assegnazione di diverse tonalità (colori) a ciascuna immagine monocromatica (scala di grigi) associata a un singolo filtro. In questo caso, i colori assegnati sono: Blu: F140LP Verde: F435W Rosso: F814W

Il telescopio spaziale James Webb della NASA, sviluppato in collaborazione con ESA e CSA, è gestito dallo Space Telescope Science Institute di AURA.

Home page dello Space Telescope Science Institute

NGC 7469

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Data di rilascio:

23 settembre 2020 10:00 (EDT)

NGC 7469

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2020-49

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Diritto d’autore

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Medio 2000 X 2000 PNG 6,71 MB

Risoluzione massima 3861 X 3861 PNG 27,5 MB

Risoluzione massima 3861 X 3861 TIFF 36,3 MB

Informazioni su questa immagine

Poiché le galassie che compongono NGC 7469 sono entrambe quasi faccia a faccia se viste dalla Terra, è più facile identificare le aree in cui potrebbe esistere un buco nero. Un potente buco nero supermassiccio in crescita, circondato da un anello di giovani stelle, vive nel cuore della galassia in alto a destra. Sono necessarie immagini a infrarossi ad alta risoluzione del telescopio spaziale James Webb per determinare se le stelle si formano in modo diverso attorno a un buco nero supermassiccio centrale rispetto alla formazione stellare più lontana tra le braccia della galassia. Webb aiuterà anche i ricercatori a tracciare i deflussi di gas, il che aiuterà a individuare dove e come viene influenzato il mezzo interstellare, che successivamente guida o spegne la formazione stellare.

Crediti:NASA , ESA , Hubble Heritage ( STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration e A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

Fatti veloci

Informazioni sull’oggetto
Nome oggettoNGC 7469, QSO J2303 + 0852, Arp 298, Mrk 1514, IC 5283, KPG 575A
Descrizione oggettoGalassie interagenti
Posizione RA23h 3m 16,92s
Posizione dec08 ° 53 ‘6,39 “
Distanza200 milioni di anni luce (50 milioni di parsec)
Informazioni sui dati
Descrizione dei datiLe osservazioni dell’HST includono quelle del Programma 10592 (A. Evans).
StrumentoACS / WFC
Date di esposizione11 giugno 2002, tempo di esposizione: 33 minuti
FiltriF435W, F814W
Circa l’immagine
Informazioni sul coloreQueste immagini sono un composto di esposizioni separate acquisite dallo strumento ACS sul telescopio spaziale Hubble. Sono stati utilizzati diversi filtri per campionare intervalli di lunghezze d’onda stretti. Il colore risulta dall’assegnazione di diverse tonalità (colori) a ciascuna immagine monocromatica (scala di grigi) associata a un singolo filtro. In questo caso, i colori assegnati sono: Blu: F435W Rosso: F814W

Il telescopio spaziale James Webb della NASA, sviluppato in collaborazione con ESA e CSA, è gestito dallo Space Telescope Science Institute di AURA.

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NGC 3256

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Data di rilascio:

23 settembre 2020 10:00 (EDT)

NGC 3256

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2020-49

Utilizzo dei media:

Diritto d’autore

Opzioni di download:

Medio 2000 X 2000 PNG 6,37 MB

Risoluzione massima 3640 X 3640 PNG 22,4 MB

Risoluzione massima 3640 X 3640 TIFF 28,6 MB

Informazioni su questa immagine

Sebbene le due galassie in NGC 3256 appaiano unite se viste nella luce visibile, un secondo nucleo luminoso si trova nascosto tra il groviglio di corsie di polvere nella regione centrale. Utilizzando una gamma di telescopi a terra e nello spazio, il team di ricerca GOALS (Great Observatories All-sky LIRG Survey) ha analizzato galassie come NGC 3256 dai raggi X attraverso lunghezze d’onda radio. NGC 3256 ha un nucleo attivo sepolto, shock su larga scala da due potenti deflussi e un numero enorme di ammassi stellari compatti e luminosi.

Le prossime ricerche con il James Webb Space Telescope aiuteranno i ricercatori a saperne di più sui deflussi, il che consentirà loro di modellare meglio il gas caldo e freddo e di determinare quali implicazioni ha su come e dove si formano le stelle nelle galassie in rapida evoluzione.

Crediti:NASA , ESA , Hubble Heritage ( STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration e A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

Fatti veloci

Informazioni sull’oggetto
Nome oggettoNGC 3256, VV 065, AM 1025-433
Descrizione oggettoGalassie interagenti
Posizione RA10h 27m 51.57s
Posizione dec-43 ° 54 ‘13,39 “
Distanza100 milioni di anni luce (50 milioni di parsec)
Informazioni sui dati
Descrizione dei datiLe osservazioni dell’HST includono quelle del Programma 10592 (A. Evans).
StrumentoACS / WFC
Date di esposizione5 novembre 2001, tempo di esposizione: 35 minuti
FiltriF435W, F814W
Circa l’immagine
Informazioni sul coloreQueste immagini sono un composto di esposizioni separate acquisite dallo strumento ACS sul telescopio spaziale Hubble. Sono stati utilizzati diversi filtri per campionare intervalli di lunghezze d’onda stretti. Il colore risulta dall’assegnazione di diverse tonalità (colori) a ciascuna immagine monocromatica (scala di grigi) associata a un singolo filtro. In questo caso, i colori assegnati sono: Blu: F435W Rosso: F814W

Il telescopio spaziale James Webb della NASA, sviluppato in collaborazione con ESA e CSA, è gestito dallo Space Telescope Science Institute di AURA.

Home page dello Space Telescope Science Institute

Il telescopio Webb della NASA esplorerà i nuclei della fusione delle galassie

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23 settembre 2020 10:00 AM (EDT)  ID rilascio: 2020-49

NGC 3256

Sommario

I ricercatori studieranno quattro galassie vicine che si fondono con un dettaglio senza precedenti.

Le galassie che si fondono spesso appaiono illuminate come uno spettacolo pirotecnico. L’incontro dei loro flussi di gas accelera la formazione stellare e alimenta i loro buchi neri centrali. Tuttavia, gran parte di questa attività, in particolare dove interagiscono, è avvolta dalla polvere. Le osservazioni significativamente più sensibili e più nitide di Webb alla luce infrarossa saranno in grado di vedere attraverso la polvere, portando a dati ad alta risoluzione che riveleranno molto di più su ciò che sta accadendo nei nuclei di queste galassie.
NGC 3256

Quando le galassie si scontrano, è come se tutti i musicisti di una sinfonia avessero iniziato un furioso crescendo: mentre le loro stelle e il gas cadono verso il centro, la formazione stellare si intensifica. Allo stesso tempo, i buchi neri delle galassie si ingorgano e si illuminano, rilasciando energia e materiale nel gas circostante. Queste “aperture”, che continuano per centinaia di milioni di anni, sono più luminose dove i centri delle galassie – chiamati nuclei – si fondono e anche quelle aree sono piene di polvere. Fino ad ora, le osservazioni a infrarossi ad alta risoluzione dallo spazio che possono perforare la polvere non erano possibili. Le osservazioni del telescopio spaziale James Webb della NASA restituiranno sia immagini a infrarossi che spettri che consentiranno ai ricercatori di aggiungere dettagli incredibili alla nostra comprensione della meccanica precisa al lavoro.

Un gruppo di ricerca guidato da Lee Armus del California Institute of Technology / IPAC di Pasadena e Aaron Evans dell’Università della Virginia e dal National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville studierà i centri di una classe di galassie interagenti note come galassie luminose a infrarossi che si fondono. “Gli strumenti di Webb forniranno enormi balzi alle nostre capacità di risolvere ciò che sta accadendo in queste galassie”, ha spiegato Armus. “Le immagini e gli spettri non saranno solo da 50 a 100 volte più sensibili dei precedenti dati a infrarossi, ma anche significativamente più nitidi”.

Queste galassie che si fondono sono spesso galassie a spirale ricche di gas, il che significa che stanno ancora formando stelle prima della collisione. Man mano che si avvicinano e conducono una delicata “danza”, il gas nelle galassie perde momento angolare e si incanala verso il centro. Ciò innesca la formazione stellare aggiuntiva a un ritmo accelerato, fino a centinaia di masse solari all’anno rispetto a una o due all’anno osservate nelle normali galassie di formazione stellare come la nostra. Durante la formazione delle stelle, riscaldano la polvere circostante, generando enormi quantità di energia nella luce infrarossa.

Gli strumenti a infrarossi ad alta risoluzione di Webb consentiranno ai ricercatori di risolvere per la prima volta le regioni centrali di formazione stellare. “Puntiamo a osservare aree di dimensioni comprese tra 150 e 300 anni luce”, ha affermato Evans. “Per il contesto, queste galassie si estendono per centinaia di milioni di anni luce di diametro. Webb spoglierà tutta la polvere e vedrà l’attività che è al loro centro”.

Tirando indietro il sipario “polveroso”

Ciascuno degli obiettivi del team fa parte di un programma pluridecennale molto più ampio noto come GOALS, il sondaggio LIRG All-sky Great Observatories . Il team di ricerca ha studiato più di 200 galassie luminose a infrarossi che si fondono attraverso lo spettro elettromagnetico, dalla luce radio e ultravioletta alla luce visibile e a raggi X, creando robusti set di dati per ciascuna.

I ricercatori hanno selezionato con cura quattro bersagli, ciascuno composto da due galassie, per produrre una visione molto più completa dell’attività che si sta verificando in queste galassie in fusione aggiungendo dati a infrarossi ad alta risoluzione. Hanno una serie di caratteristiche, sebbene tutte siano contrassegnate da un’intensa formazione stellare o da un buco nero supermassiccio che si alimenta attivamente:

  • Due nuclei sono al centro di NGC 3256 , ma uno è in gran parte nascosto da bande scure di polvere, rendendo le osservazioni a infrarossi essenziali per comprendere appieno dove si stanno formando le stelle e dove possono trovarsi i buchi neri, nonché come si influenzano a vicenda. Forti venti galattici emergono da entrambi i nuclei, ma le loro proprietà sono in gran parte sconosciute.
  • NGC 7469 ha un anello starburst e un nucleo galattico attivo luminoso centrale con un getto. Le osservazioni di Webb aiuteranno i ricercatori a determinare come il nucleo centrale attivo stia influenzando la formazione stellare al centro della galassia.
  • La polvere avvolge anche una delle due galassie che compongono VV 114 . Sebbene sia noto che la formazione stellare diffusa si sta verificando in entrambe le galassie interagenti, una brilla intensamente alla luce infrarossa e l’altra alla luce ultravioletta. Webb ci darà la visione più chiara di questa affascinante e complessa coppia in fusione.
  • II Zw 096 è unica tra le sorgenti GOALS poiché la sorgente del suo immenso potere infrarosso proviene da una regione molto compatta non associata ai nuclei di nessuna delle galassie in fusione. Questo oggetto sta producendo stelle quasi 100 volte più veloci della Via Lattea, ma in una regione inferiore a un decimillesimo dell’area. Webb seguirà le osservazioni di queste galassie da parte del telescopio spaziale Spitzer della NASA in pensione , consentendo ai ricercatori di penetrare nella polvere e cercare un buco nero supermassiccio sepolto e in rapida crescita.

Per scoprire i processi che causano queste condizioni, è essenziale individuare dove e quanto velocemente si stanno formando le stelle e misurare la quantità di gas che i buchi neri centrali stanno accumulando con le osservazioni a infrarossi di Webb. “Tutti questi oggetti, comprese stelle e buchi neri, sono in competizione per le risorse”, ha spiegato Armus. “I buchi neri hanno bisogno di gas per crescere e man mano che crescono diventano energetici e guidano i deflussi. A loro volta, quei deflussi influenzano il modo in cui le stelle si formano riscaldando e spingendo via il gas. Con Webb, avremo la capacità di capire qual è l’interazione tra tutti questi processi. “

Oltre alle immagini, Webb raccoglierà spettri dai centri di queste quattro galassie in fusione. “Le immagini ci diranno dove sono le cose, ma gli spettri forniscono delle informazioni davvero ricche: ti dicono cosa c’è e come potrebbe muoversi”, ha detto la co-investigatrice Vivian U dell’Università della California, Irvine.

Per capire cosa sta succedendo al centro di queste galassie in fusione, il team ha bisogno sia di immagini che di mappe spettrali altamente dettagliate delle regioni attive intorno ai nuclei, molto meglio degli spettri che forniscono una media dell’intera area osservata. Il Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) di Webb e il suo Mid-Infrared Instrument (MIRI) possono fare esattamente questo, il che consentirà ai ricercatori di misurare non solo ciò che c’è, ma anche le condizioni fisiche all’interno delle regioni di formazione stellare nel nucleo per il primo tempo.

“Le corsie polverose sono bellissime finché non cerchi di scoprire cosa sta succedendo dietro di loro”, ha continuato U. “Nel vicino e nel medio infrarosso, inizieremo a vedere attraverso la polvere. E osservando per la prima volta ciò che sta accadendo su piccola scala, impareremo come gas e polvere stanno influenzando la formazione stellare e il mezzo interstellare in questi ambienti”.

Implicazioni di ricerca di vasta portata

Sebbene i modelli teorici di galassie che si fondono dimostrino come si formano le stelle, attualmente non tengono conto precisamente di come i buchi neri supermassicci e molte stelle giovani calde influenzano l’ambiente circostante o di come il gas si muove all’interno delle fusioni di galassie. I dati di Webb dovrebbero dare ai ricercatori una visione chiara dei centri di fusione delle galassie e informare una nuova generazione di modelli che descriveranno come le galassie interagiscono e si fondono.

Come parte di questo studio, il team aggiornerà e fornirà software, scritto inizialmente per i dati dello Spitzer Space Telescope, per adattarsi agli spettri Webb e generare mappe delle galassie in diverse linee di emissione e colori. Il team utilizzerà questo software anche per mappare le dinamiche del gas attorno ai nuclei e studiare come i deflussi modellano la loro evoluzione.

Oltre a beneficiare gli scienziati che ricercano questi o oggetti simili, questo programma dimostrerà anche le capacità di Webb in un’ampia gamma di applicazioni scientifiche, aiutando altri scienziati a utilizzare l’osservatorio in modo efficace ed efficiente per raggiungere i propri obiettivi scientifici e fornire uno sguardo dettagliato alle galassie vicine che può assomigliare a sistemi giovani nell’universo primordiale.

Questa ricerca viene condotta come parte del programma DD-ERS ( Discretionary-Early Release Science ) di un direttore di Webb . Questo programma fornisce tempo a progetti selezionati all’inizio della missione del telescopio, consentendo ai ricercatori di apprendere rapidamente come utilizzare al meglio le capacità di Webb, ottenendo anche una solida scienza.

Il telescopio spaziale James Webb sarà il principale osservatorio di scienze spaziali al mondo quando verrà lanciato nel 2021. Webb risolverà i misteri del nostro sistema solare, guarderà oltre a mondi lontani intorno ad altre stelle e sonderà le misteriose strutture e origini del nostro universo e del nostro luogo dentro. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner, ESA (European Space Agency) e Canadian Space Agency.

Contatto:Claire Blome / Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
667-218-6426 / 410-338-4366
cblome@stsci.edu / cpulliam@stsci.edu

Link correlati:

Portale Webb della NASA

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NGC 3256

NGC 7469

II Zw 096

LE OSSERVAZIONI DI HUBBLE SUGGERISCONO UN INGREDIENTE MANCANTE NELLE TEORIE DELLA MATERIA OSCURA

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10 settembre 2020 14:00 (EDT)  ID rilascio: 2020-29 

Le osservazioni di Hubble suggeriscono un ingrediente mancante nelle teorie della materia oscura

SU QUESTA PAGINA

SOMMARIO

I RICERCATORI TROVANO UN SORPRENDENTE DIVARIO TRA LE OSSERVAZIONI E LE TEORIE DELLA MATERIA OSCURA

Mentre studiava l’ammasso galattico di Coma nel 1933, l’astronomo Fritz Zwicky scoprì un problema. La massa di tutte le stelle nell’ammasso rappresentava solo una piccola percentuale del peso necessario per impedire alle galassie membri di sfuggire alla morsa gravitazionale dell’ammasso. Ha predetto che la “massa mancante”, ora nota come materia oscura, era la colla che teneva insieme l’ammasso.

La materia oscura, come suggerisce il nome, è materia che non può essere vista. Non emette, assorbe o riflette la luce, né interagisce con particelle note. La presenza di queste particelle sfuggenti è nota solo attraverso la loro attrazione gravitazionale sulla materia visibile nello spazio. Questa misteriosa sostanza è l’impalcatura invisibile del nostro universo che forma lunghe strutture filamentose – la rete cosmica – lungo la quale si formano le galassie.

Ancora più confuso è che la materia oscura costituisce la maggior parte del contenuto di massa complessivo dell’universo. Il materiale di cui sono fatti le stelle, i pianeti e gli esseri umani rappresenta solo una piccola percentuale del contenuto dell’universo.

Gli astronomi hanno inseguito questa sostanza spettrale per decenni, ma non hanno ancora molte risposte. Hanno ideato metodi ingegnosi per dedurre la presenza della materia oscura tracciando i segni dei suoi effetti gravitazionali.

Una tecnica consiste nel misurare come la gravità della materia oscura in un enorme ammasso galattico ingrandisce e deforma la luce da una galassia lontana sullo sfondo. Questo fenomeno, chiamato lente gravitazionale, produce immagini macchiate di galassie remote e occasionalmente copie multiple di una singola immagine.

Un recente studio su 11 pesanti ammassi di galassie ha scoperto che alcuni ammassi di materia oscura su piccola scala sono così concentrati che gli effetti di lente che producono sono 10 volte più forti del previsto. Queste concentrazioni sono associate a singole galassie a grappolo.

I ricercatori che hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble e il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory in Cile hanno scoperto con dettagli senza precedenti immagini distorte su scala ridotta di galassie remote annidate come bambole Matrioska all’interno delle distorsioni delle lenti su scala più grande nel nucleo di ogni ammasso, dove risiedono le galassie più massicce .

Questa scoperta inaspettata significa che c’è una discrepanza tra queste osservazioni e modelli teorici di come la materia oscura dovrebbe essere distribuita negli ammassi di galassie. Potrebbe segnalare una lacuna nell’attuale comprensione degli astronomi della natura della materia oscura.


MACS J1206

Gli astronomi hanno scoperto che potrebbe esserci un ingrediente mancante nella nostra ricetta cosmica di come si comporta la materia oscura.

Hanno scoperto una discrepanza tra i modelli teorici di come la materia oscura dovrebbe essere distribuita negli ammassi di galassie e le osservazioni della presa della materia oscura sugli ammassi.

La materia oscura non emette, assorbe o riflette la luce. La sua presenza è conosciuta solo attraverso la sua attrazione gravitazionale sulla materia visibile nello spazio. Pertanto, la materia oscura rimane elusiva come lo Stregatto di Alice nel Paese delle Meraviglie, dove si vede solo il suo sorriso (sotto forma di gravità) ma non l’animale stesso.

Un modo in cui gli astronomi possono rilevare la materia oscura è misurare il modo in cui la sua gravità distorce lo spazio, un effetto chiamato lente gravitazionale.

I ricercatori hanno scoperto che concentrazioni su piccola scala di materia oscura in ammassi producono effetti di lente gravitazionali 10 volte più forti del previsto. Questa prova si basa su osservazioni senza precedenti di diversi massicci ammassi di galassie da parte del telescopio spaziale Hubble della NASA e del Very Large Telescope (VLT) dell’European Southern Observatory in Cile.

Gli ammassi di galassie, le strutture più massicce dell’universo composte da galassie membri individuali, sono i più grandi depositi di materia oscura. Non solo sono tenuti insieme in gran parte dalla gravità della materia oscura, le singole galassie a grappolo sono esse stesse piene di materia oscura. La materia oscura in gruppi è quindi distribuita su scala sia grande che piccola.

“Gli ammassi galattici sono laboratori ideali per capire se le simulazioni al computer dell’universo riproducono in modo affidabile ciò che possiamo dedurre sulla materia oscura e sulla sua interazione con la materia luminosa”, ha affermato Massimo Meneghetti dell’INAF (National Institute for Astrophysics) -Observatory of Astrophysics and Space Science di Bologna in Italia, l’autore principale dello studio.

“Abbiamo fatto molti test accurati per confrontare le simulazioni ei dati in questo studio, e la nostra scoperta della mancata corrispondenza persiste”, ha continuato Meneghetti. “Una possibile origine di questa discrepanza è che potremmo perdere alcuni aspetti fisici chiave nelle simulazioni”.

Priyamvada Natarajan della Yale University di New Haven, Connecticut, uno dei teorici senior del team, ha aggiunto: “C’è una caratteristica dell’universo reale che semplicemente non stiamo catturando nei nostri attuali modelli teorici. Ciò potrebbe segnalare una lacuna nel nostro attuale comprensione della natura della materia oscura e delle sue proprietà, poiché questi dati squisiti ci hanno permesso di sondare la distribuzione dettagliata della materia oscura sulle scale più piccole “.

Il documento del team apparirà nel numero dell’11 settembre della rivista Science .

La distribuzione della materia oscura in cluster viene mappata tramite la flessione della luce, o l’effetto di lente gravitazionale, che producono. La gravità della materia oscura ingrandisce e distorce la luce proveniente da oggetti sullo sfondo distanti, proprio come uno specchio da luna park, producendo distorsioni e talvolta immagini multiple della stessa galassia distante. Maggiore è la concentrazione di materia oscura in un ammasso, più drammatica è la sua flessione della luce.

Le immagini nitide di Hubble, abbinate agli spettri del VLT, hanno aiutato il team a produrre una mappa della materia oscura accurata e ad alta fedeltà. Hanno identificato dozzine di galassie di sfondo con immagini multiple e lenti. Misurando le distorsioni delle lenti, gli astronomi potrebbero tracciare la quantità e la distribuzione della materia oscura.

I tre principali ammassi di galassie utilizzati nell’analisi, MACS J1206.2-0847 , MACS J0416.1-2403 e Abell S1063 , facevano parte di due indagini Hubble: The Frontier Fields e Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH) programmi.

Con sorpresa del team, le immagini di Hubble hanno anche rivelato archi su scala più piccola e immagini distorte annidate all’interno delle distorsioni delle lenti su scala più grande nel nucleo di ogni ammasso, dove risiedono le galassie più massicce.

I ricercatori ritengono che le lenti incorporate siano prodotte dalla gravità di concentrazioni dense di materia oscura associate alle singole galassie a grappolo. È noto che la distribuzione della materia oscura nelle regioni interne delle singole galassie migliora l’effetto di lente globale dell’ammasso.

Ulteriori osservazioni spettroscopiche si sono aggiunte allo studio misurando la velocità delle stelle in orbita all’interno di molte delle galassie a grappolo. “Sulla base del nostro studio spettroscopico, siamo stati in grado di associare le galassie a ciascun ammasso e stimare le loro distanze”, ha detto il membro del team Piero Rosati dell’Università di Ferrara in Italia.

“La velocità delle stelle ci ha fornito una stima della massa di ogni singola galassia, inclusa la quantità di materia oscura”, ha aggiunto il membro del team Pietro Bergamini dell’INAF-Observatory of Astrophysics and Space Science a Bologna, Italia.

Il team ha confrontato le mappe della materia oscura con campioni di ammassi di galassie simulati con masse simili, situati all’incirca alle stesse distanze degli ammassi osservati. Gli ammassi nelle simulazioni al computer non hanno mostrato lo stesso livello di concentrazione di materia oscura sulle scale più piccole, le scale associate alle singole galassie a grappolo come si vede nell’universo.

Il team non vede l’ora di continuare le prove di stress del modello standard della materia oscura per individuarne la natura intrigante.

Il telescopio spaziale romano Nancy Grace pianificato dalla NASA rileverà galassie ancora più remote attraverso lenti gravitazionali da massicci ammassi di galassie. Le osservazioni amplieranno il campione di ammassi che gli astronomi possono analizzare per testare ulteriormente i modelli di materia oscura.

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l’ESA (Agenzia spaziale europea). Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio. Lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, nel Maryland, conduce le operazioni scientifiche di Hubble. STScI è gestito per la NASA dall’Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia a Washington, DC

CREDITI:

NASA , ESA , P.Natarajan (Yale University), M. Meneghetti (INAF-Observatory of Astrophysics and Space Science of Bologna), P. Rosati (University of Ferrara), and the CLASH-VLT / Zooming teams
Ringraziamenti: NASA , ESA , M. Postman ( STScI ) e il team CLASH

CONTATTO:

Donna Weaver / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimora, Maryland
410-338-4493 / 410-338-4514
dweaver@stsci.edu / villard@stsci.edu

Priyamvada Natarajan
Yale University, New Haven, Connecticut
203-436-4833
priyamvada.natarajan@yale.edu

Massimo Meneghetti
INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza, Bologna, Italia
massimo.meneghetti@inaf.it


LINK CORRELATI:

Il documento scientifico di M. Meneghetti et al.Portale
Hubble della
NASA Rilascio dell’ESA / Hubble Video della NASA Goddard Rilascio della
Yale University

L’AMMASSO GALATTICO RIVELA UNA CONCENTRAZIONE DI MATERIA OSCURA PIÙ FORTE DEL PREVISTO

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MACS J1206

DATA DI RILASCIO: 10 settembre 2020 14:00 (EDT)

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2020-29

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Informazioni su questa immagine

Questa immagine del telescopio spaziale Hubble mostra l’enorme ammasso di galassie MACS J1206. Incorporate nell’ammasso ci sono le immagini distorte di galassie di sfondo distanti, viste come archi e caratteristiche macchiate. Queste distorsioni sono causate dalla quantità di materia oscura nell’ammasso, la cui gravità piega e ingrandisce la luce proveniente da galassie lontane. Questo effetto, chiamato lente gravitazionale, consente agli astronomi di studiare galassie remote che altrimenti sarebbero troppo deboli per vedere.

Gli astronomi hanno misurato la quantità di lente gravitazionale nell’ammasso per produrre una mappa dettagliata della distribuzione della materia oscura dell’ammasso. Questa sostanza sfuggente è la colla invisibile che tiene legate le stelle all’interno di una galassia e costituisce la maggior parte della materia dell’universo. Gli ammassi galattici sono il più grande deposito di materia oscura nell’universo.

Oltre alla materia oscura distribuita uniformemente all’interno dell’ammasso, gli astronomi hanno scoperto che una grande quantità prevista è concentrata nelle singole galassie a grappolo. Queste concentrazioni hanno prodotto effetti di lenti gravitazionali 10 volte più forti di quanto previsto dalla teoria.

Molte di queste galassie sono sufficientemente massicce e dense da distorcere e ingrandire anche sorgenti lontane. Le galassie nelle tre estrazioni rappresentano esempi di tali effetti. Nelle istantanee in alto a destra e in basso, due galassie blu distanti sono riprese dalle galassie a grappolo più rosse in primo piano, formando anelli e immagini multiple degli oggetti remoti. Le macchie rosse intorno alla galassia in alto a sinistra denotano l’emissione da nuvole di idrogeno in una singola sorgente distante. La sorgente, vista quattro volte a causa delle lenti, potrebbe essere una debole galassia. Questi blob sono stati rilevati dal Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) presso il Very Large Telescope (VLT) dell’European Southern Observatory in Cile. I blob non vengono visualizzati nelle immagini di Hubble.

MACS J1206 fa parte del programma Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH) ed è uno dei tre ammassi di galassie che i ricercatori hanno studiato con Hubble e il VLT.

I ricercatori suggeriscono che questa discrepanza sia un ingrediente fisico che manca nel modo in cui vengono create le simulazioni al computer o nella comprensione degli astronomi della natura della materia oscura che plasma la formazione e l’evoluzione delle galassie a grappolo.

L’immagine di Hubble è una combinazione di osservazioni in luce visibile e infrarossa scattate nel 2011 dalla Advanced Camera for Surveys e dalla Wide Field Camera 3.

CREDITI: NASA , ESA , P. Natarajan (Yale University), G. Caminha (University of Groningen), M. Meneghetti (INAF-Observatory of Astrophysics and Space Science of Bologna), e le squadre CLASH-VLT / Zoom
Ringraziamenti: NASA , ESA , M. Postman ( STScI ) e il team CLASH

Fatti veloci

Informazioni sull’oggetto
Nome oggettoMACS J1206.2-0847, MACS 1206
Descrizione oggettoGalaxy Cluster
Posizione RA12: 06: 11.97
Posizione dec-08: 48: 00.03
Distanza4,5 miliardi di anni luce (1,2 miliardi di parsec)
DimensioniL’immagine ha un diametro di 2,25 arcmin (circa 2 miliardi di anni luce)
Informazioni sui dati
Descrizione dei datiQuesta immagine è stata creata dai dati HST dalla proposta 12069 : M. Postman (STScI) et al.
StrumentoHST ACS / WFC, WFC3 / IR; VLT / MUSE
Date di esposizioneAprile-luglio 2011
FiltriACS / WFC: F435W (B), F475W (g), F606W (V), F625W (r), ACS / WFC F775W (i), F814W (I) e F850LP (z) WFC3 / IR: F105W (Y) , F110W (YJ), F125W (J), F140W (JH) e F160W (H), VLT / MUSE: LyA;
Circa l’immagine
Informazioni sul coloreQuesta immagine è un composto di molte esposizioni separate effettuate dagli strumenti ACS e WFC3 sul telescopio spaziale Hubble utilizzando dieci diversi filtri. Il colore risulta dall’assegnazione di diverse tonalità (colori) a ciascuna immagine monocromatica. In questo caso, i colori assegnati sono: Blu: ACS / WFC F435W (B), F475W (g), F606W (V) + F625W (r) Verde: ACS / WFC F775W (i) + F814W (I) + F850LP ( z) Rosso: WFC3 / IR F105W (Y) + F110W (YJ) + F125W (J) + F140W (JH) + F160W (H) Questa immagine include una sovrapposizione che mostra i dati Lyman-alpha dallo strumento ESO / VLT MUSE in magenta .
Immagine della bussolaimmagine annotata dell'ammasso di galassie MACS J1206;  le galassie nelle tre estrazioni rappresentano esempi di effetti di lenti gravitazionali

L’Italia si candida a ospitare l’Einstein Telescope

Astrofisica/Astrophysics, Astronomia/Astronomy, Buchi neri/Black holes, Buco Nero/Black Hole, Cosmologia/ Cosmology, Energia oscura/Dark energy, Fisica/Physics, Geologia/Geology, Materia oscura/Dark matter, Onde Gravitazionali/Gravitational Waves, Osservatori Astronomici/Astronomical Observatories, Osservatorio delle Onde Gravitazionali/Gravitational Waves Observatory, Planetologia/Planetology, Ricerca Planetaria/Planetary Research, Stella di Neutroni/Star of Neutrons, Stelle di Neutroni/Neutron Stars, Storia dell'Astrofisica/History of Astrophysics, Storia della Scienza/History of Science, Telescopi Spaziali/Space Telescopes, Unione Astronomica Internazionale/International Astronomical Union (IAU)

CON L’INFN, L’INAF, L’INGV E LE UNIVERSITÀ DI CAGLIARI E SASSARI

Sarà un rivelatore per onde gravitazionali dieci volte più sensibile rispetto agli interferometri attuali, e richiederà un investimento infrastrutturale di almeno un miliardo e mezzo di euro. La Sardegna, con il suo basso rumore sismico, rappresenta un luogo ideale per ospitarlo: uno dei vertici potrebbe essere la miniera dismessa di Sos Enattos, in provincia di Nuoro

Ufficio stampa Inaf     10/09/2020

Rappresentazione artistica del futuro Einstein Telescope. Crediti: ET steering committee

L’Italia ha ufficializzato la proposta di realizzare in Sardegna, nel territorio del Nuorese, l’Einstein Telescope, un osservatorio pionieristico di terza generazione per le onde gravitazionali che contribuirà in modo decisivo a migliorare la nostra conoscenza dell’universo e dei processi fisici che lo governano. L’Italia è alla guida del gruppo di nazioni che hanno presentato la proposta nell’ambito dell’aggiornamento per il 2021 della roadmap Esfri, il forum strategico europeo che definisce quali saranno le future grandi infrastrutture di ricerca in Europa, in virtù della sua lunga tradizione scientifica nel settore della rivelazione diretta della onde gravitazionali. L’impegno assunto dal Ministero dell’università e della ricerca italiano a ospitare in Sardegna questa infrastruttura è supportato dalle espressioni di interesse da tre enti di ricerca nazionali italiani: l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn, coordinatore del progetto insieme agli olandesi del Nikhef, Istituto nazionale di fisica subatomica), l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e l’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv). La regione Sardegna, così come le università di Sassari e di Cagliari hanno espresso il loro vivo interesse all’installazione di questa infrastruttura di ricerca avanzata.

«Le grandi infrastrutture di ricerca sono volano per la crescita scientifica, tecnologica ed economica», sottolinea Antonio Zoccoli, presidente dell’Infn. «Ospitare grandi infrastrutture di ricerca significa attrarre nel proprio Paese giovani ricercatori e scienziati di altissimo livello da tutto il mondo, significa favorire lo sviluppo di un tessuto industriale dell’alta tecnologia, significa conquistare una leadership internazionale in campo scientifico. Poter realizzare questi ambiziosi progetti in Italia rappresenterebbe un’opportunità unica per catalizzare sul nostro territorio l’afflusso di nuove risorse, in termini sia di competenze scientifiche e tecnologiche sia economici, rafforzando l’eccellenza della ricerca italiana in questi ambiti, e favorendo l’innovazione e la competitività dell’industria nazionale sul mercato globale», conclude il presidente dell’Infn.

«L’Einstein Telescope consentirà agli scienziati di rivelare eventi di coalescenza di due buchi neri di massa media nell’intero universo contribuendo alla comprensione della sua evoluzione», spiega Michele Punturo, responsabile internazionale del progetto, «e consentirà di vedere sotto una nuova luce l’universo oscuro chiarendo quali ruoli giochino l’energia e la materia oscura nella struttura dell’universo».

L’Einstein Telescope esplorerà in dettaglio la fisica dei buchi neri. Questi corpi celesti, caratterizzati da un campo gravitazionale di intensità estrema e la cui esistenza è predetta dalla relatività generale di Albert Einstein, ma per questo sono anche il luogo dove cercare di osservare fenomeni non predicibili da questa teoria, aprendo nuovi capitoli della fisica. L’Einstein Telescope rileverà migliaia di eventi di coalescenze di stelle di neutroni binarie all’anno migliorando la nostra comprensione del comportamento della materia in condizioni estreme di densità e pressione, impossibili da riprodurre in qualsiasi laboratorio. Inoltre, offrirà la possibilità di studiare la fisica nucleare che domina le esplosioni delle supernove.

«Si tratta di un progetto molto ambizioso, che apre prospettive di follow-up nello spettro elettromagnetico a tutte le lunghezze d’onda, in cui l’Inaf, con le sue avanzate infrastrutture da terra e il suo coinvolgimento in prestigiose missioni spaziali, darà un contributo di portata storica», afferma Nichi D’Amico, presidente dell’Inaf e professore ordinario a Cagliari. «Il progetto vede come territorio ospite la Sardegna, una regione che già ha dato prova della sua determinazione nel facilitare e sostenere l’insediamento nell’Isola delle nostre Infrastrutture scientifiche; l’ateneo di Cagliari è già coinvolto in progetti di avanguardia dell’astrofisica moderna, e possiede al suo interno expertise di fisica e ingegneria, che trovano pieno riscontro nelle tematiche scientifiche e tecnologiche che nell’Einstein Telescope rappresentano una vera sfida. L’iniziativa vede istituzioni scientifiche e accademiche non solo di alto profilo, ma già radicate in un territorio che manifesta una evidente volontà di investire nella scienza e nella cultura».

Schema del rilevatore di onde gravitazionali Einstein Telescope. Crediti: Ego Collaboration

L’Einstein Telescope sarà installato in una nuova infrastruttura e utilizzerà tecnologie molto avanzate e innovative e lo renderanno almeno dieci volte più sensibile nella rilevazione di onde gravitazionali rispetto agli strumenti attuali: gli interferometri per onde gravitazionali di seconda generazione Advanced Virgo – che si trova in Italia, all’osservatorio EGO European Gravitational Observatory gestito dall’Infn e dal Cnrs francese – e i due Ligo negli Stati Uniti. Per questo, l’Einstein Telescope ricoprirà un ruolo unico e fondamentale nell’ambito dell’astronomia multimessaggera. L’eccezionale scoperta del 17 agosto 2017, con l’osservazione di onde gravitazionali e di radiazione elettromagnetica emesse dalla stessa sorgente, ha aperto una finestra su questo nuovo campo scientifico che verrà pienamente esplorato dall’Einstein Telescope insieme alla nuova generazione di telescopi per la rivelazione di onde elettromagnetiche da terra e dallo spazio nei quali Inaf è coinvolto direttamente, come Elt, Ska, Cta, Vera Rubin Telescope, Athena  Theseus, per citarne alcuni.

Per operare al meglio delle sue potenzialità, l’osservatorio Einstein Telescope dovrà essere realizzato in un’area geologicamente stabile e scarsamente abitata; le vibrazioni del suolo di origine sia artificiale (traffico di veicoli, attività industriali) che naturale (terremoti) possono infatti mascherare il debole segnale generato dal passaggio di un’onda gravitazionale. Dal marzo 2019 l’Ingv ha installato, in collaborazione con l’Infn e Sapienza – Università di Roma, alcune stazioni sismiche presso la miniera dismessa di Sos Enattos (nel comune di Lula, in provincia di Nuoro), che potrebbe ospitare uno dei vertici del futuro osservatorio. I primi risultati, in corso di pubblicazione sulla rivista Seismological Research Letters, indicano che Sos Enattos è caratterizzato da un rumore sismico estremamente ridotto, tanto da collocarsi tra le 50 installazioni più “silenziose” al mondo.

«L’Ingv sta contribuendo nella scelta dell’area più idonea per l’infrastruttura che rappresenterà anche una grande opportunità di misure del funzionamento della Terra, delle sue oscillazioni continue, della sua struttura interna, degli effetti astronomici che la deformano quotidianamente», affermano Carlo Doglioni e Gilberto Saccorotti, rispettivamente presidente e consigliere dell’Ingv.

Il nuovo rivelatore gravitazionale è una occasione di sviluppo unica nel suo genere: si tratta di un investimento infrastrutturale di almeno un miliardo e mezzo di euro. In fase di costruzione porterà lavoro a più di 2500 persone in un territorio poco popolato; sul lungo termine sarà un grande polo scientifico di valore internazionale, destinato ad attrarre nuove risorse da investire alla frontiera della scienza e della tecnologia nuove, un motore di sviluppo e di crescita culturale per la Sardegna e per l’Europa intera.

«Il coinvolgimento dell’Università di Cagliari è una nuova dimostrazione delle politiche che l’Ateneo cagliaritano porta avanti», dichiara il rettore Maria Del Zompo. «La cultura è la base dell’innovazione, a sua volta fondamento della crescita economica. Le eccellenze presenti nell’Università di Cagliari nel campo della fisica, dell’ingegneria mineraria, energetica ed elettronica, dell’informatica, della geologia e delle telecomunicazioni rendono il contributo dell’Ateneo non solo di conoscenza, ma anche di competenza, e sarà sbocco naturale per i nostri studenti, dottorandi e ricercatori contribuendo a rafforzare la candidatura italiana. L’innovazione è il risultato di un percorso in cui la conoscenza aumenta di valore nel tempo fondandosi sulle scoperte del passato che diventano la base delle conoscenze future: l’esempio sono le miniere. Poter utilizzare una realtà del passato della Sardegna come base per lo sviluppo del futuro dimostra l’importanza della cultura universitaria, perché sono più solide le basi di chi costruisce sul passato rispetto a chi si limita solo al presente, anche in realizzazioni come questa che negli anni supereranno l’attuale stato dell’arte».

«L’Einstein Telescope è un’impresa scientifica e tecnologica di rilevanza globale, ed esprimo quindi tutta la mia soddisfazione per questo primo traguardo, che è stato possibile raggiungere grazie in primo luogo all’impegno dell’Università di Sassari, dell’Infn e di tutti gli enti scientifici coinvolti», commenta il rettore dell’ateneo di Sassari Massimo Carpinelli. «Ora ci auguriamo che il nostro grande progetto venga incluso nella prossima roadmap di Esfri e che possa essere ospitato in Sardegna. La presenza di un centro di ricerca di prima grandezza in territorio sardo apre prospettive di eccezionale rilevanza per lo sviluppo della Regione e per il futuro di tutti i giovani sardi».

Il secondo sito in fase di valutazione per la realizzazione dell’infrastruttura Einstein Telescope è l’Euregio Meuse-Reno, ai confini di Belgio, Germania e Paesi Bassi. La decisione sulla futura localizzazione di Einstein Telescope sarà presa entro i prossimi cinque anni.

Guarda su MediaInaf Tv il servizio video del 2018 sull’Einstein Telescope: