Vedere l’universo piegarsi alla lettera Progetto · Il Brasile in procinto di entrare a far parte...

Politecnico di MilanoFacoltà del DesignLaurea Specialistica in Design della ComunicazioneA.A. 2009/2010

Matteo Gualandrismatricola 734835

RelatoreProf. Mauro Panzeri

CorrelatoreDott. Marco CattaneoDirettore responsabile di Le Scienze e National Geographic Italia

Matteo Gualandris

Vedere l’universopiegarsi alla letteraProgetto editoriale per una rivistadi astronomia e astrofisica

ProgettoNumero 1Anno 1Aprile 2011

Periodicità: mensilePagine: 160Prezzo: ! 4,90Formato: 200"283 mm

CarteInterno: Munken Lynx, mano 1.13, 80 gSezione Articoli: Hello Fat Matt 1.1, 100 gCopertina: Munken Lynx, mano 1.13, 200 g

NotaLe pagine in scala di grigio al 30% corrispondono a spazi pubblicitari

In codaCopertine future

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LEGGERE L’UNIVERSOL'informazione di ciò che esiste e avviene nell'universo è contenuta nella radiazione elettromagnetica generata dai vari processi astro%sici. Nel XIX secolo la scoperta della natura elettromagnetica della luce ha posto le basi per passare dall’astronomia ottica all’osservazione sia dalla Terra sia dallo spazio

ARTICOLIOltre la luceP&'() B'*+'*,-& · ,*&./

L’universo violentoG&)+0**& F01(&2&) B&3*04& · 5)6.0(

I raggi cosmici un secolo dopoB(,*0 B'(-,55& · &*7*

Dal big bang ai buchi neriP0)8) D' B'(*0(/&6 · &*07

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ASTRONOMIAE ASTROFISICAANNO 1 NUMERO 1APRILE 2011

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ANNO 1NUMERO 1

APRILE 2011

LEGGERE L’UNIVERSO

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P L A N C KAPERTURA

‘Ora non essendo i princìpi né uguali né della stessa specie, non si sarebbero potuti ordinare in un cosmo se non si fosse aggiunta l'armonia, in qualunque modo vi sia raggiunta. Se fossero stati simili e d'egual specie, non avrebbero avuto bisogno dell'armonia: ma gli elementi che sono dissimili e di specie diversa e diversamente ordinati, devono essere conchiusi dall'armonia che può tenerli stretti in un cosmo.’

FILOLAO DI CROTONE (470–390a.C.) / ASTRONOMO, MATEMATICO E FILOSOFO DELLA SCUOLA PITAGORICA

D! "#$%&# '(&)$ alle parole giuste per il mio primo intervento su queste pagine. D'altra parte, mi dico, per un giornalista che da anni si dedica alla divulgazione astrono-mica e astro*sica, che cosa ci potrebbe es-sere di più entusiasmante che lavorare per una nuova rivista come Planck? Figuriamoci poi esserne il direttore responsabile. E in più riceverne l'incarico all'inizio di un anno già così speciale.

Celebriamo questo mese il +,-. anniver-sario dell'Unità d'Italia, e c'è davvero tanta Italia a bordo di !/), il grande rivelatore di particelle che partirà in aprile a bordo del-la missione Shuttle )0)1+23 per agganciarsi alla Stazione Spaziale Internazionale e stu-diare i raggi cosmici dallo spazio, a caccia di antimateria e materia oscura, per spiegare alcuni degli enigmi più intricati del cosmo. Come raccontano Roberto Battiston e An-drei Kounine a pagina ,-, nell'esperimento

– costato +,, miliardi di euro e la cui realiz-zazione è durata +4 anni – hanno un ruolo di primo piano l'Agenzia Spaziale Italiana e l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, ma anche molte aziende aerospaziali nazionali che godono di fama e stima in tutto il mondo.

Un po' come a Ginevra, dove 567 vede impegnato un numero formidabile di *sici e tecnici italiani, a cominciare da Fabiola Gianotti, Guido Tonelli, Paolo Giubellino e Pierluigi Campana, i portavoce dei quattro esperimenti in corso nel più ambizioso e complesso acceleratore di *sica delle parti-celle mai costruito.

Piaccia o no, tutto questo è un prodotto di quella università pubblica italiana che – a detta del ministro che dovrebbe governarla e dei troppi economisti1opinionisti1riformisti che la denigrano dalla cattedra dell'univer-sità privata – genererebbe soltanto clientele e baronie. Sembra proprio che all'estero non siano d'accordo, se a8dano ancora all'Italia e agli scienziati italiani ruoli di primissimo piano nelle più importanti collaborazioni

internazionali, e se continuano ad assumere giovani ricercatori italiani nei loro atenei.

Tutto questo fa ri9ettere. Perché è sempre più chiaro che il nostro grosso guaio non è una patologia del sistema dell'istruzione o della ricerca, quanto piuttosto la cronica impreparazione della classe dirigente politi-ca e imprenditoriale a sfruttare le occasioni che la scienza mette loro a disposizione, per inseguire modelli di sviluppo miopi e di re-troguardia. Tanto più se si vanno a vedere i quattro casi (Olivetti, Mattei, Ippolito e Ma-rotta) raccontati da Marco Pivato in Il mira-colo scippato, di cui trovate una recensione in questo numero.

È passato mezzo secolo, da quelle storie oscure e turpi. E mi viene da pensare che nessuno, ma proprio nessuno, si è seria-mente preoccupato di imparare le lezioni del passato per progettare il futuro del pae-se. Però poi penso a tutti quelli che tengono duro, come i fisici di !/) e 567, ai ricercato-ri che uno stipendio da fame si arrampicano sui tetti per far sentire la loro protesta ma poi anticipano comunque di tasca propria i quattrini per partecipare ai congressi, ai gio-vani che si iscrivono a fisica, chimica, biolo-gia perché credono nei valori dell'istruzione, della ricerca, della cultura anche se sanno che probabilmente in patria non troveranno né sbocchi né opportunità.

E grazie a loro mi accosto con animo più sereno ai festeggiamenti per il +,-. dell'Uni-tà di Italia. Perché c'è ancora qualcosa di cui andare dannatamente fieri, in questo paese.

Voglio approfittare di questo mio primo intervento su Planck celebrando la pen-sione di Tevatron, protagonista della fisica delle particelle, che sarà spento subito dopo l'estate. A fine settembre, infatti, il Tevatron Collider del Fermi National Accelerator La-boratory, a Batavia, nell'Illinois, terminerà le sue operazioni come collisore di particelle e tornerà a fornire fasci estratti di alta energia.

Per molto tempo è stato l'acceleratore di

particelle più potente del mondo, in grado di fornire tra i suoi fasci di protoni e antiprotoni quasi :.--- gigaelettronvolt di energia, più di :.--- volte la massa del protone. Grazie a questa fantastica energia, negli anni novan-ta l'esperimento 7;< è riuscito a scoprire il sesto quark, il top, che ha massa pari a +=, gigaelettronvolt/c> ed è quindi la particella elementare più pesante mai scoperta.

Per molti anni il Tevatron è stato la bestia nera di 567, entrato in funzione del :--?. Nonostante 567 abbia un'energia di proget-to sette volte maggiore e una luminosità ben cento volte più grande, Tevatron è entrato in funzione nella seconda metà degli anni ottanta, quando 567 era ancora un'idea, e ha operato per oltre vent'anni migliorando le proprie caratteristiche. Con la scoperta del top nel +??,, il modello standard con sei quark e tre famiglie di leptoni ha ricevuto la sua definitiva conferma e il santo Graal è di-ventata la ricerca del bosone di Higgs.

La vita del Tevatron è stata davvero pie-na di soddisfazioni e di sorprese: in più di trent'anni la fisica delle particelle ha vis-suto svolte radicali, e Tevatron con le sue scoperte è stato uno degli attori principali, dimostrando un'adattabilità straordinaria a nuovi tipi di esperimenti. La sua chiusura rappresenta il passaggio di testimone degli Stati Uniti all'Europa nel settore della fisica delle alte energie.

Concludo ringraziando l'editore per la fi-ducia che mi ha accordato; la redazione tut-ta, per l'accoglienza che mi ha riservato e la pazienza con cui mi assiste in questa avven-tura. E voi, naturalmente, i lettori di Planck. È il nostro primo incontro, ma sono sicuro che sarà l'inizio di un lungo viaggio insieme. Quello che ci accomuna, omaggiando le pa-role di Richard Feynamn, è l'emozione nel «vedere l'universo piegarsi alla lettera».

G#@)(''( P#!AA#Direttore responsabile

COSE DI CUI ANDARE FIERI

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P L A N C KSEZIONEEDITORIALE

I successi della scienza italiana nell'età del degrado

ESA / P. DIAMANTOPOLOUS

ANTEPRIME

OSSERVATORIO

P!"#$ B"%&"%'(!Isaac Newton si è sbagliato: la gravità non esiste

G'!)$ R$*"$Con il Large Hadron Collider è iniziata l'era della «Nuova Fisica»

S"#+!$ F"##,#!-In Italia la roulette russa degli enti vigilati

R$."#($ B,((!-($%Pavel Cerenkov, il nome della luce è russo

P,$/$ D" B"#%,#)!-La sindrome di Kessler e l'inquinamento spaziale

P!"#+!$#+!$ O)!0#"))!Il big bang di Galileo

NOTIZIARIO

A ferrara una nuova scoperta sui buchi neriAddio a BeppoSax, l'occhio italiano nello spazioScende la luce sui gamma ray burst oscuriAncora sorprese dalla nebulosa di Orione&/( scopre l'oggetto più lontano dell'universoIl Brasile in procinto di entrare a far parte dell'"-$Conto alla rovescia per Nespoli, astronauta italianoMessier 123, un ammasso globulare distanre 41 mila anni luceIl lungo viaggio nel tempo di Planck sta per iniziare,-! presenta il nuovo piano da 3 miliardi di euroPlato, trentadue occhi alla caccia di sistemi solariDati geologici rivelano la presenza di antichi laghi su MarteLa missione Hubble compie vent'anni: è recordLa chiesa polacca concederà la sepoltura u5ciale a CopernicoAnalizzata per la prima volta l'atmosfera di una «superTerra»6&,/-$: il nuovo link ad alta velocità per gli osservatori cileniSugli exopianeti la %,-, vuole alzare la postaGetti coronali: una dinamica già osservataKepler scopre il primo sistema extrasolare con sei pianetiLa missione Discovery subisce un nuovo stopItalia e Israele: via al progetto ShalomLa nuova politica spaziale europea7!8 192::, un nuovo pianeta extragalattico&!-(,: il telescopio d'avanguardia inizia i lavoriSessant'anni fa lo «zoo spaziale»: in orbita scimmie, ragni e api

In copertinaNGC 6611 è una grande regione visibile nella costellazione della Coda del Serpente; è formata da un ammasso di stelle associato ad una nebulosa catalogata come IC 4703.

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P L A N C KSOMMARIO

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ONLINE

APRILE 2011

ARTICOLI

1. LEGGERE L'UNIVERSOL'informazione di ciò che esiste e avviene nell'universo è contenuta nella radiazione elettromagnetica generata dai vari processi astro!sici.

P"#$% B#&'#&()"Oltre la luce

G"%'*&&" F*+$","% B-./01-L'universo violento

B$(&* B#$)(22"I raggi cosmici un secolo dopo

P*%3% D# B#$&*$4"5Dal big bang ai buchi neri

AGGIORNAMENTI

L'uomo è attorno a Marte, il 67 marzo sul Pianeta Rosso89: ;<=>=–><>? conferma le teorie di Albert EinsteinA 7 mila anni luce dalla Terra ecco il primo pianeta extragalatticoStudio conferma tracce di vegetazione su EuropaSi alza il sipario sul teatro cosmico di PlanckRisolto il mistero delle stelle pulsantiLa sonda &*5* Deep Impact spia la cometa HartleyQuante masse ci vogliono per un buco nero? S!da alle teorie5)5–6>>: non prima del 7@ aprileLares e Vega verso il lancioKepler scopre il suo primo esopianeta rocciosoA/:: arriva il via libera al nuovo statuto

RECENSIONI

La fisica di Feynman. Volumi I, II e III, R-AB0:C FDE/10/La ricerca tradita, T%FF*5% M*22*2*$%Stanley Kubrick. Interviste extraterrestri, A&)G%&H F$#I"&La guerra dei buchi neri, L#%&*$4 S(55J"&4L'universo elegante, B$"*& G$##&Ingegni minuti, L(2"% R(55% e EF*&(#3* 5*&)%&"L'eleganza della verità. Storia della simmetria, I*& S)#I*$)Il re del Sole. Racconto dell'astronomia moderna, S)(*$) C3*$JL'astrofisica è facile, M"J# L&K3"5Zero. La storia di un'idea pericolosa, CG*$3#5 S#"L#Italo Calvino e la scienza, M*55"F% B(22"*&)"&"L'universo senza stringhe, M## SF%3"&La fine del tutto, CG$"5 IFM#HLa musica del big bang, A1DCDN B0OP-Il paesaggio cosmico, E1-O RQCD:

MANIFESTAZIONI

LETTERE

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NotiziarioTutti gli articoli, notizie, aggiornamenti, recensioni e manifestazioni pubblicati su questo numero sono consultabili online insieme ad ulteriori notizie ed approfondimenti. La sezioni sono costantemente aggiornate.

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PodcastSul podcast di questo mese tuttigli approfondimenti relativi a notizie, articoli, aggiornamenti e recensioni pubblicati in questo numero. Il podcast è disponibile tramite iTunes oppure scaricabile dal sito.

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VideoEsplora il vasto archivio video di Planck con notizie, aggiornamenti e documentari.

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RecensioniConsigli per la lettura, lo studio, la ricerca e la didattica in campo astronomico.

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ManifestazioniTenetevi aggiornati con i prossimi appuntamenti, mostre e conferenze.

www.planckonline.it/manifestazioni

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P L A N C KSOMMARIO

ESO / VISTA ESO

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P L A N C KSEZIONEANTEPRIME

Antichi laghi su MarteL'esame delle ultime immagini di Marte suggeriscono che la super!cie del Pianeta Rosso era una volta coperta di laghi. Questi, hanno lasciato evidenti segni geologici formati dai processi di sedimentazione.Notiziario p.38

La chiesa polacca seppellirà CopernicoPer la storia della scienza è stato e resterà sempre un grande: fu lui a teorizzare e scoprire che la Terra gira intorno al Sole. Per la sua patria, la Polonia oggi libera, è uno dei massimi eroi.Notiziario p.46

Oltre la luceNel "#" secolo la scoperta della natura elettromagnetica della luce ha posto le basi per passare, nel secolo successivo, dall'astronomia ottica all'osservazione sia dalla Terra sia dallo spazio.Piero Benvenuti, Articoli, p.68

L'universo violentoTra poco saranno dieci anni che "$$-Newton della European Space Agency funziona in orbita. Il racconto di quello che è successo nell'ultimo decennio nell'astro!sica delle alte energie.Giovanni Fabrizio Bignami, Articoli, p.82

I raggi cosmici un secolo dopoIl %%& della radiazione cosmica è composta da nuclei atomici. Il resto sono fotoni, elettroni, neutrini e tracce di antimateria. L'identi!cazione delle sorgenti è inveceun problema ancora irrisolto.Bruna Bertucci, Articoli, p.93

Dal big bang ai buchi neriOggi sappiamo che l'universo è nato dal big bang, ha una geometria euclidea ed è in espansione accelerata. Resta però ancora da chiarire la natura della materia e dell'energia oscura. Paolo De Bernardis, Articoli, p.102

PSR J0737-3039 conferma le teorie di EinsteinIl sistema di due pulsar scoperto nel '(() dal Gruppo Pulsar italiano e i suoi partner internazionali con il radiotelescopio australiano di Parkes, ha mantenuto le promesse. Ecco i primi risultati.Aggiornamenti, p.122

ESA / IPMB

Il telescopio VISTA inizia i lavoriNotiziario p.59

Mars 500 simula atterraggio marzianoAggiornamenti p.102

La scommessa di Westerlund 1Aggiornamenti p.130

LEGGERE L'UNIVERSO p../

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P L A N C KOSSERVATORIO

Piergiorgio Odifreddi

Il big bang di Galileo Galilei!"

Paolo De BernardisLa sindrome di Kessler e l'inquinamento spaziale!#

Roberto BattistonPavel Cerenkov, il nome della luce è russo!#

Guido RomeoCon il Large Hadron Collider è iniziata l'era della «Nuova Fisica»$%

Sergio FerrarisIn Italia la roulette russa degli enti vigilati$&

Federico Rampini

Isaac Newton si è sbagliato: la gravità non esiste".

NATIONAL PORTRAIT GALLERY

16 !." #$$% & #'(&)* +,""P L A N C K!""#$%&'!$(!

L! "#$%&! della gravità è forse la più formida-bile legge della 'sica, il principio più evidente e universale perché corrisponde a un'espe-rienza empirica irresistibile. Il bambino an-cora non sa parlare e uno dei primi giochi in cui si trastulla dal seggiolone, consiste nel far cadere il cucchiaio della pappa. Lo spettacolo è a(ascinante nella sua ripetitività. A(erra il cucchiaio, lo solleva, lo lascia cadere, e ogni volta il miracolo si ripete: quell'oggetto viene attratto irresistibilmente a terra, costringen-do il paziente genitore a raccoglierlo. Ognuno di noi all'età di )* mesi è stato Newton senza saperlo. Ebbene, ricrediamoci: la forza di gra-vità è un'illusione, una be(a cosmica, o un ef-fetto collaterale di qualcos'altro che avviene a un livello molto più profondo della realtà.

L'abbandono di Newton era già stato an-ticipato dalla relatività di Albert Einstein ma ora avviene una rottura ancora più radicale. Un celebre 'sico matematico olandese-ame-ricano, il +*enne Erik Peter Verlinde sta agi-tando il mondo accademico degli Stati Uniti con una serie di conferenze in cui fa a pezzi la teoria della gravità. Da Harvard a Berkeley, i colleghi scienziati lo stanno prendendo mol-to sul serio. La sua nuova visione infatti può gettare una diversa luce su alcuni dei grandi

L! "#,-&$,# per un attimo si allenta, scop-piano gli applausi e non mancano le lacrime di commozione. Per molti questo è il punto di arrivo di oltre vent'anni di lavoro e oltre otto miliardi di euro necessari per risolvere pro-blemi scienti'ci e ingegneristici senza prece-denti. Basti pensare che quando il progetto fu approvato, nel )../ ,gran parte delle tecnolo-gie che oggi lo fanno funzionare nemmeno esistevano.

Ma soprattutto è l'inizio di una nuova era. ‘È un momento fantastico – esclama Lyn Evan, leader del progetto 012 – perché ora possia-mo 'nalmente cominciare a svelare com'è nato e si è evoluto il nostro universo’.

Quella di ieri è stata una giornata intensa, cominciata già prima dell'alba al 2345. Il pri-mo passo è avvenuto nei laboratori in super-'cie del 2345, con la sottrazione di elettroni a migliaia di atomi di idrogeno gassoso per iso-larne i protoni che ne costituiscono il nucleo e spingerli 'no a circa un terzo della velocità della luce con un acceleratore lineare, assai meno potente dell'012. Il passo successivo è stato l'ingresso di questi protoni pre-accele-rati in un booster, un anello che li spinge 'no al .)6 della velocità della luce convogliando-li poi in una seconda struttura circolare. È il

Federico RampiniGiornalista e scrittore italiano. Ha insegnato alla Berkeley University. Nel 2009 torna a fare l'inviato de La Repubblica negli Stati Uniti.

Guido RomeoGiornalista scientifico. Le sue collaborazioni includono LeScienze, La Stampa, Il Corriere della Sera, Scientific American, New Scientist, The Lancet e Nature.

Isaac Newton si è sbagliato:la gravità non esiste

Con LHC inizia l'era della «Nuova Fisica»

temi della 'sica contemporanea: la cosiddet-ta «energia oscura» (dall'inglese dark energy), una sorta di anti-gravità che sembra accele-rare l'espansione dell'universo, o la materia oscura che ipoteticamente tiene unite le ga-lassie.

Andrew Strominger, 'sico7matematico di Harvard, è uno dei colleghi di Verlinde che non nasconde la sua ammirazione: ‘Queste idee stanno ispirando discussioni molto inte-ressanti, vanno dritte al cuore di tutto ciò che non comprendiamo del nostro universo’. Ver-linde è l'ultimo di una serie di scienziati che da trent'anni a questa parte stanno smantel-lando pezzo dopo pezzo la teoria della gra-vità. Negli anni Settanta Jacob Bekenstein e Stephen Hawking hanno esplorato i legami tra i buchi neri e la termodinamica. Negli anni novanta Ted Jacobson ha illustrato i bu-chi neri come degli ologrammi, le immagini tridimensionali usate per la sicurezza delle nostre carte di credito: tutto ciò che è stato inghiottito ed è sparito dentro i buchi neri dell'universo, è presente come un'informa-zione stampata nell'ologramma, sulla super-'cie esterna. Juan Maldacena dell'Institute for Advanced Study ha costruito un modello matematico dell'universo espresso come un

FISICA

RIVOLUZIONI vecchio sincrotrone a protoni costruito /8 anni fa, ma ancora e9cientissimo grazie a numerosi upgrade, che a regime sparerà le particelle 'no al ..,......)6 della velocità della luce 'no a un'energia di :/ gigaelettron-volt. A questo punto il fascio di particelle, più sottile di un capello umano, ma velocissimo, è fatto scendere +8 metri nel sottosuolo per raggiungere l';<;, il sincrotrone grazie al qua-le il Nobel italiano Carlo Rubbia, presente al test, ha scoperto i bosoni = e >.

Questo è l'ultimo passo prima dell'012 vero e proprio e molti, nella sala controllo in super'cie, hanno sicuramente trattenuto il 'ato quando intorno alle ..?8 è cominciata l'attesa per il passo 'nale verso l'012. Che è arrivato con l'ingresso del primo fascio di par-ticelle in senso orario e la conferma che tutti i :@ chilometri dell'anello venivano percorsi senza problemi. Questo era uno dei punti più delicati dell'012, perché per far curvare parti-celle che s'orano la velocità della luce, e po-ter quindi essere alloggiato nello stesso tun-nel costruito anni fa per un acceleratore più piccolo, ha dovuto sviluppare magneti poten-tissimi. La prima iniezione di protoni in senso orario nell'012 è stata un successo anche in termini storici. Nessuno infatti sembrava im-

!." #$$% & #'(&)* +,"" 17P L A N C K !""#$%&'!$(!

barattolo di minestra in conserva. Tutto ciò che accade dentro il barattolo, inclusa quel-la che chiamiamo la gravità, è sintetizzato nell'etichetta incollata all'esterno: fuori inve-ce la gravità non esiste.

L'idea di Verlinde è questa: la forza di gra-vità è il sottoprodotto dell'insana tendenza della natura a massimizzare il disordine. Non preoccupatevi: molti !sici dicono di non comprendere il lavoro di Verlinde, ed altri sono parecchio scettici. Tuttavia parte dell'ambiente della !sica sembra concordare sul fatto che l'ipotesi di Verlinde sia un punto di vista nuovo su un problema vecchio come quello della gravità e dello spazio-tempo.

‘Alcune percone dicono che non possa aver ragione – dice Andrew Strominger, !sico delle stringhe ad Harvard – altri che abbia ra-gione e che già si sapeva. Qualcosa di giusto e profondo, o di giusto ed ovvio. Quello che bisognerebbe dire è che si è ispirato a molte discussioni interessanti. È una collezione di idee interessanti che toccano cose che non comprendiamo sul nostro universo. È per questo che mi è piaciuto il suo lavoro’.

Lee Smolin, un !sico teorico del Perimeter Institute for "eoretical Physics, ha addirit-tura de!nito il lavoro di Verlinde come ‘una

delle ricerche più importanti degli ultimi #$ anni’. Verlinde, assieme al suo gemello Her-man, professore di Princeton, sono lanciati nella ricerca della vera natura della gravità. Sono noti nell'ambiente per le loro doti mate-matiche nel campo della teoria delle stringhe portata ai massimi estremi. Tant'è che hanno inventato l'«Algebra di Verlinde» e la «formu-la di Verlinde», elementi fondamentali della famosa «teoria del tutto».

È a questo punto che entrano in gioco i ge-melli e il ladro, che sembrano presi da sceneg-giature di !lm surrealisti. Lo scienziato Erik Verlinde, autore di una formula algebrica che porta il suo nome, ha un fratello monovulare: Herman. Le loro due vite sono state identiche per molto tempo. I gemelli sono due mate-matici molto rispettati. Si sono laureati insie-me all'università olandese di Utrecht nel %&'', insieme andarono in America per proseguire gli studi a Princeton, dove tutti e due otten-nero la cattedra. Sposarono due sorelle. Di-vorziarono. E solo a questo punto una leggera discrepanza si è introdotta nel meccanismo delle loro vite speculari. Herman è rimasto a Princeton, Erik ha deciso di vivere ad Amster-dam per essere più vicino ai !gli.

L'estate scorsa, mentre era in vacanza nel

sud della Francia, un ladro gli portò via il laptop, le chiavi di casa, il passaporto. ‘Fui co-stretto a fermarmi una settimana in più’, rac-conta Erik. Una settimana di cogitazioni che è stata fatale per l'eredità di Newton. Pensate all'universo come una scatola dello scrabble (lo scarabeo, (d)), il gioco in cui si compon-gono parole con le lettere dell'alfabeto. Se agi-tate la scatola e sparpagliate le lettere a caso, c'è una sola possibile combinazione che può darvi una poesia del Leopardi. Una quantità pressoché in!nita di combinazioni non han-no alcun signi!cato. Più scuotete la scatola delle lettere più è probabile che il disordine aumenti via via che le lettere si combinano per ordine di probabilità. Questo è il nuo-vo modo di vedere la forza di gravità, come una forma di entropia. Se non è chiaro che cosa la sostituirà, e ancora siamo ben lontani dall'immaginare le possibili applicazioni pra-tiche, su un punto Verlinde è categorico: ‘Il re è nudo. Da tempo si era capito che la gravità non esiste. Ora è il momento di gridarlo’.

maginare, e forse nemmeno sperare, che tut-to ciò potesse essere fatto in meno di un'ora. Per gli stessi test, il predecessore dell'*+,, il collider *-. (Large Electron Positron) aveva richiesto ben %# ore.

L'esito è stato talmente incoraggiante che poco dopo la prima prova gli scienziati hanno deciso di tentare la fortuna una seconda vol-ta, sparando i protoni in senso opposto. Una doppietta azzeccata che ha esaltato la comu-nità di !sici presenti al ,/)(, ma anche nel resto del mondo. ‘Ci sono moltissimi giovani che hanno lavorato a questi esperimenti e per costruire questa macchina, e che potranno dire: io c'ero’, – sottolinea Roberto Petronzio, il presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che ha avuto un ruolo fondamen-tale nel coordinare lo sviluppo scienti!co e tecnologico del progetto, in particolare nei confronti con l'industria.

È u0ciale: *+, non si fermerà nel #$%# come era previsto in un primo tempo, ma continuerà la sua corsa alla ricerca di «nuo-va !sica» nei prossimi #1 mesi. La macchina verrà fermata solo alla !ne di questa lunga cavalcata e verrà preparata per la seconda fase, quando l'energia per fascio sarà portata al valore record di 2 TeV. La decisione è stata

resa nota oggi da un comunicato del ,-34, ed è stata presa durante l'annuale riunione del management del laboratorio europeo a Cha-monix, nei giorni scorsi. L'indicazione è con-tenuta anche in un report presentato sempre oggi dal Machine Advisory Committee. Nel report si annuncia che l'energia per fascio sarà, da qui al #$%# compreso, di 5,6 TeV, ma non u0cialmente c'è chi spera di raggiungere il valore di 1 TeV.

Liquidati invece gli allarmismi degli ultimi giorni, anche se in realtà le collisioni tra par-ticelle non avverranno che tra diverse setti-mane. ‘L'esperimento è da considerare asso-lutamente a rischio zero’ ha ribadito Luciano Maiani, oggi direttore del ,() e alla guida del Cern dal %&&' al #$$5. ‘Tramite l'osservazione le stelle – dice Margherita Hack 7 abbiamo guardato indietro nel tempo, !no a osservare l'universo quando era giovanissimo, %5 mi-liardi di anni fa. Ma ora con l'*+, si cercherà di riprodurre le stesse condizioni di tempera-tura per vedere le particelle che si erano for-mate all'origine dell'universo’.

Tra tutti gli esperimenti che saranno rea-lizzati, quello senza dubbio più a8ascinante, e che costituisce uno dei principali motivi che hanno portato alla costruzione dell'*+,,

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riguarda il problema della massa. Infatti, i te-orici ritengono che per completare il modello standard delle particelle elementari e delle interazioni fondamentali manchi ancora un tassello importante, una particella elusiva che nessuno ha mai osservato e alla quale si dà la caccia da oltre vent'anni: qualcuno l'ha de!nita, fantasiosamente, la «particel-la di Dio» ma è meglio nota come il bosone di Higgs. Non solo, esperimenti altrettanto interessanti riguarderanno la ricerca delle particelle candidate per la materia scura, la veri!ca dell'esistenza, o meno, delle dimen-sioni extra e delle superparticelle. Nei prossi-mi post, mi riserverò di approfondire questi argomenti.

Gli obiettivi che i !sici sperano di raggiun-gere vanno ben al di là di quelle che sono le aspettative. Di fatto, gli scienziati si aspettano di trovare le risposte alle domande sul perché esistono varie tipologie di particelle, se ad un certo valore di energia tutte le forze diventano una sola. Il nuovo appuntamento per l'*+, è !ssato al mese prossimo, quando i due fasci di particelle saranno sincronizzati.

!." #$$% & #'(&)* +,"" 19!""#$%&'!$(!P L A N C K

CONTATTIwww.sergioferraris.it

G!" #$$#%%&" del governo Berlusconi alla ricerca sono poco lungimiranti. La ricerca è stata considerata come una normale voce di spesa alla stregua di mille altre e non come un investimento per costruire un'economia della conoscenza degna del ventunesimo secolo.

C'è la ricerca, rappresentata dal '() o dall'Agenzia Spaziale Italiana; c'è la salute (Istituto Superiore di Sanità, Lega Italiana per la Lotta ai Tumori), gli enti di controllo del volo (*(#+ e *(#%), i porti, i parchi naziona-li e una serie di realtà minori, come l'istituto italiano per l'Africa e l'Oriente o l'istituto na-zionale di bene,cienza Vittorio Emanuele II. Tutti enti vigilati dei ministeri, a cui la mano-vra taglia del -./ le risorse da girare alle am-ministrazioni che controllano: entro la ,ne di questa settimana, ogni ministero dovrà ,ssa-re in un decreto la distribuzione dei soldi che rimangono.

A stabilirlo è il decreto con la manovra correttiva, in una norma che il maxiemen-damento governativo non ha ritoccato. Con il taglio del -./ nei ,nanziamenti garantiti ogni anno dalle rispettive amministrazioni vi-gilanti, la manovra che sarà approvata in set-timana alla camera riserva il trattamento più duro nel panorama del rigore a tutto campo messo in atto. Alla lotteria non manca la su-spence, perché la coperta è corta: taglio line-are (-./ a tutti) o distribuzione più so,sticata, i sacri,ci di0cilmente faranno eccezioni.

L'intervento è da primato non solo nella misura dei tagli, ma anche nei tempi. Perché a di1erenza di regioni, enti locali e ministeri queste realtà non dovranno aspettare il 2.33 per vedersi dimezzare i budget; la sforbiciata è immediata, e calcolata in base ai fondi asse-gnati l'anno scorso. La manovra è blindata, e margini di correzione a Montecitorio non ce ne sono, perché i tempi di conversione non lo consentono (la scadenza è a ,ne mese), e vista l'entità delle misure in gioco basterebbe il minimo spiraglio a far ripartire la giostra in-,nita delle richieste di modi,ca.

Se passa, come previsto, la legge provoche-rebbe il licenziamento di quasi duemila ri-cercatori precari, che costituiscono l'ossatura degli istituti di ricerca italiani perennemente a corto di personale, e metà di essi sono già stati selezionati per posizioni a tempo inde-terminato.

La conclusione è drastica: Berlusconi non deve considerare solo i guadagni a breve ter-mine attuati attraverso un sistema di decreti facilitato da ministri compiacenti. Se vuo-le preparare un futuro realistico per l'Italia, come ci si aspetta, il governo non dovrebbe riferirsi pigramente al passato, ma capire

Sergio FerrarisGiornalista e divulgatore scienti-fico. Collabora con New Scientist, Nature e La Repubblica.

In Italia la roulette russa degli enti vigilati

RICERCA come funziona la ricerca in Europa oggi. La ricerca italiana ha voglia di merito e

trasparenza: lo sentiamo dire da tempo, con pochi riscontri e molto scetticismo. Forse è arrivato il momento di abbandonare le po-lemiche e fare scelte coraggiose, mettendo a sistema quanto di buono esiste già nel nostro paese. Nella sua proposta di rilancio della ricerca italiana, presentata a Padova dal pre-sidente Luca di Montezemolo nel corso della giornata Ricerca, l'Italia che merita, Telethon ha messo a disposizione delle istituzioni la propria ventennale esperienza nel selezio-nare e ,nanziare ricerca eccellente. Un'eccel-lenza confermata dai numeri, che parlano di 2.234 progetti ,nanziati, 4.5 milioni di euro investiti, 6..76 articoli scienti,ci pubblicati e soprattutto 34 bambini de,nitivamente curati da una gravissima immunode,cienza e nu-merosi studi clinici avviati su diverse malattie genetiche.

Cuore della proposta è la costituzione di un'agenzia di valutazione e ,nanziamento della ricerca che assegni i fondi statali met-tendo i progetti di ricerca in competizione tra loro e valutandoli esclusivamente attraverso criteri di peer review. Un recente atto a livello di ricerca pubblica è stato fatto dal ministero del Welfare alla ,ne del 2..8, con l'elabora-zione di un meccanismo di assegnazione dei fondi che ha previsto la collaborazione con gli 9:; statunitensi. Inaugurato con il Ban-do Giovani Ricercatori 2..8, questo sistema ha fatto ricorso al contributo del Center for Scienti,c Review, l'agenzia di valutazione degli 9:;, che ha scelto nel panorama inter-nazionale i ricercatori più adatti a valutare i progetti presentati dai loro colleghi italiani.

La proposta presentata da Telethon e co-,rmata da <=:>>, Università Bocconi, Istituto Veneto di Medicina Molecolare, :9?@ e Grup-po 2..4 riconosce il modello degli 9:; come quello di riferimento, ma propone di crearne uno italiano e di istituzionalizzarlo. L'agenzia nazionale avrebbe perciò il compito di appli-care il modello ogniqualvolta si assegnino fondi pubblici alla ricerca scienti,ca. Di fatto, si tratterebbe di replicare su scala nazionale quanto fatto dalla Fondazione Telethon, che agisce da vent'anni come agenzia di ,nanzia-mento riuscendo a generare un vero parados-so: una piccola charity italiana che compete a livello mondiale in un settore di nicchia della ricerca come quello delle malattie genetiche rare.

20 !." #$$% & #'(&)* +,""!""#$%&'!$(! P L A N C K

P!"#$ A$#%&##"'( C#)#*%+", classe ,-./, è stato un 0sico russo che a preso il Nobel per aver scoperto nel ,-12 il fenomeno che porta il suo nome, l'emissione di luce Cerenkov. È un e3etto 0sico di grande interesse, spiega-bile con la teoria classica dell'elettrodinami-ca, che viene oggi sfruttato negli esperimenti di 0sica delle alte energie per misurare con precisione la velocità delle particelle relativi-stiche.

La luce attraversa i diversi materiali con una velocità minore che nel vuoto, e la misu-ra di questo rallentamento è data dall'indice di rifrazione n, un numero sempre maggiore o uguale a ,: n è tanto più grande quanto più lentamente viaggia la luce in quel mezzo. Per esempio, nell'acqua la luce è più lenta di un terzo, e in certi vetri va due volte più piano che nel vuoto. Ma le particelle cariche pos-sono attraversare la materia da una velocità prossima a quella della luce. Essendo cari-che sono circondate da un campo elettrico formato da fotoni, ancorché virtuali: di nor-ma, infatti, una carica elettrica non emette luce. Quando però attraversa un mezzo con un indice di rifrazione maggiore di , la luce rimane indietro rispetto alla particella, crean-do un caratteristico cono di luce rispetto alla

L! 4'*5)+6# 5' K#&&$#) è uno scenario, proposto nel ,--, dal consulente 7848 Do-nald J. Kessler, nel quale il volume di detriti spaziali che si trovano in orbita bassa intorno alla Terra diventa così elevato che gli oggetti in orbita vengono spesso in collisione, crean-do così una reazione a catena con incremen-to esponenziale del volume dei detriti stessi e quindi del rischio di ulteriori impatti. La con-seguenza diretta del realizzarsi di tale scena-rio consiste nel fatto che il crescente numero di ri0uti in orbita renderebbe l'esplorazione spaziale, e anche l'uso dei satelliti arti0ciali, impossibile per molte generazioni.

Ogni satellite arti0ciale, sonda spaziale e missione con equipaggio può rappresentare una sorgente di ri0uti spaziali. Siccome il nu-mero di satelliti in orbita è in aumento e i vec-chi apparecchi diventano obsoleti, il rischio di una sindrome di Kessler cresce continua-mente. Fortunatamente all'altezza delle orbi-te basse, che sono quelle comunemente più usate, la resistenza residua dell'aria, produ-cendo la combustione degli oggetti in caduta, aiuta a mantenere questa zona sgombra. An-che le collisioni che avvengono al di sotto di questa altitudine non costituiscono un pro-blema, dal momento che la perdita di energia

Roberto BattistonProfessore ordinario di fisica sperimentale all'Università di Perugia.

Paolo De BernardisProfessore di Astrofisica e Cosmologia Osservativa all'Università La Sapienza di Roma e co-investigator del satellite Planck (ESA).

!erenkov il nome della luce è russo

La sindrome di Kessler

direzione di moto della particella quanto più grande è l'indice di rifrazione del mezzo.

Quello che è meno noto è come questo e3etto sia stato scoperto dal giovane Ceren-kov quando era dottorando dell'accademico Nikolai Vavilov all'Istituto di Fisica di San Pie-troburgo. Cerenkov era stato incaricato dello studio della debole luminescenza emessa dai sali di uranio bombardati da raggi gamma. Per misurare questo e3etto si usava un colli-matore che veniva chiuso progressivamente 0no a che l'intensità luminosa scendeva al di sotto della soglia di rivelazione del senso-re. Piccolo dettaglio: il sensore era l'occhio dello studente Cerenkov, che si sottoponeva metodicamente a quotidiane sedute di mi-sura, dopo essersi adattato al buio per alme-no un'ora. Durante queste sedute Cerenkov osservò per caso un fenomeno molto strano, una debolissima emissione di luce blu da parte di raggi gamma che attraversavano un contenitore acido solforico.

Secondo la teoria della relatività è impos-sibile per un corpo dotato di massa superare o eguagliare la velocità della luce. Accelera-re 0no alla velocità della luce una particella con massa inerziale non nulla richiederebbe una quantità di energia in0nita. Tuttavia, se

PERSONAGGI

RIVOLUZIONI nella collisione fa in modo che le orbite dei frammenti abbiano un perigeo di nuovo al di sotto di tale quota.Ad altitudini superiori a quelle in cui la resistenza atmosferica è si-gni0cativa, la persistenza dei ri0uti prima del decadimento dell'orbita risulta molto mag-giore. Una debole resistenza aerodinamica, l'in9uenza della luna e la resistenza del vento solare possono portare gradualmente i ri0uti verso quote inferiori da cui poi i frammenti 0niscono per rientrare sulla Terra, ma se la quota iniziale è molto elevata questo proces-so può durare dei millenni.

La sindrome di Kessler è particolarmente insidiosa a causa del cosiddetto e3etto casca-ta o e3etto domino. Infatti le velocità relative degli oggetti in orbita possono superare i ,. km/s. L'energia cinetica della collisione tra due oggetti di massa piuttosto grande crea una nuvola di detriti sotto forma di schegge lanciate in direzioni casuali. Ogni frammento ha quindi il potenziale per indurre ulteriori impatti, creando un numero ancora maggio-re di ri0uti spaziali. Con una collisione abba-stanza grande, la quantità di detriti prodotti a cascata potrebbe essere su:ciente a rendere il livello di orbita bassa praticamente inattra-versabile.

!." #$$% & #'(&)* +,"" 21!""#$%&'!$(!P L A N C K

quella particella viaggia in un mezzo, allora è possibile che la velocità della particella sia maggiore della velocità che la luce possiede all’interno di quel mezzo. Se la particella è carica allora la sostanza può emettere radia-zione.

Cerenkov intendeva studiare la lumine-scenza emessa da certe soluzioni liquide quando vengono sottoposte ai raggi di una sorgente di radio. Egli si accorse che accanto alla luminescenza era presente un’altra forma di radiazione emessa dai solventi stessi. Ce-renkov veri!cò che molti liquidi puri, come l’acqua e il benzolo, emettono una luce blu se irraggiati. Al contrario della luminescenza, che è di"usa uniformemente su tutte le dire-zioni, la radiazione rivelata da Cerenkov veni-va emessa lungo la direzione dei raggi.

La spiegazione del fenomeno venne trova-ta pochi anni dopo da altri due !sici russi: Il’ja Mikhailovic Frank e Igor Evgenevic Tamm. Secondo i due scienziati la causa diretta del-la radiazione era dovuta non ai raggi, ma alle particelle cariche prodotte da questi nel mez-zo. Supponiamo che un elettrone sia in moto con velocità costante in un solido o in un liquido (che per semplicità immagineremo composti da molecole non polari). Poiché

l’elettrone è carico, esso lungo il cammino po-larizza il mezzo, cioè deforma gli orbitali delle molecole che lo costituiscono: le cariche po-sitive sono attratte dall’elettrone, mentre le cariche negative ne vengono respinte. Nelle molecole si creano quindi dei dipoli elemen-tari.

La curiosità è il motore della ricerca scien-ti!ca, e il nostro studente iniziò metodica-mente a studiare la causa e l'e"etto di questo e"etto, prima cercando di capire se fosse un e"etto spurio, poi variando le condizioni del-la misura e osservando come questo e"etto fosse indipendente da ogni variazione am-bientale e come invece questa luce fosse po-larizzata e asimmetrica rispetto alla direzione di moto delle particelle. Dopo tre anni di ri-cerche, grazie al decisivo supporto di Vavilov, che mandò questi risultati a Philipp Frank, uno degli esperti di elettrodinamica del tem-po, le ragioni !siche di questo fenomeno fu-rono chiarite, veri!cando tra l'altro una serie di previsioni fatte da Oliver Heaviside e Ar-nold Sommerfeld alla !ne del #$# secolo.

È interessante ricordare che questa lumi-nescenza bluastra era stata osservata da Ma-rie Curie nel %&%', che però non approfondì la questione. Avrebbe forse potuto prendere il

Il problema dei ri!uti spaziali è molto di(cile da risolvere in maniera diretta, dal momento che le piccole dimensioni e le alte velocità che caratterizzano la maggior parte dei ri!uti rendono praticamente inattuabile il loro recupero e smaltimento.

Lo scorso febbraio, un satellite della co-stellazione Iridium e un satellite per teleco-municazioni russo in disuso si sono scontrati a )'' chilometri di quota alla velocità di più di %' chilometri al secondo, *+ mila chilo-metri all'ora, circa *o volte la velocità di una pallottola di fucile. Il violentissimo impatto ha creato una nube di +'' frammenti su(-cientemente grandi da essere visti dai siste-mi di sorveglianza sulla Terra, ma si pensa siano complessivamente almeno % milione. L'impatto ha rilasciato una quantità di ener-gia pari a %' volte quella del tritolo, %'' volte più grande di quella generata quando la Cina centrò con un missile uno dei suo satelliti nel ,''-.

Lo spazio, per quanto vasto, non può con-tenere un numero eccessivo di frammenti in regioni in cui orbitano molti satelliti la cui esi-stenza è messa a rischio dagli urti con proiet-tili iperveloci. La lista degli incidenti comincia a essere impressionante. Negli ultimi vent'an-

ni sono avvenute almeno dieci collisioni im-portanti, che per lo più hanno danneggiato satelliti inattivi. Infatti, grazie a un controllo continuo, ai satelliti in funzione viene fatta fare una sorta di slalom spaziale, per evitare i frammenti più voluminosi. Di molte migliaia di questi frammenti è continuamente con-trollata l'orbita, ma evidentemente qualcosa è andato storto nel caso del satellite Iridium. La densità di questa spazzatura spaziale non è uniforme. Mostra un picco a &'' chilome-tri, altezza tipica delle orbite dei satelliti per telecomunicazioni. Un secondo picco, un po' meno marcato, è %.'' chilometri. Ma anche la Stazione Spaziale Internazionale, che or-bita a *''–/'' chilometri con il suo prezioso carico di astronauti, è esposta a questo peri-colo, e viene fatta periodicamente spostare dall'orbita, così come Hubble, l'osservatorio spaziale Fermi e tutti i satelliti scienti!ci che tipicamente operano a circa .'' chilometri di quota.

La situazione potrebbe sfuggire di mano da un momento all'altro: se infatti il nume-ro di detriti spaziali è così alto da renderne su(cientemente probabile l'urto con un sa-tellite, la creazione di altri frammenti aumen-terebbe la probabilità d'urto, e così via !no a

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distruggere tutti i satelliti messi in orbita. È la cosiddetta «sindrome di Kessler», una sorta di reazione a catena ipotizzata nel %&&% da un consulente della 0121, che – se attivata – di fatto impedirebbe l'uso delle orbite basse in-torno al nostro pianeta.

Che cosa si può fare per ovviare a questo problema? Prima di tutto non aggravarlo, evi-tando in tutti i modi ulteriori collisioni, perfe-zionando lo slalom spaziale dei satelliti ope-rativi. In secondo luogo mettendo in orbita satelliti ecologici, in grado di rientrare nell'at-mosfera ed essere distrutti una volta finita la loro vita operativa. Terzo, proteggendo i satel-liti con scudi in grado di fermare per lo meno i frammenti più piccolo. Questi scudi sono basati sul principio dei giubbotti antiproiet-tile, strati di materiali opportunamente scelti per frammentare e assorbire i detriti spaziali.

Difficile invece è porre rimedio all'inquina-mento già esistente. A causa dell'attrito con i gas residui dell'alta atmosfera, i frammenti tendono lentamente a scendere e bruciare nell'atmosfera, ma il tempo necessario si mi-sura in centinaia di migliaia di anni.

suo terzo premio Nobel, che invece andò nel %&.) a Cerenkov per la scoperta sperimentale e a Frank e Igor Tamm per la spiegazione te-orica di questa emissione luminosa. Altre cu-riosità: Vavilov sostenne sempre che il lavoro di ricerca del suo studente, e non gli fece om-bra con la sua fama e importanza accademica.

Sembra una storia d'altri tempi, ma contie-ne una lezione valida anche per la scienza di oggi: scoperte fondamentali fatte da giovani studenti e sfuggite all'indagine di premi No-bel, strumentazione di una semplicità incre-dibile unita a una grande curiosità e tanto rigoroso lavoro, supporto forte e continuo ma allo stesso tempo grande rispetto scienti!co da parte di coloro che hanno autorità deci-sionale. Anche oggi, nei luoghi dove si fanno scoperte e ricerca vera, le cose vanno esat-tamente così. Chi ha orecchie per intendere, intenda. intenditori.

Questa lezione di(cilmente può trovare, neanche un seguito, ma neppure un parallelo con quello che accade oggi nei nostri con!ni. Ci vorrebbe un passo indietro, ma si sa, sono proprio questi i più di(cili.

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Q!"#!$%!& '(!)&$(& delle superiori cono-sce il principio d'inerzia – un corpo permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, a meno che non intervenga una forza esterna a modi*care il suo strato – e sa che è una delle scoperte di Galileo. Pec-cato che non lo sapesse lui, che non ha mai enunciato il principio in questa forma, ma se l'avesse fatto l'avrebbe enunciato così: ‘Un corpo permane nel suo stato di quiete o di moto circolare uniforme, a meno che non in-tervenga una forza esterna a modi*care il suo stato’. Aggiungendo: ‘Un corpo non permane nel suo stato di moto rettilineo, che si modi*-ca spontaneamente in uno stato di moto cir-colare uniforme’.

Lo prova, per esempio, questo brano del Dialogo (pagina +, dell'edizione naziona-le): ‘Concludo per tanto, il solo movimento circolare poter naturalmente convenire a i corpi integrali integranti l'universo e costruiti nell'ottima disposizione. Ed il retto, al più che si possa dire, essere assegnato dalla natura ai suoi corpi e parti di essi, qualunque volta si ritrovassero fuori de' luoghi loro, costituite in prava disposizione, e però bisognose di ridur-si per la più breve allo stato naturale. Di qui mi par che assai ragionevolmente si possa concludere, che per mantenimento dell'ordi-ne perfetto tra le parti del mondo bisogni dire che le mobili siano mobili solo circolarmente, e se alcune ve ne sono che circolarmente non si muovano, queste di necessità siano immo-bili, non essendo altro, salvo che la quiete e 'l moto circolare, atto alla conservazione dell'ordine’.

Non stupisce che, con queste premesse, Galileo abbia cercato, sulla base di un mito da lui attribuito al Timeo, di identificare il punto di origine come di tutti i moti planetari, che costituisce un analogo dell'orizzonte del nostro big bang. Il problema è così enuncia-to nel Dialogo (pagina +-): ‘Figuriamoci, tra i decreti del divino Architetto essere stato pen-siero di crear nel mondo questi globi, che noi veggiamo continuamente muoversi in giro, ed aver stabilito il centro delle lor conversioni ed in esso collocato il Sole immobile, ed aver poi fabbricati tutti i detti globi del medesimo luogo, e di lì datali inclinazione di muoversi, discendendo verso il centro, sin che acqui-stassero quei gradi di velocità che pareva alla medesima mente Divina, li quali acquistati, fossero volti in giro, ciascheduno nel suo cer-chio, mantenendo la già concepita velocità: si cerca in qual altezza e lontananza dal Sole era il luogo dove primamente furono essi globi creati, e se può esser che la creazione di tutti fosse stata nell'istesso luogo’. Si tratta di calcolare, per ciascun pianeta, la distanza

Piergiorgio OdifreddiProfessore ordinario di logica all'Università di Torino e visiting professor alla Cornell University di Ithaca, New York.

Il big bang di Galileo Galilei

STORIA dal Sole dalla quale un corpo in caduta libera arriva sull'orbita del pianeta con una velocità pari a quella orbitale, e di vedere se le distan-ze per i vari pianeti coincidono. La cosa non è insensata, perché la velocità orbitale di un pianeta è tanto maggiore quanto più esso è vicino al Sole, e dunque quanto più a lungo esso cade ed accelera.

Nella quarta giornata dei Discorsi Galileo afferma di ‘aver una volta fatto il compiuto, ed anco trovatolo assai acconciamente rispon-dere alle osservazioni’. Ma in una lettera a Richard Bentley del .+ febbraio /,0. Newton dimostrò che si sbagliava: ‘Non c'è un luogo comune dal quale, se si lasciano cadere tutti i pianeti ed essi discendono con gravità uni-forme ed eguale, al loro arrivo nelle diverse orbite essi acquisiscano le velocità con le quali vi orbitano’. Per convincersene, basta ricordare che un corpo in caduta libera con accelerazione uniforme di gravità g, al tempo t ha una velocità vt e ha percorso uno spazio gt1/.: eliminando t, lo spazio percorso è v1/.g. Ma per la terza legge di Keplero, il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta in or-bita circolare attorno al Sole è proporzionale al cubo del raggio r: poiché il periodo è pari alla circonferenza dell'orbita .2r divisa per la sua velocità, il quadrato di quest'ultima è pari a k/r per un'appropriata costante k. Dun-que, un pianeta che parta da una distanza r+(k/.gr) arriva in caduta libera sull'orbita con la corretta velocità qualunque sia g, e due pianeti possono arrivarci dallo stesso punto solo se g è uguale al doppio prodotto dei raggi delle loro orbite diviso per k.

Ma non c'è nessun punto da cui tre o più pianeti con orbite diverse ci arrivino, con buona pace di Galileo e del divino Architetto.

Galileo ha lasciato il nome generico di «mari» alla macchie che si vedono sulla Luna ma non riuscì a imporre ai satelliti di Giove che aveva scoperto il nome di Stelle Medicee, operazione certamente un po’ cortigiana ma ben comprensibile in quei tempi. Fu il suo nemico e rivale Simon Mayr a battezzarli (e anche a contendergli disonestamente la scoperta). In modo simile, William Herschel dovette subire il nome di Urano per il pianeta da lui scoperto nel /34/, che avrebbe voluto dedicare al re d’Inghilterra, suo mecena-te, chiamandolo Georgium Sidus. Giovanni Schiaparelli ebbe invece la soddisfazione di vedere universalmente accettata la sua no-menclatura della superficie di Marte, anche nei casi in cui aveva visto strutture geologiche inesistenti.

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P L A N C KNOTIZIARIO

ESO / VVV

STRUMENTIVISTA, il nuovo telescopio d'avanguardia inizia i lavori./

STORIADopo sei secoli la Chiesa polacca concederà la sepoltura a Copernico!"

PIANETISu Marte, rinvenute le tracce di antichi laghi e corsi d'acqua!#

INTERVISTEPlato, ben trentadue occhi daranno la caccia ai nuovi sistemi solari$%

SCOPERTEVLT scopre l'oggetto più antico e lontano mai osservato dell'universo$&

26 !." #$$% & #'(&)* +,""P L A N C K!-.&/&#(&-

Verrà spento a breve BeppoSAX, il satellite ASI/CNR che ha esplorato il cosmo per sei anni. Nonostante l'eccellente bilancio finale della missione, l'osservatorio muore per vecchiaia senza lasciare eredi.

ADDIO BEPPOSAX, L'OCCHIO ITALIANO NELLO SPAZIO

M I S S I ON I

Pubblicata una ricerca del professor Frontera: ‘Misurando il fondo cosmico di radiazione possiamo capire come e quando è nato l'universo.’

FERRARA STUDIA L'UNIVERSO. UNA NUOVA SCOPERTA SUI BUCHI NERI

R I C E R C A

Ferrara · Hanno una massa milioni o miliardi di volte superiore a quella del Sole, sono dotati di un'attrazione gravitazionale talmente elevata da non permettere l'allontanamento di alcunché dalla loro super!cie e si pensa che molte, se non tutte le galassie, ne ospitino uno nel loro centro. Si tratta dei buchi neri supermassicci, il cui studio rappresenta una delle s!de dell'astro!sica degli ultimi anni.

Alla misura della quantità di materia nell'universo racchiusa nei buchi neri supermassicci e della loro densità ha dato un importante contributo l'équipe di ricercaguidata da Filippo Frontera, ordinario di Fisica Generale alla Facoltà di Ingegneria dell'Università di Ferrara, già autore di importanti scoperte nel campo dell'astro!sica.

Ancora in corso di stampa – verrà pubblicato sulla rivista americana !e Astrophysical Journal – la ricerca guidata dal professor Frontera è stata citata lo scorso " luglio su una delle riviste più prestigiose del mondo scienti!co, Nature Physics. Per compiere lo studio, i ricercatori hanno utilizzato tutte le osservazioni del fondo cosmico in raggi # ottenute dal $%%& al "''" con lo strumento di alta energia ()*, di cui Frontera era responsabile, a bordo del satellite italiano BeppoSax, uno dei satelliti che hanno fatto la storia dell'astro!sica moderna. ‘Grazie a questo strumento di alta energia – spiega Frontera – siamo riusciti ad avere dati sul fondo cosmico in raggi # altrimenti di+cili da ottenere, soprattutto per i buchi neri avvolti da gas e polvere’.

‘Il fondo cosmico in raggi #, scoperto ,- anni fa, è un'intensa radiazione proveniente

Roma · Ne ha viste di tutti i colori: stelle, galassie, comete, quasar, pulsar e buchi neri. In sei anni di gloriosa attività, BeppoSAX, il satellite italiano realizzato dall'Agenzia Spaziale Italiana (./0) e gestito scienti!camente dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (123), ha tenuto alto l'onore della !sica e dell'astronomia nazionali con scoperte che resteranno nella storia di queste discipline. Dal 4' aprile "''", però, i suoi telescopi si oscureranno e su di lui calerà il gelo spaziale dalle ore &.4' italiane.

A mandare in pensione BeppoSAX una serie di acciacchi tra cui l'abbassamento dell'orbita e il malfunzionamento di una batteria di bordo che, tuttavia, non ne hanno mai compromesso il valore scienti!co, visto che !no all'ultimo minuto ha continuato a registrare lampi gamma. Lanciato nel $%%&, il satellite italiano sarebbe dovuto restare in orbita per soli due anni. Ma la straordinaria e+cienza e versatilità gli hanno permesso di prolungare le operazioni sino ad oggi: ‘BeppoSAX

– spiegano Luigi Piro e Giangiacomo Gandol!, ricercatori dell'Istituto di Astro!sica Spaziale e Fisica Cosmica del 123 (0./5) – ha scritto pagine importanti dell'astro!sica delle alte energie, svelando l'universo violento dei raggi # e gamma e, in particolare, il mistero dei lampi gamma, che da trent'anni dava !lo da torcere agli scienziati’. BeppoSAX vanta un curriculum di 4' mila orbite, &- milioni di secondi di osservazione, -6 lampi gamma localizzati, circa mille pubblicazioni sui giornali scienti!ci di tutto il mondo e il prestigioso Bruno Rossi Prize del $%%7, che rappresenta un po' il Nobel dell'astro!sica.

da tutte le direzioni del cielo’, prosegue Frontera. Uno dei temi più a8ascinanti dell'astro!sica degli ultimi anni, come la più nota radiazione cosmica di fondo ritenuta essere il residuo termico del big bang, il fondo cosmico in raggi # sembra essere originato dal contributo integrato dell'emissione di tutte le galassie dell'universo, note come .92 (Nuclei Attivi di Galassie), che possiedono al loro interno buchi neri supermassicci (massa maggiore di $'' milioni di masse solari).

Per una comprensione quantitativa della reale origine del fondo cosmico in raggi #, e quindi per stabilire la densità di buchi neri supermassicci, è assolutamente necessario conoscere il valore assoluto dell'intensità di questo fondo, specie nella banda in cui viene principalmente emessa tale radiazione. I risultati ottenuti dal gruppo di Frontera forniscono un valore del fondo molto preciso, consistente con quello ottenuto negli anni ottanta, e inconsistente con le ultime misure eseguite.

Un altro risultato di rilievo da aggiungere quindi alla scoperta dell'origine dei lampi gamma anch'essa ottenuta con la missione BeppoSAX.

‘Il fondo cosmico di raggi ! sembra essere originato dal contributo integrato dell'emissione di tutte le galassie dell'universo.’F!"!##$ F%$&'(%)

!." #$$% & #'(&)* +,"" 27!-.&/&#(&-P L A N C K

Garching, Germania · I lampi di raggi gamma (!"#), eventi fugaci che durano da meno di un secondo a diversi minuti, sono rivelati da osservatori in orbita che possono raccogliere la loro radiazione di alta energia. Tredici anni fa, tuttavia, gli astronomi scoprirono un’emissione di radiazione ad energie più basse e di più lunga durata proveniente da queste violente esplosioni. Tale emissione può durare per settimane o anche anni dopo l'esplosione iniziale: viene chiamata afterglow dagli Astronomi. Mentre tutti i lampi di raggi gamma$ hanno afterglow che emettono raggi %, solo la metà di essi è stata osservata

I lampi di raggi gamma sono tra gli eventi più energetici dell'universo, ma alcuni sembrano stranamente deboli se osservati nella banda del visibile. Il più grande studio effettuato fino ad oggi di questi lampi di raggi gamma oscuri ha scoperto che queste esplosioni non hanno niente di esotico.

SCENDE LA LUCE SUI GAMMA RAY BURST OSCURI

S T UD I

irradiare luce visibile, mentre la frazione rimanente è ancora misteriosamente oscura. Alcuni astronomi sospettavano che questi afterglow oscuri potessero essere esempi di una nuova classe di lampi di raggi gamma, mentre altri ritenevano si trovassero a distanze molto grandi. Studi precedenti avevano suggerito anche che la polvere cosmica interposta tra la sorgente e noi oscurasse l’esplosione e questo spiega perché questi eventi siano così &ochi.

‘Studiare gli afterglow è di vitale importanza per migliorare la nostra comprensione degli oggetti che producono lampi di raggi gamma ma anche per quanto ci spiegano della formazione stellare nell'universo primordiale’, dice l'autore principale dello studio Jochen Greiner, dell’Istituto Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Garching, Germania.

La '()( ha lanciato il satellite Swift alla &ne del *++,. Dalla sua orbita sopra l'atmosfera terrestre è in grado di rivelare i lampi di raggi gamma e comunicare immediatamente la loro posizione agli altri osservatori in modo che l'afterglow possa essere studiato. In questo nuovo studio, gli astronomi hanno combinato i dati di Swift con nuove osservazioni e-ettuate con !".'/ – uno strumento dedicato all’osservazione degli afterglow dei gamma-ray burst, installato al telescopio 01! di *,* metri dell'2). a La Silla in Cile. In tal modo, gli astronomi hanno de&nitivamente risolto l’enigma dell’afterglow ottico mancante.

Ciò che rende !".'/ veramente utile3 per lo studio degli afterglow è il tempo di risposta estremamente veloce – può

osservare un’esplosione pochi minuti dopo la segnalazione proveniente da Swift grazie ad un sistema speciale chiamato Rapid Response Mode – e la sua capacità di osservare contemporaneamente in sette bande diverse, che vanno dalla banda visibile a quella del vicino infrarosso.Combinando i dati !".'/ ottenuti in queste sette bande alle osservazioni di Swift, gli astronomi hanno determinato con precisione la quantità di luce emessa dall’afterglow a molte diverse lunghezze d'onda, dai raggi % al vicino infrarosso. Gli astronomi hanno utilizzato queste informazioni per misurare direttamente

la quantità di polvere che luce assorbono la radiazione durante la sua rotta verso la Terra. In precedenza, gli astronomi avevano potuto solo stimare approssimativamente la quantità di polvere.Il team ha utilizzato una serie di dati, comprese le misurazioni proprietarie e-ettuate con !".'/, oltre alle osservazioni fatte da altri telescopi di grandi dimensioni tra cui il Very Large Telescope dell’2)., per stimare le distanze di quasi tutte le esplosioni tra quelle selezionate.

Se una percentuale signi&cativa di esplosioni risulta più debole, circa il 4+-5+6 dell’intensità originale, a causa dell’oscuramento dovuto alla polvere, questo fenomeno è decisamente più signi&cativo per le esplosioni molto distanti, per le quali solo il 7+-8+6 della luce originale raggiunge l'osservatore.9 Gli

astronomi concludono che i lampi di raggi gamma oscuri sono quindi semplicemente quelli avuto per cui la piccola quantità di luce visibile emessa viene completamente assorbita dalla polvere cosmica prima che di raggiungerci. ‘Rispetto a molti strumenti per installati sui grandi telescopi, !".'/ è uno strumento a basso costo e relativamente semplice, che però è stato in grado di risolvere de&nitivamente il mistero che circonda i lampi di raggi gamma oscuri’, conclude Jochen Greiner. Le aspettative erano alte e sono state rispettate. Nuove s&de attendono ora il telescopio, pronto per essere rimesso all'opera.

!. I lampi di raggi gamma che durano più di due secondi sono indicati come lunghi e quelli con una durata inferiore sono chiamati brevi. Quelli lunghi, che sono stati osservati in questo studio, sono associati con le esplosioni di supernova di stelle giovani massicce in galassie in cui è presente un’intensa formazione stellare. Quelli brevi invece non sono ancora ben spiegati, ma si pensa che provengano dalla fusione di due oggetti compatti come le stelle di neutroni.

". Poiché l’afterglow delle esplosioni molto distanti risulta spostato verso il rosso per effetto dell’espansione dell'universo, la luce che ha lasciato l'oggetto era originariamente più blu di quella che si registra quando arriva sulla Terra. Poiché l’effetto di riduzione dell'intensità della luce dovuto alla polvere è maggiore nella banda blu e ultravioletta che in quella rossa, questo significa che l'effetto di oscuramento globale dovuto alle polveri è maggiore per le esplosioni più distanti. Questo è il motivo per cui la capacità di #$%&' di osservare la radiazione anche nella banda del vicino infrarosso lo rende così sensibile.

(. Il Gamma-Ray Optical and Near Infrared Detector (#$%&') è stato progettato e realizzato presso il Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics insieme all'Osservatorio Karl Schwarzschild di Tautenburg, ed è pienamente operativo dal mese di agosto ())*.

28 !." #$$% & #'(&)* +,""!-.&/&#(&- P L A N C K

ESO / IGOR CHEKALIN

!." #$$% & #'(&)* +,"" 29!-.&/&#(&-P L A N C K

Questa nuova immagine eterea della Nebulosa di Orione è stata catturata dal Wide Field Imager montato ul telescopio da !.! metri dell’MPG/ESO che si trova all’osservatorio di La Silla.

ANCORA SORPRESE DALLA NEBULOSA DI ORIONE

A S T R O N O M I A

La Silla, Cile · La Nebulosa di Orione, nota anche come Messier !", è uno dei corpi celesti più facilmente riconoscibili e studiati in modo più approfondito. Si tratta di un enorme complesso di gas e polveri, il più vicino alla Terra del suo genere, in cui si formano stelle massicce. Il gas illuminato è così brillante da essere visibile persino a occhio nudo; diventa invece un’a#ascinante visione per mezzo di un telescopio. Nonostante la sua vicinanza e familiarità, c’è ancora molto da studiare su questa incubatrice stellare. Per esempio, solo nel "$$% è stato dimostrato che la nebulosa è più vicina di quanto &no ad allora creduto: '()$ anni luce anziché ')$$.

Per osservare le stelle in Messier !" gli astronomi hanno utilizzato il Wide Field Imager posto sul telescopio da "." metri dell’*+,/-./ all’osservatorio di La Silla, Cile. Hanno scoperto che le deboli nane rosse nell’ammasso stellare associato alla radiazione ionizzante emettono molta più luce di quanto &nora previsto. Questi studi permettono di meglio conoscere quest’oggetto famoso e le stelle in esso ospitate. I dati raccolti per questo progetto, che sicuramente non aveva tra i suoi scopi quello di produrre una bella immagine a colori, sono stati riutilizzati per creare l’immagine così riccamente descrittiva qui mostrata.

L’immagine è un composito di diverse esposizioni prese con cinque &ltri di#erenti. La luce che ha attraversato un &ltro rosso, così come quella ricavata dal &ltro che mostra l’emissione dell’idrogeno, è stata colorata di rosso. La luce della parte giallo/verde dello spettro è stata colorata di verde, mentre la luce blu è stata colorata di blu; in&ne la luce ottenuta con un &ltro 01 è stata colorata di viola.

La nuova immagine della Nebulosa di Orione catturata dal Wide Field Imager montato sull'osservatorio ESO di La Silla, in Cile.

GEMINI OBSERVATORY / NSF / AURA, D. FOX & A. CUCCHIARA (PENN STATE UNIVERSITY), & E. BERGER (HARVARD UNIVERSITY)

S C O P E R T E

Cerro Paranal, Cile · Il getto di raggi gamma, battezzato !"# $%$&'(, è stato rilevato per una durata di dieci secondi giovedì '( aprile nella costellazione del Leone, poi osservato sui telescopi cileni di La Silla e del Paranal, gestiti dall'Organizzazione Europea per la Ricerca Astronomica nell'Emisfero Australe.

Le osservazioni nelle )* ore seguenti hanno permesso agli astronomi di misurare lo stiramento della luce nell'universo in espansione, dunque a risalire nel tempo, ha spiegato l'astronomo britannico Nial Tanvir, membro dell'équipe internazionale del +,-.

‘L'esplosione si è prodotta più di )( miliardi di anni fa, quando l'universo aveva il ./ della sua età, cioè 0$$ milioni di anni dopo il big bang’, ha riferito l'123. Questo ne fa ‘il raggio gamma più distante mai rilevato, ma anche l'oggetto più antico mai scoperto’, ha commentato Tanvir. Il precedente record era quello di un raggio gamma proveniente dall'esplosione di una stella circa '$$ milioni di anni dopo a quella di !"#$%$&'(, avvistata nel '$$4 dal satellite americano Swift e osservata anch'essa dal +,- del monte Paranal.

Il grande telescopio cileno annuncia di aver captato lo scintillio seguito ad un'esplosione avvenuta circa !" miliardi di anni fa. Si tratta del raggio gamma più distante mai rilevato.

VLT SCOPRE L'OGGETTO PIÙ ANTICO E LONTANO DI TUTTO L'UNIVERSO

ON-LINEwww.gemini.edu/furthestgrb

!." #$$% & #'(&)* +,"" 31!-.&/&#(&-P L A N C K

M I S S I ON I

Köln, Germania · A bordo della capsula russa si stringe letteralmente la Expedition !", composta dall'astronauta americana Cady Coleman, dal comandante russo Dmitry Kondratiev e dall'italiano dell'Agenzia Spaziale Europea (#$%) Paolo Nespoli, che ritorna nello spazio per una missione di lunga durata che non ha precedenti nella storia spaziale italiana. Ci vorranno solo & minuti e '& secondi e tre accelerazioni con un picco di (,) * per compiere il viaggio dalla steppa all'orbita, dove il terzo stadio del razzo russo sgancerà la Soyuz. La navicella russa, quarta versione del modello lanciato per la prima volta nel +,-", è con oltre cento missioni il veicolo spaziale più economico e a.dabile al mondo. Lungo complessivamente poco più di " metri è composto da un modulo orbitale, da uno di servizio e naturalmente dal modulo di rientro.

Durante la sua permanenza di quasi sei mesi nello spazio, Paolo Nespoli, svolgerà più di trenta esperimenti in sei campi di ricerca nell'ambito del programma scienti/co Europeo con uno sguardo particolare agli studi sulla /siologia umana, preludio indispensabile ai viaggi interplanetari del prossimo futuro.

Nespoli, )(enne originario di Verano Brianza con un passato da incursore che l'ha portato anche a partecipare alla missione in Libano al comando del generale Angioni, come la collega americana Coleman, sarà anche la cavia consapevole di una serie di misurazioni in campo neuroscienti/co, cardiovascolare, metabolico e nella valutazione della forma /sica.

L'appuntamento con l'accensione dei motori è per il !" dicembre, alle #$.$% italiane per il lancio in diretta web di MagISStra, missione numero ventisette alla Stazione Internazionale.

INIZIA IL CONTO ALLA ROVESCIA PER NESPOLI, L'ASTRONAUTA ITALIANO

Brasilia · Il !, dicembre !0+0, con una cerimonia a Brasilia, il ministro brasiliano di Stato per la Scienza e la Tecnologia, Sergio Machado Rezende e il direttore generale dell'#12, Tim de Zeeuw hanno /rmato l'accordo di adesione formale al /ne di rendere il Brasile uno Stato membro dello European Southern Observatory.

Il Brasile diventerà quindi a tutti gli e3etti il quindicesimo Stato membro, ed il primo al di fuori dell'Europa. Dato che con l'accordo si intende l'adesione ad una convenzione internazionale, questo deve essere ora sottoposto al Parlamento brasiliano per la rati/ca u.ciale.* La /rma

La Repubblica Federativa del Brasile ha &rmato l'accordo formale di adesione per diventare uno Stato membro della European Southern Observatory . A seguito della rati&ca parlamentare il Brasile diventerà il quindicesimo Stato membro e il primo extraeuropeo.

IL BRASILE IN PROCINTO DI ENTRARE A FAR PARTE DELL'OSSERVATORIO EUROPEO MERIDIONALE

ORG A N I Z Z A Z I ON I

* Dopo la rati!ca di adesione del Brasile, gli Stati membri "#$ saranno Austria, Belgio, Brasile, Repubblica Ceca, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Spagna, Svezia, Svizzera, Portogallo, e Regno Unito.

ON-LINEwww.eso.org/public/italy/news/eso1050

ON-LINEwww.esa.int/specials/magisstra

dell’accordo fa seguito all'approvazione unanime da parte del Consiglio dell’#12 avvenuta nel corso di una riunione straordinaria svoltasi il !+ dicembre !0+0.

‘Partecipare all’#12 darà nuovo impulso allo sviluppo della scienza, della tecnologia e dell'innovazione in Brasile, in coerenza con gli sforzi considerevoli che il nostro governo sta facendo per mantenere il paese tra i più avanzati in questi settori strategici’, ha dichiarato Rezende. L'European Southern Observatory ha una lunga storia di partnership con il Sud America, da quando il Cile è stato selezionato come il miglior sito per i suoi osservatori nel

+,-(. Fino ad ora, tuttavia, nessun paese non europeo ha aderito all’#12 in qualità di Stato membro. ‘L'adesione del Brasile darà alla vivace comunità brasiliana astronomica pieno accesso agli osservatorio più produttivi del mondo e creerà opportunità per l’industria brasiliana ad alta tecnologia, contribuendo al progetto europeo Extremely Large Telescope. Ne deriveranno nuove risorse e competenze per l'organizzazione e, al momento giusto, per il Brasile fornendo un importante contributo a questo entusiasmante progetto’

– ha aggiunto il direttore generale dell'#12, Tim de Zeeuw. La fase di progettazione del telescopio European Extremely Large Telescope (#-#45) è stata recentemente completata. È stata condotta una profonda veri/ca del progetto stesso in quanto ogni suo aspetto è stato esaminato da una giuria internazionale di esperti indipendenti.

Il panel ha rilevato che il progetto #-#45 è tecnicamente pronto per entrare nella fase di costruzione. Il via libera per la costruzione di #-#45 è prevista per il !0++ e quando le operazioni di avvio avranno inizio nel prossimo decennio, astronomi europei, brasiliani e cileni avranno accesso a questo telescopio gigante.

Laurent Vigroux, il Presidente del Consiglio dell'#12, ha concluso: ‘Gli astronomi in Brasile potranno collaborare /nalmente con i loro colleghi europei e, naturalmente, potranno avere disponibilità di utilizzo degli osservatori di livello mondiale dell'#12 situati nelle località montane di La Silla e Mount Paranal, la cui altezza garantisce un ottimo punto di osservazione’.

32 !"#$%$&'$" P L A N C K

La Silla, Cile · L’ammasso globulare Messier !"#, noto anche come $%& '!#!, è un’antica e compatta famiglia di stelle posta a circa (! mila anni luce di distanza. Messier !"# è come una frenetica metropoli: in ammassi globulari come questo, migliaia di stelle sono concentrate in uno spazio che è solo una ventina di volte la distanza tra il nostro Sole e la sua stella più prossima, Alpha Centauri.

Un numero signi)cativo di queste stelle si sono già trasformate in giganti rosse, una delle ultime fasi della vita di una stella, e, in questa immagine, hanno un colore giallastro. Gli ammassi globulari sono tra i più antichi oggetti dell’universo. E dal momento che le stelle all’interno di un ammasso globulare si sono formate dalla stessa nuvola di materia interstellare e più o meno allo stesso tempo – tipicamente oltre !" miliardi di anni fa – sono tutte stelle di piccola massa e, per questa loro caratteristica, bruciano il loro combustibile di idrogeno molto più lentamente delle stelle di grande massa.

Gli ammassi globulari si sono generati nella prima fase di formazione delle loro galassie ospiti e, pertanto, lo studio di questi oggetti può fornire spunti importanti su come le galassie e le stelle che le compongono si evolvono. Messier !"# è stato oggetto di osservazioni intensive, essendo uno dei !'" campi stellari selezionati per il Pre-*+,-./ Survey, un’indagine preliminare condotta tra il !000 e il (""( utilizzando il telescopio di (,( metri dell'./1 di La Silla in Cile, per trovare stelle adatte per osservazioni

Conosciamo circa !"# ammassi globulari, ossia raggruppamenti di vecchie stelle che orbitano nella nostra galassia. Questa nuova nitida immagine di Messier !# ci mostra nel dettaglio la struttura di uno di questi ammassi globulari.

A S T R O N O M I A

MESSIER 107 UN AMMASSO GLOBULARE DISTANTE 21 MILA ANNI LUCE DALLA TERRA

L'ammasso globulare Messier 107, conosciuto anche come NGC 6171, si trova a circa 21 mila luce di distanza nella costellazione di Ofiuco. Come è tipico degli ammassi globulari, una popolazione di migliaia di stelle vecchie in Messier 107 sono densamente concentrate in un volume che è solo una ventina di volte la distanza tra il nostro Sole e il suo più prossimo ammasso stellare, Alpha Centauri.

spettroscopiche con *+,-./. Utilizzando *+,-./ è possibile osservare )no a !2" obiettivi contemporaneamente, il che lo rende particolarmente adatto per lo studio spettroscopico di campi stellari densamente popolati, come gli ammassi globulari.-!"# può facilmente essere osservato da

un sito buio con un binocolo o un piccolo telescopio. L’ammasso globulare ha un diametro di circa 3" anni luce, e si trova nella costellazione di O)uco, a nord delle tenaglie dello Scorpione.

Circa la metà degli ammassi globulari della Via Lattea si trovano nelle costellazioni del Sagittario, Scorpione e O)uco, in direzione del centro della Via Lattea. Questo perché possiedono orbite allungate intorno alla regione centrale e quindi hanno in media maggiori probabilità di essere osservati in questa direzione. Messier !"# è stato scoperto da Pierre Méchain* nel !#3( e fu aggiunto

ON-LINEwww.eso.org/news/1047

alla lista dei sette Oggetti Aggiuntivi di Messier, originariamente non inclusi nella versione )nale del catalogo di Messier, pubblicato l’anno precedente. Il !( maggio !#02, fu riscoperto in maniera indipendente da William Herschel, che per la prima volta riuscì a risolvere le stelle di questo ammasso globulare. Ma fu solo nel !04# che questo ammasso globulare ebbe )nalmente il suo posto nel catalogo di Messier come M!"#, il che lo rende l’ammasso stellare più recentemente aggiunto a questa lista.

* Pierre François André Méchain, astronomo e geodeta francese.Prese parte dal !"#$ al !"#% alla triangolazione lungo il meridiano di Parigi &no a Barcellona, promossa dall'Assemblea Costituente con il principale scopo di &ssare l'unità metrica di misura. Méchain scoprì inoltre la cometa %'/()**+, il # gennaio !"#-. La cometa ./!"%/ 0!, invece, fu coscoperta insieme a Charles Messier.

ESO / ESO IMAGING SURVEY

!." #$$% & #'(&)* +,"" 35!-.&/&#(&-P L A N C K

Il satellite osserverà la prima luce rilasciata nello spazio circa !" miliardi di anni fa, il fondo cosmico di microonde, quando l'età del cosmo era meno dello #,##$% di quella attuale.

IL LUNGO VIAGGIO NEL TEMPO DEL SATELLITE PLANCK STA PER INIZIARE

I N T E R V I S T E

Milano · Ogni cosa è luminosa. E la luce che viene emanata dai corpi, terrestri o celesti che siano, porta informazioni sulla loro composizione e struttura. Ma anche sulla loro evoluzione. Infatti, la luce impiega del tempo a raggiungere l’occhio o il telescopio dell’osservatore e quando arriva a destinazione regala un’istantanea del passato. Per esempio, la luce del Sole viaggia ! minuti prima di approdare sulla Terra, perciò noi vediamo il Sole in ritardo di ! minuti, facendo così un piccolo salto indietro nel tempo. Per le galassie più distanti il ritardo si misura in miliardi di anni. Dunque, osservando a grandi distanze possiamo risalire nel tempo e nello spazio andando a ritroso, in un viaggio vertiginoso. Avvicinandoci addirittura a quell’istante che ha marcato l’origine dell’universo. E poi della vita. Fino al momento in cui tutto è iniziato. Non si tratta di fantascienza, bensì di cosmologia. Di una storia dal "nale conosciuto, ma dall’inizio ancora da scrivere e che a tempi viene raccontata come fosse poesia da un numero uno nel campo della "sica del nostro paese.

Marco Bersanelli, docente di astro"sica all’Università degli studi di Milano e collaboratore dell’Istituto Nazionale di Astro"sica, è in procinto di partire alla volta di Kourou, nella Guyana Francese, dove assisterà al lancio della missione spaziale Planck Surveyor. Obiettivo: indagare

a lato Il satellite Planck durante i test che precedono la messa in orbita.

l’origine dell’universo. Un sogno vecchio quanto la storia dell’uomo. E un’ambizione che dura da #$ anni, da quando ‘lavoravo in California con George Smoot, Nobel per la "sica nel %&&'’, ricorda Bersanelli. ‘Era il #((% quando il satellite Cobe per la prima volta ci ha raccontato qualcosa di inedito sull’origine dell’universo in cui viviamo’.

Cosa è Planck e che cosa ci farà vedere?Marco Bersanelli ‘Planck è la prima missione dell’)*+, l’Agenzia spaziale europea, dedicata allo studio del fondo cosmico di microonde, la prima luce dell’universo. Planck è un telescopio spaziale che osserverà il fondo dell’universo, l’ultimo con"ne osservabile dello spazio-tempo. Grazie a ricettori di nuovissima generazione capaci di cogliere segnali debolissimi a lunghezze d’onda di qualche millimetro, Planck fotograferà gli embrioni delle galassie, prima che queste prendessero forma, e ci darà un’immagine ad alta risoluzione di come era l’universo #, miliardi di anni fa. Per la precisione -!& mila anni dopo il big bang, che in cosmologia è un niente. Come fosse il primo vagito del cosmo.’

Come è possibile tutto questo?MB ‘L’universo inizialmente è molto denso e caldo, tanto che la luce primordiale è intrappolata. Ma lo spazio si espande e si ra.redda. Dopo -!& mila anni, quando la temperatura scende sotto i tremila gradi, protoni ed elettroni si uniscono a formare per la prima volta gli atomi e in quel momento quasi d’improvviso l’universo diventa trasparente. Insomma la luce si libera dalla materia e inizia il suo viaggio. Planck studierà l’universo appena nato con una precisione senza precedenti.’

L'importanza del fondo cosmico ha un ruolo centrale per la missione.MB ‘Misurando le sue caratteristiche possiamo conoscere non solo la

composizione e la struttura dell’universo delle origini, ma anche la sua storia, la sua evoluzione. Indagare cosa è successo in quel mare incandescente e primordiale, dove tutto prendeva pian piano forma, ci permette di dedurre i parametri in cui inquadrare la storia cosmica, conoscerne gli ingredienti, studiarne la geometria e l’espansione. E potremo anche veri"care le teorie, "no ad oggi poco più che speculazioni teoriche, che cercano di descrivere che cosa accadde nelle primissime frazioni di secondo dopo l’inizio.’

Un progetto tutto europeo in cui l’Italia riveste un ruolo da protagonista.MB ‘L’équipe italiana, in particolare i gruppi di Bologna e Milano, hanno guidato lo sviluppo di uno dei due occhi di Planck. Ossia di uno dei due strumenti focali, quello che vede le lunghezza d’onda più grandi, e che insieme permettono di produrre l’immagine del fondo cosmico. Inoltre, i due centri di raccolta dati saranno a Trieste e a Parigi, essendo la Francia l’altro paese leader della missione.’

C’è un collegamento con l’acceleratore !"# del $%&' di Ginevra, che secondo i giornali avrebbe dovuto portarealla (ne del mondo?MB ‘Ah! La storia del buco nero (sorride, /d0). Certo, perché mentre Planck ci mostra una diretta del passato remoto, l’acceleratore 123 riproduce in laboratorio le condizioni di quel passato di #, miliardi di anni fa.’

Planck e la materia oscura.MB ‘La materia oscura è una delle grandi questioni aperte che riguardano la composizione dell’universo. Noi infatti, ad oggi, conosciamo solo il ,4 della materia e dell’energia che compongono l’universo. Rimane dunque un punto di domanda che pesa quanto il restante ('4,

Intervista a cura diG5675+ C25+05

36 !." #$$% & #'(&)* +,""!-.&/&#(&- P L A N C K

con un !"# composto proprio da questa materia oscura, che non vediamo, ma la cui presenza registriamo attraverso i suoi e$etti gravitazionali. Più che oscura, dovremmo chiamarla invisibile o cristallina (se fosse veramente oscura la vedremmo benissimo), tanto che crediamo si tratti di una forma di materia totalmente diversa da quelle che conosciamo. Il restante %&# sarebbe composto, invece, di una forma di energia ancora più misteriosa, dark energy, responsabile dell’espansione accelerata dell’universo. Con Planck abbiamo l’ambizione di redigere un censimento estremamente dettagliato degli ingredienti dell’universo.’

Come è possibile conciliare il desiderio di raggiungere vette inesplorate con un umile realismo?MB ‘E$ettivamente è un paradosso. Se dimensioni spazio-temporali così vaste da sfuggire alla nostra immaginazione sono un segno che invita all’umiltà, il fatto di poter comprendere anche solo una parte di tutto questo tenta l’orgoglio, l’ambizione di potere. Ma a ben vedere anche questa capacità di ‘leggere il libro della Natura’, come diceva Galileo, non è qualcosa che ci diamo noi. Nel rapporto dell’uomo con l’universo, secondo me, emerge la consapevolezza della nostra piccolezza e sproporzione, e anche del fatto che ciò che ci è dato conoscere è quasi un lusso, perché, come per l’arte o la poesia, noi potremmo sopravvivere anche senza. Eppure ci viene o$erta una possibilità di conoscenza che non possiamo che accogliere come un regalo e una sorpresa allo stesso tempo. Con la commozione di essere partecipi di un dramma cosmico. Ai miei studenti cerco di insegnare l’astro'sica e attraverso questo spero che si accorgano della bellezza del mondo. E che sappiano porsi domande. È questo ciò che ho imparato dai miei maestri, primo fra tutti George Smoot, e tanti altri anche qui in Italia. Sono anche molto grato

ai giovani ricercatori con cui collaboro da cui imparo moltissimo. Più si procede nella ricerca e più ci si rende conto di quanto la nostra conoscenza sia limitata e imperfetta. Col passare del tempo cresce la coscienza della nostra ignoranza, ma cresce anche l’ammirazione per quel poco che si comprende.’

In quest’anno di commemorazioni di due !gure come Galileo e Darwin quanto è importante la divulgazione scienti!ca e come dovrebbe essere fatta secondo lei?MB ‘Si tratta di un tema cruciale e secondo me il termine divulgazione è ambiguo, quasi si trattasse di un abbassarsi al volgo, un pedaggio da pagare allo scopo di persuadere a tutti i costi i cittadini

che pagano le tasse a sovvenzionarci, talvolta banalizzando i contenuti pur di risultare vendibili. Questa divulgazione strumentale a me non interessa. Il nocciolo della questione non riguarda infatti la divulgazione in sé, quanto piuttosto la mancanza dell’idea di popolo. Gli scienziati si concepiscono soli, non mandati da nessuno. Invece divulgare signi'ca andare al cuore di ciò che muove l’interesse di chi ricerca, perché lì ci sarà qualcosa di interessante e comunicabile a tutti, qualcosa che ha un senso e una bellezza per tutti. Quindi comunicare l’importanza della ricerca va oltre le sue ricadute tecnologiche, pure importanti. Capire di cosa è fatto quel ("# dell’universo credo che interessi tutti. O no?’

ON-LINEwww.esa.int/specials/planck

ON-LINEwww.asi.it

I T A L I A

Roma · Sette miliardi. Questo l'investimento previsto per il Documento di Visione Strategica !&)&–!& presentato dall'*+,.

‘Il Documento – ha spiegato il presidente dell'*+,, Enrico Saggese, in occasione della presentazione della Terza Edizione del Master in Istituzione e Politiche Spaziali – è uno dei tasselli che il Governo Italiano e il Ministero dell'Istruzione, Università e Ricerca hanno ideato per o$rire una continuità al progresso nel settore spaziale del nostro Paese.’

‘Il piano decennale dell'*+, – ha aggiunto Saggese – prevede un investimento globale di sette miliardi, che dopo l'approvazione del Consiglio di Amministrazione dell'Agenzia ha avuto conferma definitiva da parte del ministero dell'Istruzione, Università e Ricerca.’

In particolare, il piano prevede che il -%# del budget sia destinato allo sviluppo di nuovi strumenti al servizio dell'esplorazione scientifica e un altro --# ad applicazioni nel campo dell'osservazione della Terra. Ci sono poi settori emergenti sui quali l'*+, intende puntare, come quelli delle telecomunicazioni e dello sviluppo di lanciatori di nuova generazione. Entrambi questi campi dividono il restante -&# del budget, nel quale è compreso anche il contributo italiano alla Stazione Spaziale Internazionale (,++).

‘In campo scientifico – ha concluso Saggese – il piano decennale non contempla la realizzazione di missioni complete ma punta alla diversificazione e alla realizzazione di molti strumenti scientifici da imbarcare su missioni internazionali.

Enrico Saggese, presidente dell'ASI (Agenzia Spaziale Italiana) illustra il nuovo piano economico decennale recentemente approvato dal Governo e dal Ministero dell'Istruzione, Università e Ricerca.

L'ASI PRESENTA IL NUOVO PIANO DA 7 MILIARDI IN DIECI ANNI

‘Planck ci darà un'immagine ad alta risoluzione di come era l'universo !" miliardi di anni fa.’M!"#$ B%"&!'%(()

!." #$$% & #'(&)* +,"" 37!-.&/&#(&-P L A N C K

IN T E R V I S T E

Palermo · La caccia ai pianeti extrasolari si fa sempre più agguerrita. Condotta su due fronti, sulla Terra e nello spazio, la recente scoperta del satellite della !"#" Kepler ha avuto grande eco. Ma sta anche evidenziando che è necessaria ra$nare la caccia perché tale ricerca sappia darci quelle conoscenze che ci permetteranno di individuare i sistemi stellari che meglio si conformino al nostro modello di riferimento, il nostro sistema solare.

Anche con questo obiettivo è stato pensato %&"'(, il satellite dell’Agenzia Spaziale Europea che ha superato la prima fase di selezione nell’ambito della Cosmic Vision e attende, entro la )ne di quest’anno, il de)nitivo giudizio. Ed è di$cile pensare che l’Europa possa rinunciare ad un settore di ricerca che ha fatto grandissimi passi avanti negli ultimi anni. Non è solo una scelta )nanziaria, tecnologica e scienti)ca ma anche strategica. Di %&"'( ne parliamo con Giusi Micela dell’*!"+, componente dello Science Team di %&"'( e dell’Exoplanet Roadmap Advisory Team (,%--"'), la commissione di esperti istituita nel .//0 dall’,#" con il compito di stabilire quali strategie adottare e quali vie seguire per raggiungere uno dei traguardi più ambiti dell’astro)sica moderna: distinguere e riconoscere pianeti extrasolari di tipo terrestre che possano ospitare forme di vita. E nel progetto %&"'( la componente di partecipazione italiana è particolarmente importante: oltre all’*!"+ a cui si deve tra

I successi di Kepler fanno guardare con grande aspettativa a PLATO, la missione dell'ESA destinata alla ricerca di pianeti extrasolari, se sarà selezionata nel programma Cosmic Vision.

PLATO: TRENTADUE OCCHI ALLA CACCIA DEI SISTEMI SOLARI DEL FUTURO

l’altro il disegno dei 1. telescopi a bordo del satellite, l’Università di Firenze e Padova e ovviamente l’Agenzia Spaziale Italiana che ha supportato il programma e la comunità scienti)ca italiana ad esserne protagonista.

Che cosa caratterizza !"#$%?Giusi Micela ‘L’elemento più importante è l’area di cielo che è osservata. Kepler osserva 2// gradi quadri della volta celeste, %&"'( duemila gradi quadri per ogni puntamento, e alla )ne della missione coprirà quasi la metà del cielo. Un’area assai più vasta che non è importante solo per quantità, ma anche e soprattutto per la qualità. I satelliti come Kepler e come %&"'( usano la tecnica del transito per individuare pianeti orbitanti attorno alla loro stella madre, ma le orbite che rendono abitabili i pianeti, come la Terra, attorno a stelle come il Sole durano circa un anno. Il pianeta passa dunque davanti alla sua stella solo una volta l’anno, ed è importante allora guardare per lungo tempo un’area di cielo così ampia, perché non solo si aumenta la possibilità di trovare esopianeti, ma anche di cercare con più accuratezza quelli più simili al nostro.’

Non è però l’unico aspetto peculiare rispetto a Kepler.GM ‘Infatti, un altro aspetto importante è che si concentrerà sulle stelle più brillanti. È necessario che la ricerca e lo studio dei pianeti extrasolari sia condotta sinergicamente dalla Terra e dallo spazio. Grazie agli spettrometri come 3"-%# siamo in grado di determinare la massa di questi pianeti e conoscendo la massa e la dimensione, derivata dalle misure spaziali, possiamo ricavare la densità e quindi determinare la struttura dei pianeti stessi. Ma se le stelle sono poco brillanti non è detto che dalla Terra si riesca a misurarne la massa. Ma c’è un altro aspetto altrettanto importante. La capacità di osservare un grande campione di stelle con

caratteristiche simili al Sole, permetterà di capire quali siano le stelle papabili per avere un’altra Terra che le orbita intorno e in che condizioni si possano formare i sistemi planetari.’

Non basta dunque la fascia di abitabilità?GM ‘No certo. Gliese 581d, il pianeta recentemente scoperto in fascia di abilità, orbita attorno ad una stella che non è come il nostro Sole, non è altrettanto calda e luminosa. Quello che ci permetterà di fare %&"'( insieme agli strumenti a terra, è di svolgere una catalogazione sistematica delle stelle e dei pianeti del loro sistema fino alla fascia di abitabilità. Si potrà comprendere quali stelle possono avere determinati pianeti e scoprire ad esempio se la formazione del sistema solare sia così comune o meno. Nel senso che la combinazione Sole-sistema solare potrebbe essere molto più rara di quanto si pensi o che, al contrario, possa essere molto comune. Qualunque risultato si otterrà sarà un grande passo avanti sapere che non basta cercare un esopianeta, ma un sistema che corrisponda a determinate caratteristiche, se veramente vogliamo trovare pianeti abitabili secondo il nostro concetto di abitabilità. Per poterli individuare è necessario studiare le stelle e i pianeti.’

Per far questo è strategico unire le forze, terrestri e spaziali. È un dato acquisito?GM ‘È un dato abbastanza acquisito. Bisogna considerare che ,#" ed ,#(, le due istituzioni europee che sono coinvolte in queste ricerche, hanno cominciato a parlarsi recentemente su queste tematiche. Ma questo è un settore nuovo, che sta dando risultati più sorprendenti di quanto forse ci si aspettasse in così poco tempo. E quando è così la comunità scientifica si unisce, non si divide. Questa è la comunità scientifica. Come dovrebbe funzionare in Italia e nel resto del mondo.

Intervista a cura diD45678 R9:4;<4

ON-LINEwww.oact.inaf.it/plato/Plato-Italia

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New York · L'esame delle ultime immagini di Marte suggeriscono che la super!cie del Pianeta Rosso era una volta coperta di laghi.Questi, secondo due astro!sici americani, hanno lasciato evidenti segni di strati geologici che si sono formati attraverso processi di sedimentazione. In uno studio pubblicato dalla rivista Science sulla scorta delle immagini scattate dalla sonda Mars Global Surveyor, Michael Malin e Kenneth Edgett dell'osservatorio privato Malin Space Science Systems di San Diego, in California, a"ermano che un ulteriore studio degli strati sedimentari delle aree dove un tempo giacevano i laghi potrebbe rivelare non solo dettagli sulla storia del pianeta ma anche sull'eventuale presenza di forme di vita nel corso di questa storia. Le foto scattate dalla Global Surveyor mostrano che in diverse aree i rilievi del suolo sono caratterizzati da depositi di detriti, disposti in maniera marcatamente orizzontale, simili cioè a quelli formatisi sulla Terra attraverso il progressivo accumulo di materiale di sedimentazione. Fenomeno, questo, tipico delle aree ricoperte da laghi dove lentamente i sedimenti danno origine a strati ben de!niti, impilati uno sopra l'altro.

Alcuni sedimenti possono essere il risultato dell'azione del vento o di fenomeni vulcanici, ma, secondo Malin ed Edgett, su Marte queste formazioni mostrano segni che suggeriscono senz'altro l'azione dell'acqua in un periodo compreso fra #,$ e %,# miliardi di anni fa.

Le immagini del Global Surveyor cioè, stando a Malin, rivelano ‘centinaia e centinaia di strati di identico spessore, cosa quasi impossibile in assenza di acqua’.

Pubblicato uno studio di due astro!sici americani basato sulle recenti analisi fotogra!che.

DATI GEOLOGICI RIVELANO LA PRESENZA DI ANTICHI LAGHI SU MARTE

P I A N E T I

ON-LINEwww.nasa.gov/mission/mars/news

NASA / JPL / MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS

NASA/ JPL / MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS3

2 NASA/ JPL / MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS

Agosto 1999 Settembre 2005

Nuovo deposito

NASA /JPL / MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS 4

NASA / JPL / UNIVERSITY OF ARIZONA

!." #$$% & #'(&)* +,"" 43!-.&/&#(&-P L A N C K

I canali di questa regione, nei pressi del cratere Noachis Terra, sono particolarmente profondi. La loro forma e disposizione è paragonabile ai crepacci provocati dall'azione erosiva di un antico ghiacciaio.

Un nuovo deposito formatosi in un cratere della regione Centauri Monte immortalato dalla missione Mars Global Surveyor nel 2005. La formazione di questi depositi di detriti è segno tangibile di continue azioni erosive sulla superficie del pianeta, ed è compatibile con il flusso di acqua allo stato liquido.

I segni d'erosione provocati dall'acqua e del flusso di detriti sono evidenti in questa immagine ad alta risoluzione dei calanchi della parete del un cratere di impatto Noachis Terra. È possibile che questi calanchi rappresentino la prova che acqua allo stato liquido è oggi presente sotto la superficie di Marte.

Calanchi a bordo del cratere Hale. Se acqua allo stato liquido erode i canaloni in condizioni di freddo e asciutto oggi su Marte, è una questione importante che cui gli scienziati stanno cercando di dare una risposta. Gli avvallamenti in questo sito sono particolarmente interessanti perché gli studiosi hanno recentemente scoperto dei cambiamenti di forma e posizione, segno di una costante azione erosiva.

Canali con caratteristici segni erosivi provocati dal flusso di acqua. Immagine ripresa dalla telecamera di Mars Reconnaissance Orbiter. Tali impressionanti calanchi mostrano i meandri e motivi intrecciati tipici dei bacini idrici.

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Immagini

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NASA / THE HUBBLE HERITAGE TEAM

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Le osservazioni di Hubble hanno permesso di de!nire esattamente l'età dell'universo, di vedere le prime galassie e di realizzare una mappa in "# della materia oscura.

LA MISSIONE HUBBLE COMPIE VENT'ANNI, SI TRATTA DI UN RECORD

M I S S I O N I

Roma · Le immagini più rivoluzionarie dello spazio sono quelle catturate e rilanciate sulla Terra da Hubble, il telescopio della !"#" e dell’Agenzia Spaziale Europa ($#"), lanciato in orbita %& anni fa, il %' aprile ())&. Costato (,* miliardi di dollari, ha il nome di Edwin Hubble, l’astrofisico americano che nei primi decenni del ++ secolo dimostrò che l’universo è in perenne espansione ed è molto più vasto si quanto si credesse.

Pesante (( tonnellate, lungo (,,, metri e con un diametro di ',,, è stato il primo occhio con cui l’uomo è riuscito a osservare il cielo al di fuori dell’atmosfera terrestre, fino a vedere stelle e galassie giovanissime che popolavano il baby-universo. Eppure il progetto sembrava nato sotto una cattiva stella: dall’incidente del Challenger che ritardò il lancio di cinque anni al difetto di progettazione della parabola riflettente, passato inosservato nei test a terra e che costrinse i tecnici ad adottare un dispositivo di correzione (ribattezzato prontamente gli occhiali dello Hubble) che venne montato in orbita nel ())%.

In questi venti anni, Hubble ha goduto di - missioni di manutenzione effettuate con lo Shuttle, l'ultima nel maggio scorso. Il telescopio spaziale si trova a -*, chilometri dalla Terra ed è l'unico la cui manutenzione poteva essere curata dall’uomo. Le missioni di manutenzione sono state indispensabili alla lunga vita di Hubble. La prima, nel ()),, ha dato allo strumento occhiali per correggere un difetto dello specchio primario. Le altre missioni di manutenzione sono avvenute nel ()). (che installò nuovi strumenti più potenti), nel ())) (sostituzione di alcuni strumenti e aggiunta

di un computer di bordo) e nel %&&% (riparazione e miglioramento di numerosi strumenti). La missione di riparazione effettuata dall’Atlantis ha permesso di prolungare fino al %&(' la vita operativa del telescopio, che aveva sofferto di numerosi guasti meccanici tanto da portare ad una sospensione delle operazioni nel %&&.: sono stati cambiati i sei giroscopi, le batterie, il sistema di protezione termica e il sistema informatico, mentre sono stati installati due nuovi apparecchi, uno spettrografo per raggi cosmici e un obiettivo grandangolo; il tutto ha migliorato da (& a .& volte le capacità di Hubble, in grado così di rilevare oggetti risalenti a -&& milioni di anni dopo il big bang contro il precedente limite di un miliardo di anni. Hubble sarà operativo almeno fino al %&(', ma considerando che considerando che il suo rientro nell’atmosfera è previsto fra il %&() e il %&,%, la sua missione effettiva potrebbe essere prolungata ancora a lungo.

Le osservazioni di Hubble hanno permesso di definire esattamente l'età dell'universo e di dimostrare l'esistenza di giganteschi buchi neri.

NASA / THE HUBBLE HERITAGE TEAM

SopraIl pianeta Giove fotografato dal telescopio.

ON-LINEwww.nasa.gov/externalflash/Hubble20

Hubble viene infatti considerato dagli astronomi ancora uno strumento di assoluta avanguardia, anzi insostituibile: non vi è nulla di simile in orbita per quanto riguarda l’astronomia nel campo della radiazione visibile; le moderne reti di telescopi sulla Terra possono raggiungere in alcuni casi la stessa risoluzione, ma l’atmosfera terrestre li rende ciechi all’infrarosso e all’ultravioletto. Proprio l’infrarosso dovrebbe essere il punto di forza del James Webb Space Telescope, il cui lancio è in programma per il %&(, e che dovrà lavorare fianco a fianco con lo

Hubble per poi sostituirlo. Il telescopio ha osservato aspetti del cielo impossibili da vedere con i telescopi basati a Terra, e le sue scoperte hanno avuto un impatto rivoluzionario sull’astronomia. Anche la loro quantità è impressionante, con oltre ottomila articoli scientifici. Per esempio, nel ())' Hubble ha inviato le immagini spettacolari dell’impatto su Giove della cometa Shoemaker-Levy. È stato Hubble a indicare per la prima volta che esistono altri sistemi solari oltre al nostro e, all’interno di uno di questi, ha catturato la prima immagine ottica di un pianeta extrasolare. Il telescopio spaziale ha inoltre fornito le prime evidenze sull’esistenza dell’energia oscura che costituisce il .&/ dell’universo. Ha inoltre osservato complessivamente più di ''* mila galassie, studiando così la distribuzione della materia nell’universo. Questi dati hanno anche permesso di realizzare una mappa in ,0 della materia oscura, la materia ancora misteriosa che occupa il %-/ dell’universo, mentre la materia visibile ne costituisce appena il -/. Le osservazioni di Hubble hanno inoltre permesso di definire esattamente l’età dell’universo e di dimostrare che al centro di alcune galassie di grandi dimensioni si trovano buchi neri.

SinistraHubble agganciato allo Shuttle Endeavor (1993).

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Alla !ne la Chiesa ha dovuto ammettere che riabilitare Copernicoin sordina non sarebbe bastato: gli si dovevano i massimi onori,in una cattedrale.

CHIESA POLACCA CONCEDERÀ LA SEPOLTURA UFFICIALE A COPERNICO

S T O R I A

Frombork, Polonia · Per la storia della scienza è stato e resterà sempre un grande: fu lui a teorizzare e scoprire che la Terra gira intorno al Sole. Per la sua patria, la Polonia oggi libera, moderna e multiculturale come ai suoi tempi, è uno dei massimi eroi, come il re Jan Sobieski che fermò i turchi a Vienna o il maresciallo Józef Klemens Pi!sudski che scon"sse l'Armata Rossa a un passo da Varsavia, come Marie Curie, Lech Wa!esa o Papa Wojtyla. Per la Chiesa invece era un personaggio scomodo, uno che contestava i dogmi. Adesso è arrivata la svolta: Copernico, al secolo Miko!aj Kopernik, ha avuto ieri la sua solenne sepoltura u#ciale e religiosa da personaggio eterno.

‘Deploro gli eccessi di zelo dei difensori della Chiesa, che allora lo colpirono’, ha detto il nuovo primate di Polonia, arcivescovo Jozef Kowalczyk, parlando alla cerimonia. Con secoli di ritardo, quasi come con Galileo Galilei, la Chiesa pronuncia e completa dunque il suo mea culpa verso uno scienziato che aveva messo in discussione i dogmi in nome del sapere. È in parte un caso, dovuto al tenace lavoro di scienziati e ricercatori, ma comunque la svolta è grande: per il geniale ma umile e modesto Miko!aj Kopernik, astronomo, matematico, economista, medico e zelante canonico cattolico, questa prima sepoltura solenne è una riabilitazione di grande valenza per il rapporto tra fede e ragione nel mondo in cui viviamo.

De Revolutionibus Orbium Cœlestium, ossia Le Rivoluzioni dei Corpi Celesti, s'intitolò il suo trattato. Fu la rivoluzione: per la prima volta venne spiegato al mondo che il centro del sistema dei pianeti

in cui viviamo è il Sole, non la Terra. Eliocentrismo, contrapposto all'antico, obsoleto geocentrismo di Tolomeo. La Chiesa la ri"utò. Papa Paolo $ la condannò ancora nel %&%&, cioè decenni dopo che Miko!aj era morto in povertà, nel %'(). Fu poi riabilitato, ma in sordina. Copernico non ebbe la sventura di a*rontare interrogatori e torture come Galileo. Eppure, grande scienziato multitalento, fu sepolto in una fossa comune nella cattedrale di Frombork, nel nord polacco, non lontano dal Baltico. E per secoli le sue spoglie furono dimenticate là, sotto i marmi dell'altare.

Dopo il %+,+, la caduta dell'Unione Sovietica iniziata proprio dalla rivoluzione democratica polacca, un team di scienziati locali, tedeschi e francesi avviò la ricerca delle spoglie di Copernico, nella speranza di ritrovarle e di rivendicare postumamente per lui i massimi onori. ‘Individuammo sotto i marmi dell'altare il cranio di un uomo, morto apparentemente all'età di settant'anni, come Copernico’, spiegano i ricercatori polacchi. Il cranio fu inviato ai medici legali della polizia a Varsavia, e ricercatori svedesi trovarono nelle antiche biblioteche del regno il Calendarium Romanum Magnum, appartenuto a Copernico e trafugato dai militari svedesi secoli addietro le loro guerre contro la Polonia. Tra le pagine trovarono capelli, e l'esame del -./ li fece risultare coincidenti con quel cranio.

‘La storia delle nostre ricerche sembra un poliziesco’, dice Jerzy Gassowski, anziano scienziato polacco. E alla "ne la Chiesa ha dovuto ammettere che riabilitare Copernico in sordina non bastava: gli si dovevano i massimi onori, in una cattedrale. L'autore della prima fondamentale rivoluzione del mondo moderno, il mite professore di matematica che aveva studiato all'Università di Ferrara e aveva percorso le strade dell'Europa del suo tempo, aveva fatto in tempo a morire settantenne mentre quel libro cominciava un di#cile viaggio nel mondo. Un libro rivoluzionario, se altri ce ne sono mai stati: con l'opera di Copernico l'antico signi"cato astronomico del termine rivoluzione come rivolgimento periodico in un movimento ripetitivo e sempre uguale apriva la porta al signi"cato moderno: uno sconvolgimento profondo dopo il quale la società e il mondo non sono più gli stessi. Allora si trattò di una rivoluzione mentale di portata incalcolabile: a cambiare fu nientemeno che il posto dell'uomo nel mondo e quello del mondo nell'universo.

Al sistema geocentrico tolemaico con la Terra al centro circondata dalla sfere dei cieli delle stelle "sse si sostituì il sistema detto da allora «copernicano» con il Sole al centro delle orbite dei pianeti e col movimento duplice della Terra, di rotazione sul proprio asse e di rivoluzione annua intorno al Sole. C'era di che sconvolgere radicalmente una visione della realtà che si a#dava all'esperienza dei sensi e che trovava conferma di quella esperienza nella "sica aristotelica e nell'interpretazione della Bibbia in senso letterale. Ne fu scosso il senso comune, ne fu urtata la sicumera dei teologi che dettavano legge nelle università. Per questo, viste le reazioni violentemente critiche di Lutero e Melantone davanti alla prima circolazione delle tesi di Copernico, il teologo protestante Andreas Osiander premise all'edizione a stampa una presentazione anonima che sfumava il contenuto di verità dell'opera e suggeriva di leggerla come proposta di una teoria solo ipotetica. Ma se la di#denza e l'ostilità dei teologi non conobbe frontiere confessionali, fu solo la Chiesa cattolica a mobilitarsi per una condanna dottrinale. Bisognava esorcizzare de"nitivamente gli e*etti di una rivoluzione che colpiva l'alleanza tra fede cristiana e ragione aristotelica e toglieva ai teologi il monopolio della verità.

Quando il genio di Giordano Bruno colse la novità e l'importanza della proposta copernicana, la sua morte sul rogo fu la premessa della resa dei conti tutta italiana tra la Chiesa cattolica e il mondo degli scienziati. Si doveva bloccare l'avanzata della matematica e della ragione umana al posto della verità teologica ricavata da una lettura rigidamente letterale delle Bibbia e amministrata da una struttura ecclesiastica di potere.

Il gigante che si levò contro il matematico polacco fu il santo cardinale Roberto Bellarmino convinto che quell'opera di Copernico fosse certamente eretica. ‘Stolta’, ‘assurda in filosofia’, ‘formalmente eretica’, la tesi di Copernico fu condannata nel %&%&. Il suo nome entrò nell'indice dei libri proibiti insieme a quelli di Galileo e di Keplero. Ne doveva uscire quasi in punta di piedi solo nell'Indice pubblicato da Papa Gregorio 012 nel %,)'.

Oggi le ossa, il nome e la gloria di Copernico si riuniscono nella cattedrale di Frombork. Wojciech Ziemba, arcivescovo della regione, ha dichiarato che la Chiesa cattolica è "era che Copernico abbia lasciato alla regione l'eredità del suo ‘duro lavoro, devozione e genio scienti"co’.

Destra Il monumento a Copernico a Cracovia.

Niccolò CopernicoAstronomo polacco, nato a Torún, Polonia, il 19 febbraio 1473, morto a Frombork il 24 maggio 1543. Fu astronomo e astrologo, canonico, giurista, governatore, medico. Le sue rivoluzionarie teorie formulate nel De Revolutionibus Orbium Cœlestium pubblicato a Norimberga, nell'anno della sua morte, influenzarono Galileo e Keplero.

PAP

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ESO / L. CALÇADA

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Paranal, Cile · Il pianeta !" #$#%b è stato scoperto nel $&&' utilizzando lo strumento ()*+, installato al telescopio di -.. metri dell'/,0 in Cile.1 Già i primi risultati suggerivano che questo pianeta avesse un'atmosfera, ipotesi ora confermata e studiata nel dettaglio da un team

ANALIZZATA PER LA PRIMA VOLTA L'ATMOSFERA DI UNA “SUPERTERRA”

Analizzata per la prima volta da un team di astronomi l'atmosfera di un pianeta extrasolare, utilizzando il Very Large Telescope dell'!"#. Il pianeta, noto come $% &'&(b, è stato studiato al momento del suo passaggio davanti alla stella madre.

R I C E R C A


Sinistra Interpretazione della superTerra davanti la stella madre.

!. Il numero di pianeti extrasolari confermati ha raggiunto quota "## il !$ novembre %#!#. Da allora, altri pianeti extrasolari sono stati confermati.

%. Se si osservasse &' !%!( alla stessa distanza che ci separa dal Sole, ci apparirebbe )## volte più debole del Sole.

). Poiché la stella &'!%!( è piuttosto debole – oltre !## volte più debole nella luce visibile delle stelle madri dei due esopianeti più studiati appartenenti alla categoria degli hot Jupiter – la grande area di raccolta del Very Large Telescope è stata determinante per acquisire un segnale su*ciente per le analisi.

(. La composizione atmosferica di &' !%!(b è stata studiata utilizzando lo strumento +,-. sul Very Large Telescope, che può eseguire misure spettroscopiche molto accurate di più oggetti contemporaneamente nella porzione del vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico. +,-. è stato uno dei primi strumenti ad essere installato sul Very Large Telescope.

internazionale di astronomi, guidato da Jacob Bean (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), che ha utilizzato lo strumento 20), sul Very Large Telescope.

‘Questa è la prima superTerra di cui è stata analizzata l’atmosfera. Abbiamo posto una pietra miliare sulla strada della conoscenza delle caratteristiche di questi mondi’, ha detto Bean.!" #$#%b ha un raggio circa $,. volte

quella della Terra ed è circa .,3 volte più massiccio, caratteristiche che lo collocano esattamente nella classe dei pianeti extrasolari conosciuti come superTerre. La sua stella si trova a circa %& anni luce dalla Terra nella costellazione di O4uco (il Serpentario). Si tratta di una stella debole5 e anche piccola, il che signi4ca che la dimensione del pianeta è piuttosto grande rispetto al disco stellare, e ciò lo rende relativamente agevole da studiare.6 Il pianeta ruota intorno alla sua stella ogni -7 ore ad una distanza di soli due milioni di chilometri: una distanza circa settanta volte inferiore a quella che divide la Terra dal Sole. Per studiarne l'atmosfera, il team

ha osservato la luce proveniente dalla stella nel momento in cui il pianeta passava di fronte ad essa.8 Durante questi transiti, una frazione della radiazione luminosa, proveniente dalla stella, passa attraverso l'atmosfera del pianeta che, a seconda della sua composizione chimica e del

clima del pianeta, assorbisce speci4che lunghezze d'onda della luce. Il team ha poi messo a confronto queste misure precise, con quanto ci si sarebbe aspettato di vedere a seconda delle possibili diverse composizioni dell’atmosfera.

Prima di e9ettuare queste nuove osservazioni, gli astronomi avevano ipotizzato tre possibili atmosfere per !" #$#%b. La prima comprendeva l'a9ascinate possibilità che il pianeta fosse avvolto da acqua, che, data la vicinanza alla stella, sarebbe stata in forma di vapore. La seconda ipotesi proponeva che fosse un mondo roccioso con una atmosfera composta principalmente da idrogeno, ma con nubi alte o nebbie che ne oscurano la vista. La terza ipotesi suggeriva che questo

esopianeta fosse come un piccolo Nettuno, con un esiguo nucleo roccioso e una densa atmosfera ricca di idrogeno.

Le nuove misure non mostrano i segni rivelatori tipici dell’idrogeno e, quindi, la terza opzione è da escludere. Pertanto, l'atmosfera o è ricca di vapore o è ricoperta da nubi o nebbie, simili a quelle osservate nelle atmosfere di Venere e Titano nel nostro sistema solare, che nascondono le tracce della presenza di idrogeno.

‘Anche se non possiamo ancora dire esattamente come sia composta la sua atmosfera, è un entusiasmante passo in avanti essere in grado di restringere le opzioni per un mondo così lontano: se sia vapore acqueo o nebbia’, dice Bean. ‘Ulteriori osservazioni, a lunghezze d'onda maggiori dell’infrarosso, si fanno ora necessarie per determinare quali di queste atmosfere avvolge !" #$#%b’.

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ON-LINEwww.evalso.eu

Paranal, Cile · Questo nuovo cavo è parte del progetto !"#$%&' (Enabling Virtual Access to Latin American Southern Observatories), un programma co(nanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del ) ° Programma Quadro*, e coordinato dall'Università di Trieste, che comprende

Disteso per !"" km attraverso l'aspro deserto di Atacama del Cile, è stato inaugurato un cavo dati che dando nuove opportunità all'Osservatorio del Panaral e di Cerro Armazone in Cile. La connessione di queste strutture alla spina dorsale principale latino-americana per il trasferimento dei dati scienti#ci ad alta velocità.

EVALSO: UN NUOVO LINK AD ALTA VELOCITÀ PER GLI OSSERVATORI CILENI

T E C N O L O G I A

!. "#$%&' è (nanziato nell'ambito del ) ° Programma Quadro della Commissione Europea ed è una collaborazione tra: Università degli Studi di Trieste, Italia; "&'; Ruhr-Universität Bochum, Germania; Consortium *$++ (Gestione Ampliamento Rete Ricerca), Italia; Universiteit Leiden, Paesi Bassi; Istituto Nazionale di Astro(sica, Italia Queen Mary, University of London, ,-; Cooperacion Latinoamericana de Redes Avanzasas (./010), Uruguay; Red Universitaria Nacional (+",2$), Cile.

3. Il ) ° Programma Quadro (il Settimo Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo Tecnologico della Commissione europea) è il principale strumento dell'Unione Europea per il (nanziamento della ricerca. Il suo scopo è quello di rendere e mantenere l'," come uno dei leader mondiali nel campo della scienza e della tecnologia.

4. Il cavo dislocato di recente ha una larghezza di banda di !5 gigabit/s. L'infrastruttura di rete tra "&' Paranal e l’"&' 67 in Germania è in grado di trasferire i dati (no a un massimo di ! gigabit/s.

8. *9$2: è una rete pan-europea di dati dedicata alla ricerca e all'istruzione. Collega 85 milioni di utenti in 85 paesi.

l'!%&, l'Osservatorio Cerro Armazones (&+#, parte della Ruhr-Universität Bochum), la rete cilena accademici ,!-.# e altre organizzazioni. Così come il cavo stesso, il progetto prevede l’acquisizione con !"#$%& di nuove capacità nelle infrastrutture esistenti al (ne di completare una connessione a banda larga dalla zona Paranal al quartier generale dell'!%&

nei pressi di Monaco, in Germania. Il coordinatore del progetto Fernando Liello, ha dichiarato: ‘Questo progetto è stata un eccellente collaborazione tra i membri del consorzio. Oltre a fornire una connessione veloce per i due osservatori, porta maggiori bene(ci per la comunità scienti(ca, sia in Europa che in America Latina’.

I siti di Paranal e Armazones sono ideali per le osservazioni astronomiche grazie alla loro quota, ai cieli limpidi e alla lontananza dall’inquinamento luminoso. Ma la loro posizione signi(ca è lontana da qualsiasi infrastruttura di comunicazione preesistente, che (no ad ora li ha resi dipendenti da un unico collegamento a microonde per inviare i dati scienti(ci a una stazione base vicino a Antofagasta.

I telescopi all’osservatorio Paranal dell'!%& sono in grado di produrre oltre /00 gigabyte di dati al giorno, equivalenti a più di 10 2"2, anche dopo la compressione dei !le. Il collegamento esistente è su3ciente per trasportare i dati generati dagli strumenti al Very Large Telescope ("$4), ma non ha l'ampiezza di banda necessaria per gestire i dati provenienti dal telescopio "5%4# (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) o per la nuova generazione di strumenti del "$4 che saranno operativi nei prossimi anni.

Questo signi(ca che per gran parte dei dati provenienti da Paranal, l'unico modo pratico per inviarlo alla sede centrale dell’!%& è stato quello di salvarli su hard disk e di spedirli per posta aerea. Questo può signi(care un attesa di giorni o addirittura settimane prima che le osservazioni condotte da "5%4# siano disponibili per essere analizzate.

Pur con un razionamento attento della connessione e una so(sticata gestione dei dati per utilizzare la connessione nel modo più e3ciente possibile, il link può andare in saturazione nelle ore di punta. Anche se questo non causa grossi problemi al momento, è un segnale che il link è arrivato

al suo limite. Il direttore generale dell’!%& Tim de Zeeuw, ha dichiarato: ‘L’osservatorio dell'!%& al Paranal è in crescita, con nuovi telescopi e strumenti che stanno per essere messi in funzione. I nostri osservatori scienti(ci di livello mondiale hanno bisogno di infrastrutture adeguate’.

Al posto della connessione esistente, che ha un limite di /6 megabit/s (simile a una linea domestica #2%$ a banda larga), !"#$%& fornirà una connessione più veloce (no a /0 gigabit/s – una velocità che permette di trasferire un intero (lm 2"2 in una manciata di secondi.7 Mario Campolargo, Direttore per le Tecnologie

Emergenti e Infrastrutture presso la Commissione Europea, ha dichiarato: ‘È importante che la comunità degli astronomi d'Europa possa ottenere il miglior accesso possibile agli osservatori dell'!%&: questo è uno dei motivi per cui l'Unione Europea sostiene la distribuzione regionale delle e-infrastrutture per la scienza in America Latina e interconnessioni con 89#.4: ed

altre e-infrastrutture appartenenti alla -!’. Il forte aumento dell’ampiezza di

banda permetterà un maggiore uso in remoto dei dati del Paranal, e in tempo reale. Esso consentirà un più facile controllo delle prestazioni del telescopio "5%4#, e un accesso più rapido ai dati "$4, aumentando la reattività del controllo di qualità. E con la maggiore larghezza di banda, nuove opportunità si apriranno, come la possibilità per gli astronomi

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ESO

Immagini L'installazione del principale data cable si è svolta nelle difficili condizioni offerte dal deserto dell'Atacama. Questo nuovo snodo comunicativo offre all'osservatorio cileno e al Ruhr-Universität Bochum’s Cerro Armazones Observatory un'incredibile velocità di connessione capienza dati.

e i tecnici di prendere parte a riunioni in videoconferenza ad alta de!nizione senza bisogno di recarsi in Cile. Inoltre, guardando avanti, il nuovo collegamento fornirà una banda su"ciente per stare al passo con il volume sempre crescente di dati provenienti dal Paranal e Armazones negli anni futuri, con l’entrata in uso dei nuovi strumenti che richiederanno grandi ampiezze di banda.

L'accesso immediato a dati remoti in una località distante non permette solo di risparmiare denaro e rendere il lavoro dell'osservatorio più e"ciente. Per eventi imprevisti e imprevedibili, come i lampi di raggi gamma, non c'è spesso il tempo su"ciente per gli astronomi di viaggiare !no agli osservatori, e #$%&'( darà agli esperti la possibilità di lavorare da remoto su questi eventi quasi come fossero presso l'osservatorio.

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Gli Stati Uniti non rinunceranno mai alla supremazia scienti!ca e tecnologica nello spazio: è una questione di astropolitica.

Washington · Mentre celebra i successi del satellite Kepler (messo in orbita un anno fa per cercare nella galassia altri pianeti come la Terra), la !"#" pensa già ai satelliti e agli strumenti del futuro. Insieme alla National Academy of Science, l'agenzia spaziale americana ha appena redatto il Decadal Survey che, come dice il nome, è un rapporto pubblicato ogni dieci anni, raccogliendo i suggerimenti della comunità scienti$ca sugli investimenti da mettere in cantiere per il lungo periodo. O, se volete, i progetti da sottoporre allo Zio Sam per ottenere i necessari $nanziamenti.

La questione è sempre più delicata. Da un lato, Washington deve tenere d'occhio la voragine del de$cit federale. Dall'altro, non vuole certo abdicare alla supremazia spaziale e scienti$ca che –dai tempi dello Sputnik, il satellite russo che mise i brividi all'America– è diventata parte integrante della geopolitica. O, se volete, dell'astropolitica. In poche parole, l'ultimo Decadal Survey –intitolato Nuovi mondi, nuovi orizzonti nell'astro!sica e nell'astronomia– raccomanda tre priorità: gli exopianeti (ovvero quelli fuori dal sistema solare, come i due curiosi pianeti multipli annunciati due giorni fa dalla !"#"), la formazione delle prime strutture nell'universo e la $sica che ha governato la sua evoluzione.

‘Nel Decadal Survey di dieci anni fa –commenta Claire Max, un'astronoma dell'Università della California e membro del comitato che ha fatto le raccomandazioni– di exopianeti quasi non si parlava e l'energia oscura non veniva menzionata. In ballo, ci sono un sacco di cose nuove’. L'energia oscura è l'ipotetica forma di energia che, si teorizza, contribuisce ad aumentare il tasso di espansione dell'universo. La chiamano oscura perché non si vede e non si rileva.

SUGLI EXOPIANETI LA NASA VUOLE ALZARE LA POSTA

N A S A

Ma è un passaggio fondamentale per sciogliere i restanti rebus dell'astro$sica.

Quanto agli exopianeti, è per$no naturale che siano diventati di moda: in un mese mezzo di osservazioni, Kepler ha trovato %&' possibili candidati. Quelli bizzarri annunciati due giorni fa, con un interazione gravitazionale fra di loro, sono solo gli ultimi. E intanto anche l'(#) europeo è sulle stesse tracce: col suo spettrografo in Cile, ha trovato un sistema solare con *, forse %, pianeti. Chi troverà per primo una Terra (ovvero un piccolo pianeta alla distanza giusta da una stella come il Sole) farà bingo: sappiamo già in anticipo che sarà un evento miliare, nella storia del genere umano.

Kepler sta dando delle belle soddisfazioni, ma è costato '&& milioni di dollari. Quanto costerà salire al prossimo livello, nella caccia alle nuove Terre raccomandata dal Decadal Survey? Certo non noccioline: un miliardo e seicento milioni di dollari.

Il Wide-Field Infrared Survey Telescope (+,-.#/, in sigla) viene giudicato il passo

necessario, dopo Kepler. Innanzitutto, perché consentirebbe di dare risultati in tutte e tre le priorità di ricerca prescritte dal Survey. E poi perché, se i costi fossero quelli, non sarebbe granché: il celeberrimo Hubble è costato, incluso il lancio, 0& miliardi di dollari. E il James Webb Telescope, che la !"#" dovrebbe inaugurare nel 1&02, ne costerà cinque. Ma il +,-.#/ non è l'unica proposta da sottoporre all'amministrazione Obama. Gli scienziati suggeriscono di considerare anche un upgrade per l'osservatorio Chandra, con l'International 3-ray Observatory (* miliardi da $nanziare !fty-!fty con l'(#", l'Agenzia Spaziale Europea). E anche progetti a terra, come il Large Synoptic Survey Telescope da costruire in Cile con 2'& milioni d'investimento e un budget di 2& milioni all'anno. L'Europa insegue. La Russia è un po' in ribasso e la Cina ha le sue brave ambizioni. Ma l'America non rinuncerà alla supremazia scienti$ca e tecnologica nello spazio. È una questione di astropolitica.

NASA

La questione è delicata: da un lato Washington deve tenere d'occhio la voragine del deficit federale. Dall'altro non vuole certo abdicare alla supremazia spaziale e scientifica, ormai parte integrante della geopolitica.

!." #$$% & #'(&)* +,"" 53!-.&/&#(&-P L A N C K

Warwick, Inghilterra · Le instabilità che danno luogo all’esplosione di nubi sul Sole sono del tutto simili a quelle che danno origine alle nubi nell’atmosfera terrestre: è questa la sorprendente conclusione di uno studio di un gruppo di ricercatori del Dipartimento di !sica dell’Università di Warwick.

La scoperta è avvenuta in seguito all’esame delle immagini di nubi di materiale in esplosione sulla super!cie del Sole note come getti di massa coronali ("#$) ottenute nell’ambito dell’esperimento Atmospheric Imaging Assembly (%&%) presso il Solar Dynamics Observatory ('()) della *%'%.

Le nuove osservazioni dello '()/%&% hanno fornito immagini dei getti di massa coronali nella porzione spettrale dell’ultravioletto estremo, non possibili con gli strumenti precedenti. Nell’esaminare queste immagini i ricercatori si sono accorti di un familiare schema d’instabilità su un !anco di una nube in esplosione di materiale solare, per molti versi simile alle instabilità osservate nelle nubi atmosferiche e nelle onde marine, note come instabilità di Kelvin-Helmholtz. Queste ultime si manifestano all’interfaccia di due super!ci diverse – per esempio aria/acqua – che si muovono a velocità diverse tra loro.

‘Il fatto di sapere che tali instabilità nelle "#$ siano osservabili nell’ultravioletto estremo, a una temperatura di ++ milioni di gradi Kelvin ci consentirà di modellizzare in modo più accurato la loro dinamica’, ha spiegato Claire Foullon, che ha partecipato alla ricerca. ‘Queste nuove osservazioni ci forniscono nuove informazioni sul perché queste "#$ appaiono sia in rotazione sia in moto rettilineo sulla super!cie del Sole; se le instabilità si formano solo su un !anco, possono incrementare il trascinamento su un lato del "#$ causando un moto più lento rispetto al resto del getto’.

Nuove informazioni sulle ragioni per cui questi getti di massa coronali appaiono sia in moto rettilineo sia in rotazione sulla super!cie del Sole.

GETTI CORONALI: UNA DINAMICA GIÀ OSSERVATA

S T UD I

Santa Cruz, CA · Eccola, !nalmente, a duemila anni luce dalla Terra, la stella simile al Sole con una corona di pianeti che ricorda il nostro sistema solare. L'ha individuata il telescopio spaziale Kepler della *,-,, lanciato proprio allo scopo di trovare nuovi pianeti al di là del sistema solare. La scoperta è stata realizzata da astronomi della University of California a Santa Cruz, i quali sono riusciti non solo a evidenziare la presenza di sei pianeti attorno alla stella, ma anche le orbite e le masse di ciascuno di essi. Cinque dei pianeti hanno una massa compresa tra .,/ e +/,0 volte quella della Terra e ruotano attorno all'astro principale in meno di 01 giorni. Tutti e cinque, quindi, se fossero nel nostro sistema solare, si troverebbero tra il Sole e Mercurio. Deve fare un bel caldo lassù, dunque. Il sesto pianeta invece si trova più lontano e ruota attorno alla stella in un periodo di ++2 giorni.

‘Dei sei pianeti trovati uno assomiglia per dimensioni ai nostri Nettuno o Urano, ma tre dei cinque con massa assai inferiore hanno caratteristiche che non troviamo in alcun modo nel nostro sistema solare’, ha detto Jonathan Fortney, astro!sico alla 3"'" che ha guidato il gruppo di astronomi in questa ricerca. Il telescopio Kepler mette in luce la presenza di pianeti attorno a una stella rilevando l'abbassamento di luminosità che questi producono quando passano davanti ad essa e l'ammontare di riduzione della quantità di luce risulta proporzionale alle dimensioni dell'oggetto in questione. E il tempo che trascorre tra una riduzione e l'altra racconta agli scienziati il periodo di rivoluzione del pianeta. Ma per determinare la massa dei pianeti gli astronomi hanno studiato le piccole variazioni che ciascuno di essi presenta nei periodi orbitali, variazioni che possono essere più o meno vistose a

Individuato dal telescopio spaziale Kepler, dista duemila anni luce dalla Terra. È possibile che due dei corpi celesti siano composti da acqua.

KEPLER HA SCOPERTO IL PRIMO SISTEMA SOLARE CON SEI PICCOLI PIANETI

S C O P E R T E

secondo della massa del pianeta con cui interagisce. La densità dei pianeti (derivata dalla massa e dal raggio), invece, fornisce indizi sulla loro composizione. Secondo i ricercatori tutti e sei i pianeti hanno una densità inferiore a quella della Terra e sembra che due possano essere composti da acqua con una possibile atmosfera di idrogeno ed elio. Gli altri invece, potrebbero essere formati solo da idrogeno ed elio. Fino ad oggi la massa dei pianeti veniva valutata in base ai piccoli movimenti che essi provocavano sulla stella madre. Ma in questo caso il sistema solare di Kepler-++, questo il nome che gli è stato dato dagli astronomi, è troppo lontano da noi e i pianeti sono troppo piccoli per osservare tali variabili. Dunque si è scelta l'innovativa strada di studiare la massa dei pianeti osservando le interazioni che si fanno l'un l'altro. L'insieme di queste scoperte dunque, è davvero importante e può riservare ancora molte sorprese. ‘Non si può escludere che in esso esistano altri pianeti che potrebbero non essere transitati davanti alla stella nel periodo in cui il telescopio l'ha osservata’, ha sottolineato l'esperto di pianeti extrasolari Ra4aele Gratton, dell'osservatorio di Padova dell'56,7.

Lo studio di tale sistema solare ha permesso di veri!care che anche lassù i pianeti si trovano più o meno tutti sullo stesso piano orbitale, come avviene per il nostro sistema solare. E questo ra4orza l'idea che i pianeti si formano da una nebulosa con un ampio raggio, ma con uno spessore piccolo. La scoperta solleva comunque tante domande: come è possibile che pianeti così vicini alla stella abbiano un'atmosfera di idrogeno ed elio? Secondo gli astronomi non è da escludere che l'atmosfera abbia avuto anche altri elementi che ora hanno già lasciato i pianeti e forse è possibile che alcuni di essi si siano formati lontani dalla stella madre e che si stiano avvicinando ad essa. E l'acqua, visto la piccola distanza dalla stella madre dei pianeti più interni dovrebbe essere sotto forma di vapore, ma se sottoposta ad enormi pressioni, potrebbe essere liquida.

ON-LINEwww.kepler.nasa.gov

N A S A

Cape Canaveral · Non scatta il semaforo verde per il Discovery: la !"#" ha deciso di cancellare la data di lancio del $% dicembre. La navetta più anziana della &otta spaziale americana dovrà dunque attendere 'no al prossimo febbraio per compiere il ()esimo e ultimo lifto! della sua carriera. Primo giorno utile: il ( febbraio alla $.(*, ora della Florida.

Nonostante le crepe alle centine del serbatoio siano state riparate ‘sono necessari più test e analisi prima di procedere al lancio della missione #+#-$(( diretta verso la Stazione Spaziale Internazionale’. Si è espresso così il Program Requirements Control Board (,-./), il Comitato della !"#" incaricato della sicurezza dei programmi in seguito al brie'ng del 0 dicembre scorso per l’esame dei test condotti sugli interventi di riparazione dell’external tank.

Analisi più dettagliate, test al serbatoio esterno e valutazioni strutturali impegneranno i tecnici dello Shuttle durante i prossimi mesi. Si allontana dunque per il momento l'ora della pensione per la navetta che ha collezionato in assoluto più viaggi spaziali, ne ha compiuti ben (1 da quando ha preso servizio il (2 agosto $)1*. Il prezioso carico della navetta resta dunque a terra e gli abitanti della base spaziale internazionale dovranno pazientare 'no a febbraio per mettere piede nella nuova stanza della 3##, Leonardo, il modulo italiano che una volta lanciato sarà agganciato permanentemente alla stazione orbitante e che ora si trova nella pancia dello Shuttle. E dentro Leonardo, oltre a rifornimenti, attrezzature ed esperimenti c’è anche un coinquilino molto speciale: Robonaut 0, un robot astronauta antropomorfo, il primo della sua specie a viaggiare nello spazio. Una volta in orbita, verrà impiegato sia all’interno che all’esterno della stazione in attività di supporto agli astronauti.

Rinviata al ! febbraio la missione STS-"!! che porterà in orbita PMM. Dalla NASA: riparate le crepe, ma sono necessari ulteriori test.

NUOVO STOP PER DISCOVERY

NASA / BILL INGALLS

!." #$$% & #'(&)* +,"" 55!-.&/&#(&-P L A N C K

U N I O N E E U R O P E A

Bruxelles · Il !" e !# ottobre la sede del Parlamento europeo a Bruxelles, è stata teatro della terza conferenza sulla politica spaziale europea A New Space Policy for Europe. L’evento è stato organizzato da Business Bridge Europe ($$%) con il supporto di Sky and Space, gruppo interparlamentare con a capo l’italiano Vittorio Prodi. Sono intervenuti diversi leader europei, il direttore generale dell’%&' Jean Jacques Dordain, il Presidente del Consiglio europeo Herman Van Rompuy, Antonio Tajani vice presidente della Commissione europea, Enrico Saggese presidente dell’'&( e altri attori di spicco del settore. L’incontro aveva lo scopo di rendere note a policy makers, rappresentanti della società civile e dell’industria le nuove competenze in materia spaziale che l’Europa ha acquisito dopo la )rma del Trattato di Lisbona nel !**#.

‘Non c’è competitività senza ricerca e lo spazio è il settore dove l’innovazione è il motore’, ha dichiarato Antonio Tajani, vice presidente della Commissione europea ‘la ricerca in campo spaziale non può occuparsi solo di missioni e lanci, ma deve fornire risposte concrete ai cittadini europei’. ‘Le nuove competenze in materia comunitaria – ha dichiarato Dordain , sottolineando l'importanza del Trattato di Lisbona che de)nisce le linee di un’ambiziosa politica spaziale – potrebbero favorire la ricerca in settori come global environment e prevenzione dei disastri naturali in modo da acquisire una vasta gamma di competenze utili alla società civile’. L’assegnazione di un ruolo decisionale alla Commissione, dovrebbe dare nuovo impulso ai programmi spaziali continentali quali il sistema di navigazione satellitare Galileo e il GMES (Global Monitoring Environment Security) per il monitoraggio globale dell’ambiente.

Si è tenuta a Bruxelles il !" e !# marzo la conferenza sul tema: A New Space Policy for Europe.

LA NUOVA POLITICA SPAZIALE EUROPEA

Tel Aviv · ‘La chiave del nostro successo è la )ducia reciproca: non potremmo scambiare le nostre tecnologie, il nostro know-how e le nostre esperienze se non fossimo assolutamente sicuri della )ducia reciproca che esiste e continuerà ad esistere fra i nostri Paesi e fra i nostri popoli’. con queste parole il ministro degli Esteri Franco Frattini ha aperto il !+ novembre all’Ambasciata italiana di Tel Aviv il Forum Italo-Israeliano della Scienza.

Nel corso dell’incontro, al quale il premio Nobel Rita Levi Montalcini ha voluto inviare il suo caloroso saluto, le Agenzie Spaziali dei due paesi ('&( e (&') hanno annunciato alla quali)cata platea di rappresentanti del mondo dell’Università e dell’Industria di Israele la )rma dell'intesa raggiunta sul progetto &,'-./. Si tratta di un programma per la realizzazione di due Satelliti con tecnologia congiunta nell’osservazione della Terra iperspettrale: occuperanno la stessa orbita di Cosmo SkyMed e quindi integreranno le osservazioni radar con osservazioni nell’infrarosso visibile ed ultravioletto. Questo accordo – ha commentato il presidente dell’'&( Enrico Saggese a Tel Aviv – ‘consentirà la piena integrazione delle tecnologie italiane ed israeliane, entrambe essenziali per la creazione di due satelliti di media dimensione le cui speci)che tecniche di dettaglio saranno stabilite da un gruppo tecnico-scienti)co congiunto italo-israeliano’.

L’accordo segna un altro importante passo in avanti nel percorso di cooperazione spaziale tra i due paesi, avviato nel gennaio !**0 con l'incontro di '&( e (&' col presidente Shimon Peres e proseguito – anche attraverso la )rma della Dichiarazione Congiunta a Roma il !* marzo !**0, con il coinvolgimento delle comunità scienti)che ed industriali dei due paesi. ‘Non è un caso – ha sottolineato Frattini – che l’Italia sia il primo partner di Israele in campo scienti)co’.

Le agenzie spaziali dei due paesi annunciano a Tel Aviv l'avvio di un programma per la realizzazione di due satelliti per l'osservazione della Terra.

ITALIA E ISRAELE: VIA A SHALOM

A C C O R D I

ON-LINEwww.asi.it/it/news/shalom

ON-LINEwww.spaceconference.eu

56 !"#$%$&'$" P L A N C K A lato Immagine visibile della vasta area attorno alla regione dell'esopianeta di origine extragalattica HIP 13044.

Heidelberg, Germania · Negli ultimi !" anni, gli astronomi hanno scoperto circa "## pianeti orbitanti attorno a stelle nelle nostre vicinanze cosmiche, ma nessuna scoperta al di fuori della Via Lattea è stata $nora confermata.% Ora un pianeta con una massa minima pari a !.&" volte quella di Giove,' è

Un pianeta extrasolare in orbita intorno ad una stella che è entrata nella Via Lattea provenendo da un'altra galassia è stato rilevato da un team europeo di astronomi utilizzando il telescopio MPG/ESO di !,! metri sito a La Silla in Cile.

HIP 13044, UN NUOVO ESOPIANETA DI ORIGINE EXTRAGALATTICA INDIVIDUATO DAGLI ASTRONOMI


!. Ci sono state rivendicazioni nel tentativo di rilevare pianeti extrasolari extragalattici attraverso gli eventi delle microlenti gravitazionali, in cui il pianeta passa davanti a una stella ancora più distante che porta ad un sottile, ma rilevabile !ash. Tuttavia, questo metodo si basa su un evento singolare —l'allineamento possibile tra una sorgente luminosa distante, il sistema planetario e gli osservatori sulla Terra— e nessun rilevamento di tale pianeta extragalattico è stato "nora confermato.

#. Usando il metodo della velocità radiale, gli astronomi possono solo stimare una massa minima per un pianeta, e la stima della massa dipende anche dalla inclinazione del piano orbitale rispetto alla linea di vista, che è sconosciuta. Da un punto di vista statistico, questa massa minima è però spesso vicina alla massa reale del pianeta.

$. %&'() sta per Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph.

*. Il telescopio di #,# metri è in funzione a La Silla dall'inizio del !+,* ed è in prestito a tempo indeterminato a &)( da parte dell'Istituto Max-Planck (Max-Planck-Gesellschaft o -./ in tedesco). Il tempo del telescopio è condiviso tra -./ e i programmi &)( di osservazione; la gestione del telescopio è responsabilità dell'&)(.

stato scoperto orbitare intorno a una stella di origine extragalattica, anche se la stella si trova ora all'interno della nostra Galassia. È parte della cosiddetta «corrente di Helmi»

– un gruppo di stelle che originariamente apparteneva ad una galassia nana e che è stato divorato dalla nostra Galassia, la Via Lattea, in un atto di cannibalismo galattico avvenuto tra sei e nove miliardi di anni fa.

‘Questa scoperta è molto emozionante’,

dice Rainer Klement del Max-Planck-Institut für Astronomie (()*+), responsabile per la selezione delle stelle destinate a questo studio. ‘Per la prima volta, gli astronomi hanno individuato un sistema planetario in una corrente stellare di origine extragalattica. A causa delle grandi distanze non ci sono attualmente conferme di rilevazioni di pianeti in altre galassie. Ma questa fusione cosmica ha fatto si che un pianeta extragalattico si trovasse alla nostra portata’. La stella è conosciuta come ,*) !-#.., e si trova a circa duemila anni luce dalla Terra nella costellazione meridionale della Fornace. Gli astronomi hanno individuato il pianeta, chiamato ,*) !-#..b, rilevando le minime oscillazioni della stella causate dalla forza gravitazionale esercitata dal suo compagno orbitante. Il team ha utilizzato /0123, lo spettrografo ad alta risoluzione,4 installato al telescopio ()5 di &,& metri dell’0326 a La Silla in Cile. A rendere ancora più celebre ,*) !-#..b si

A S T R O N O M I A

aggiunge anche il fatto che è uno dei pochi pianeti extrasolari conosciuti ad essere sopravvissuto al periodo in cui la sua stella ha raggiunto la fase di gigante rossa nella sua evoluzione stellare, espandendosi notevolmente dopo aver esaurito l’idrogeno, suo combustibile all’interno del suo nucleo. La stella si è nuovamente contratta e ora brucia l'elio nel suo nucleo. Fino ad ora, queste stelle del cosiddetto «ramo orizzontale», sono rimaste in gran parte un territorio inesplorato per

i cacciatori di pianeti. ‘Questa scoperta è parte di uno studio nel quale sono stati sistematicamente ricercati pianeti extrasolari orbitanti stelle che si stanno avvicinando alla $ne della loro vita’, dice Johny Setiawan, dell’()*+, che ha guidato la ricerca.

‘Questa scoperta è particolarmente interessante se si considera il lontano futuro del nostro sistema planetario. Anche il Sole è infatti destinato a diventare una gigante rossa tra circa cinque miliardi di anni.’ ,*) !-#..b è vicino alla sua stella madre. Nel punto più vicino della sua orbita ellittica si trova a meno di un diametro stellare dalla super$cie della stella (o #.#"" volte la distanza Terra–Sole). Completa un'orbita in soli !7,& giorni. Setiawan e i suoi colleghi ipotizzano che l'orbita del pianeta potesse essere inizialmente molto più grande, ma che si sia ridotta durante la fase di gigante rossa della stella.

Di8cilmente altri tra i pianeti così prossimi alla loro stella possono essere stati altrettanto fortunati. ‘La stella ha un tempo di rotazione relativamente breve per una stella del ramo orizzontale’, dice Setiawan. ‘Una possibile spiegazione è che ,*) !-#.. abbia inghiottito i suoi pianeti interni durante la fase di gigante rossa, il che porterebbe la stella a girare più velocemente’.

Anche se ,*) !-#..b è sfuggito $n qui al destino dei pianeti interni, la stella si espanderà nuovamente nella prossima fase della sua evoluzione. ,*) !-#..b può quindi essere sul punto di essere inghiottito dalla stella, e dunque il suo destino è già segnato. Questo può darci una previsione della scomparsa dei nostri pianeti esterni

–come Giove– quando il Sole si avvicinerà alla $ne della sua vita. ‘È un rompicapo per il modello di formazione planetaria oggi accettato spiegare come una stella abbia potuto costituire un pianeta. Pianeti intorno a stelle come questa devono essersi formati in modo diverso’, conclude Setiawan.

ESO / DIGITIZED SKY SURVEY 2 / ACKNOWLEDGMENT: DAVIDE DE MARTIN

ESO / DIGITIZED SKY SURVEY 2 / ACKNOWLEDGMENT: D. DE MARTIN & S. GUISARD

!." #$$% & #'(&)* +,"" 59!-.&/&#(&-P L A N C K

Paranal, Cile · !"#$% è il più recente telescopio dell'Osservatorio del Paranal dell'&#', nel Deserto di Atacama nel Cile settentrionale. È situato sulla cima adiacente a quella che ospita il Very Large Telescope dell'&#' (!($), condividendone le eccezionali condizioni osservative. Lo specchio principale di !"#$% ha un diametro di ),* m ed è lo specchio più curvo di queste dimensioni e qualità mai realizzato – le sue deviazioni dalla super+cie ideale sono inferiori a pochi millesimi dello spessore di un capello umano – e la sua costruzione e lucidazione hanno presentato delle s+de formidabili. !"#$% è stato ideato e sviluppato da un consorzio di diciotto università del Regno Unito coordinate

dalla Queen Mary, Università di Londra, ed è diventato parte del contributo del Regno Unito per l'accordo di adesione all'&#'. Il progetto e la costruzione del telescopio !"#$% sono stati condotti dal United Kingdom Astronomy Technology Centre (,- %$.).* L'accettazione provvisoria

* Il consorzio !"#$% è guidato dalla Queen Mary, University of London e ne fanno parte: Queen Mary, University of London; Queen's University of Belfast; University of Birmingham; University of Cambridge; Cardiff University; University of Central Lancashire; University of Durham; The University of Edinburgh; University of Hertfordshire; Keele University; Leicester University; Liverpool John Moores University; University of Nottingham; University of Oxford; University of St Andrews; University of Southampton.

è stata accordata formalmente dall'&#' in una cerimonia al Quartier Generale presso Garching, in Germania, alla quale hanno preso parte i rappresentanti della Queen Mary, Università di Londra, e dell'#$/., il *0 dicembre 1002. Ora il telescopio sarà operato dall'&#'. ‘!"#$% è una estensione unica dell'osservatorio dell'&#' al Cerro Paranal. Avrà un ruolo all'avanguardia nell'esplorazione sistematica del cielo australe alle lunghezze d'onda infrarosse e identi+cherà numerosi oggetti interessanti per un successivo studio più approfondito con il Very Large Telescope, %(3%, e il futuro European Extremely Large Telescope’ dichiara Tim de Zeeuw, Direttore Generale dell'&#'. Nel cuore di !"#$% è posto un apparecchio fotogra+co di 4 tonnellate che contiene *5 speciali rivelatori sensibili alla luce infrarossa, per un totale di 56 milioni di pixel. Osservare a lunghezze d'onda maggiori di quelle visibili all'occhio umano permette a !"#$% di studiare oggetti impossibili da osservare alla luce visibile perché sono troppo freddi, oscurati da nubi

Un nuovo telescopio – VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) – è appena entrato in funzione all'Osservatorio del Paranal dell'ESO e ha già di!uso le prime immagini. VISTA è un telescopio per survey che opera alle lunghezze d'onda infrarosse, ed è il più grande telescopio al mondo dedicato a produrre una mappa del cielo. Lo specchio, l'ampio campo visivo, e i sensibilissimi rivelatori, o!riranno una veduta interamente nuova del cielo australe. Nuove spettacolari immagini della Nebulosa Fiamma, del centro della nostra galassia, e dell'ammasso di galassie della Fornace, dimostrano il perfetto funzionamento del telescopio.

VISTA: IL NUOVO TELESCOPIO D'AVANGUARDIA INIZIA I LAVORI

S T R U M E N T I

A latoQuesta immagine mostra la luce visibile del grande campo stellare in prossimità delle costellazione del Sagittario, all'interno della nostra galassia, la Via Lattea. Il campo visivo è di circa 3,5°!3,6°.

P L A N C K

SeguenteIn questo straordinario mosaico prodotto dal telescopio VISTA sono ritratte circa un milione di stelle. Uno sguardo profondo nel cuore polveroso della nostra galassia, nella costellazione del Sagittario. Così come assorbe la luce, la polvere spaziale diffonde la luce blu delle stelle lontane, rendendo la sezione centrale di questo enorme starscape molto rossa. Il campo visivo di questa immagine è di circa due gradi; il tempo di esposizione totale è stato di appena 80 secondi.

DestraIl Fornax Galaxy Cluster è uno degli ammassi più vicini al nostro gruppo locale di galassie. Questa immagine della luce visibile dell'ammasso è stata generata attraverso i filtri rosso e blu del telescopio VISTA. Il campo visivo è di circa tre gradi.

ESO / DIGITIZED SKY SURVEY 2 / ACKNOWLEDGMENT: D. DE MARTIN

ESO / VISTA / ACKNOWLEDGMENT: CAMBRIDGE ASTRONOMICAL SURVEY UNIT

64 !." #$$% & #'(&)* +,""!-.&/&#(&- P L A N C K

di polvere, o perché sono così distanti che la loro luce si è allungata oltre la banda visibile a causa dell'espansione dell'universo. Per evitare di sommergere la !oca radiazione infrarossa proveniente dallo spazio, lo strumento deve essere ra"reddato a #$%% gradi e sigillato dalla più grande !nestra trasparente all'infrarosso mai realizzata. Tale strumento è stato progettato e costruito da un consorzio che include il Rutherford Appleton Laboratory, l'&' ()*, e l'Università di Durham nel Regno Unito.

Poiché +,-)( è un grande telescopio dotato di ampio angolo visuale, può rivelare sorgenti molto deboli esplorando ampie regioni del cielo in poco tempo. Ciascuna immagine di +,-)( cattura una regione di cielo grande circa dieci volte l'area della Luna piena, e sarà in grado di rilevare e catalogare oggetti sull'intero cielo australe con una sensibilità quaranta volte maggiore di quella raggiunta in esplorazioni sistematiche precedenti come la straordinaria Two Micron All-Sky Survey. Questo salto di potenza osservativa

– paragonabile al salto di sensibilità fra l'occhio nudo e il primo telescopio di Galileo – rivelerà un numero enorme di nuove sorgenti, e permetterà la creazione di cataloghi di gran lunga più completi di oggetti rari ed esotici nel cielo australe.

‘Siamo entusiasti di essere stati in grado di o"rire alla società astronomica il telescopio +,-)(. La qualità eccezionale dei dati scienti!ci è un tributo a tutti gli scienziati e i tecnici che hanno preso parte a questo esaltante e impegnativo progetto’ aggiunge Ian Robson, direttore dell'&' ()*.

Le prime immagini distribuite mostrano la Nebulosa Fiamma (./* $%$0) nella familiare costellazione di Orione, una spettacolare nube di gas e polvere entro la quale nascono stelle, e i suoi dintorni. Nella luce visibile il nucleo dell'oggetto è celato da spesse nubi di polvere, ma l'immagine di +,-)(, ottenuta alle lunghezze d'onda infrarosse, può penetrare le !tte coltri e rivelare l'ammasso di giovani e caldissime stelle che si celano all'interno. L'ampio campo visivo dello strumento cattura anche il bagliore di ./* $%$1 e la forma spettrale della famosa Nebulosa Testa di Cavallo.

La seconda immagine è un mosaico composto da due vedute di +,-)( del centro della nostra galassia, la Via Lattea, nella costellazione del Sagittario. Si svelano numerosissime stelle – solo questa immagine ne mostra circa un milione – che in maggioranza sono solitamente celate da spesse nubi di polvere e diventano visibili

solo alla luce infrarossa.Per ottenere l'ultima immagine, +,-)(

ha spinto lo sguardo ben oltre la nostra galassia per ottenere il ritratto di famiglia di un ammasso di galassie nella costellazione della Fornace. Il grande campo permette di catturare numerose galassie in una singola immagine che include l'impressionante spirale barrata ./* 2134 e la grande galassia ellittica ./* 2155.+,-)( userà quasi tutto il suo tempo nella

creazione di una mappa sistematica del cielo australe. Il telescopio si prepara a sei survey principali aventi scopi scienti!ci di"erenti, da svolgersi nei prossimi cinque anni. Una survey interesserà l'intero cielo australe mentre le altre si concentreranno su regioni più limitate, da studiare in maggiore dettaglio. Le survey di +,-)( ci aiuteranno a comprendere la natura, la distribuzione e l'origine dei tipi conosciuti di stelle e galassie, realizzeranno una mappa della struttura tridimensionale della nostra galassia e delle vicine Nubi di Magellano, e aiuteranno a determinare la relazione fra la struttura dell'universo e le misteriose materia oscura ed energia oscura. L'enorme volume di dati prodotti

– circa 1%% gigabyte ogni notte, o più di 2%% terabyte all'anno – sarà raccolto dall'archivio digitale dell'6-7 e sarà convertito in immagini e cataloghi dai centri dati del Regno Unito nelle università di Cambridge ed Edimburgo. Tutti i dati diverranno pubblici e resi accessibili agli astronomi di tutto il mondo.

Jim Emerson della Queen Mary di Londra, alla guida del consorzio di +,-)(, anticipa un ricco raccolto scienti!co per mezzo del nuovo telescopio: ‘La storia ha dimostrato che alcuni dei risultati più esaltanti ottenuti da progetti come +,-)( sono proprio quelli che meno ci si aspetta – e sono io stesso molto ansioso di vedere quali saranno.’

ON-LINEwww.vista.ac.uk

Una vera Arca di Noè orbitante, per scoprire i segreti del cosmo prima di lanciare nello spazio gli equipaggi umani. Sessant'anni fa, le guerre stellari per il predominio del vuoto cosmico furono combattute, anche loro malgrado, da scimmie, cani, gatti, topi, rane, ragni, api e addirittura pesci. Uno zoo spaziale precursore delle prime missioni con esseri umani per testare apparecchiature e mezzi in grado di portare l'umanità fuori dai con!ni della Terra.

E se nel 2508 gli Stati Uniti lanciano a bordo di razzi V-$ intere famiglie di moscerini, l'anno successivo tocca alla scimmia Albert, protagonista (involontaria) di una missione che però fallisce sul nascere. Riesce, invece, il lancio e"ettuato l'anno seguente: a bordo c'è sempre un primate, Albert II, che raggiunge i 24% chilometri di altezza. Da allora, lo zoo orbitante delle missioni spaziali, anche dopo lo storico lancio del primo uomo nello spazio, l'astronauta russo Yuri Gagarin, si è arricchito di sempre nuovi protagonisti, pescati qua e là fra le varie specie animali: dai ragni ai topi, dai cani alle farfalle, dai gatti alle api, dai pesci agli scarafaggi, ai vermi, le lumache, i gamberi, agli scorpioni e anche alle ostriche

L'astronauta a quattro zampe più famoso della storia spaziale è senza dubbio Laika, la cagnetta russa che per prima, nel 2548, orbitò intorno alla Terra a bordo della navicella spaziale Sputnik $. Fu lasciata morire nello spazio perché il suo rientro sul nostro pianeta non era previsto. Una delle ipotesi più accreditate fu che l'animale morì praticamente poche ore dopo il lancio a causa del surriscaldamento della cabina.9

SESSANT'ANNI FA LO «ZOO SPAZIALE» IN ORBITA SCIMMIE, RAGNI E API

Una vera Arca di Noè orbitante, prima di lanciare nel cosmo equipaggi umani, per testare apparecchiature e mezzi. Missioni riuscite e missioni !nite tragicamente, a partire dalla cagnetta russa Laika, lanciata con lo Sputnik ". Morì, abbandonata nello spazio.

S T O R I A

Le sue colleghe Belka e Strelka, assieme a un coniglio, due topi e due ratti, furono le prime a tornare vive e vegete sulla Terra da un volo spaziale, a bordo dello Sputnik !.

Insieme alle scimmie, i topi sono stati tra i primi animali a raggiungere lo spazio. Nell'agosto del "#!$, il quinto lancio del razzo Albert aveva a bordo proprio un roditore. Sfortunato, però, dal momento che il paracadute di recupero non funzionò a dovere, causando la morte del topolino. Un altro missile americano, l'Aerobee, volò alla conquista dello spazio con una squadra di undici topi a bordo.

Seguì poi il test Mouse in Able, che prevedeva il ritorno sulla Terra di tre topi di tre razzi di%erenti. Ma anche questa missione si concluse tragicamente. Dieci anni prima della missione Apollo che portò l'uomo sulla Luna, ancora una missione sfortunata, questa volta per "& topi che morirono a bordo del razzo Jupiter. Neppure alle due rane lanciate nello

spazio dalla '()( nel "#*$ per una serie di esperimenti sull'assenza di peso andò bene: rimasero in orbita per ben + giorni, ma scomparvero con tutta la navetta negli abissi dello spazio al momento del rientro. Era andata meglio un paio di anni prima a due tartarughe inviate in missione nello spazio dai russi a bordo della navetta Zond !. Al loro rientro sulla Terra, le tartarughe avevano perso peso, ma almeno erano sopravvissute. E nel novembre "#*!, ancora tartarughe nello spazio, e ancora una volta lanciate dai russi: rimasero nel cosmo per ben #$ giorni.

In orbita ci sono andati pure i gatti. Il primo, nel "#+,, è stato Felix, felicemente, è il caso di dire, rientrato sulla Terra a bordo del razzo francese Veronique. Una settimana più tardi i transalpini ritentarono, spedendo nel cosmo un altro felino, che però non fu fortunato come il suo predecessore e morì durante il rientro.

Di ragni ne sono stati inviati tanti nello

spazio, ma i primi in assoluto sono stati gli europei Arabella e Anita, a bordo dello Skylab ,, nel "#*,. Anche i porcellini d'India sono stati astronauti per un giorno – e anche più – a bordo dello Sputnik # nel marzo del "#+", insieme a un cane di nome Chernushka, fatto passare come un -nto cosmonauta ribattezzato Ivan Ivanovich e un assortimento di topi e rettili. Nel "##$ la Cina ha lanciato il satellite FSW-", con a bordo oltre +$ tra piante e animali, porcellini d'India inclusi. Dopo otto giorni tutti di nuovo sulla Terra, senza perdite.

Alla conquista del cosmo sono partiti pure i pesci. Il primo è stato un mummichog, piccolo pesce d'acqua dolce, utilizzato spesso nei progetti di ricerca per la sua capacità di sopravvivere in condizioni ambientali estreme. E se il mummichog è stato il pioniere, tra i pesci, dei voli spaziali, molti altri ne hanno seguito la scia, dalle carpe ai pesci killer del Giappone, alle ostriche.

SopraLa cagnetta Laika, lanciata nello spazio nel 1957 .

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LEGGEREL'UNIVERSO

!"#$% "& '()% Piero Benvenuti *+'',-./%$01 2.1"%-#1 Giovanni Fabrizio Bignami 345 6&77. 8109.). (- :%)1"1 ;1<1 Bruna Bertucci +4;&" =.7 =&-7 &. =()>. ?%$. Paolo De Bernardis @A4

L'informazione di ciò che esiste e avviene nell'universo è contenuta nella radiazione

elettromagnetica generata dai vari processi astro!sici. Nel XIX secolo la scoperta della

natura elettromagnetica della luce ha posto le basi per passare, nel secolo successivo, dall'astronomia ottica all'osservazione

sia dalla Terra sia dallo spazio.

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ARTICOLI

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LAURIE HATCH

L'informazione su ciò che esiste e avviene nell'universo è contenuta nella radiazione

elettromagnetica generata dai vari processi astrofisici. Nel XIX secolo la scoperta della natura elettromagnetica della luce ha posto le basi per passare, nel secolo successivo,

dall'astronomia ottica all'osservazione sia dalla Terra sia dallo spazio.

Caso unico tra le scienze, l’astronomia non permette al ricercatore di costruire i propri esperimenti, di interrogare di-rettamente la natura imponendo precise condizioni, come si fa per esempio nel-lo studio di un gas in laboratorio o nello studio delle particelle subatomiche in un grande acceleratore. Le enormi distanze che intercorrono tra l’osservatore e gli og-getti celesti (stelle, galassie, ammassi di galassie) e le loro masse ed energie carat-teristiche, insieme alla velocità !nita del-la luce, rendono di fatto impossibile ogni interazione con gli oggetti stessi. Le «sen-sate esperienze» che Galileo pone alla base del suo nuovo metodo scienti!co sono quindi limitate, nel caso dell’astro-nomia, alla ricezione e all’analisi delle informazioni che gli oggetti astronomici, naturalmente e indipendentemente dal-la volontà dell’astronomo, ci inviano.

Se tralasciamo una piccola parte di informazione che ci arriva attraverso particelle atomiche di altissima energia, i raggi cosmici, la quasi totalità dell’in-formazione su ciò che esiste e avviene nel cosmo è contenuta nella radiazione elettromagnetica generata dai processi astro!sici. Questo è il motivo che lega strettamente il progredire della cono-scenza astronomica alla capacità di rac-

OLTRELA LUCE

1

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F!".#Il W.M. Keck Observatory è un osservatorio astronomico costituito dai due telescopi ri!ettori gemelli Keck situato a ".#"$ m di altezza sulla sommità del vulcano Mauna Kea, nelle isole Hawaii. Lo specchio primario di ciascuno dei due telescopi ha un diametro di circa #% m.

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F!".#L'osservatorio di Mount Palomar è uno dei più importanti al mondo nel settore della ricerca astronomica. Ospita il famoso telescopio Hale di ! m di apertura, completato nel "#$# e gestito dal California Institute of Technology. È situato nella Contea di San Diego, circa "!% km a sud-est di Los Angeles, a ".&"% m di altezza. Comprende anche due camere Schmidt e un telescopio ri'ettore di ",! m.

cogliere e analizzare i segnali elettroma-gnetici provenienti dal cosmo. La storia dell’evoluzione di questa capacità è stata segnata dalla scoperta, da parte di James Clerk Maxwell nel !"#$, della natura elet-tromagnetica della luce e, successiva-mente, dallo sviluppo delle tecnologie per la rivelazione della radiazione, che ha permesso di passare dall’astronomia ottico-visiva all’osservazione, dalla Terra e dallo spazio, di tutto lo spettro elettro-magnetico emesso dai fenomeni celesti. Il cannocchiale di Galileo è un vero e pro-prio telescopio in senso etimologico: uno strumento che fa vedere oggetti lontani come se fossero vicini, ingrandendone le dimensioni apparenti.

È senz’altro la più immediatamente comprensibile delle capacità dello stru-mento, ed è quella alla base delle prime, rivoluzionarie scoperte astronomiche: le montagne e le valli della Luna, la natura della Via Lattea, le fasi di Venere e, natu-ralmente, il sistema gioviano dei satelliti medicei.

Limitandosi però al solo e%etto di in-grandimento si rischia di sottovalutare i vantaggi veramente determinanti del telescopio, ovvero la capacità di racco-gliere la luce (più in generale la radiazio-ne elettromagnetica) emessa da oggetti debolissimi per la grande distanza che li separa da noi, e la capacità correlata di distinguere oggetti angolarmente molto vicini in cielo. Entrambe queste caratteri-stiche del telescopio sono legate all’area e%ettiva dell’apertura dello strumento che intercetta la radiazione proveniente dalla zona di cielo osservata. Per questo

Quattro secoli di tecnologiaDa Galileo in poi, le dimensioni dell'apertura dei telescopi sono aumentate costantemente Circa mezzo secolo fa, è iniziato un enorme balzo tecnologico.

ASI, 2010 INFOGRAFICA: P

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motivo l’evoluzione del telescopio è sta-ta dominata dalla necessità di costruire strumenti con un’apertura di diametro sempre maggiore, e con qualità ottiche tali da riprodurre su una super&cie – il piano focale – una zona di cielo il più ampia possibile con il minimo di aber-razioni.

Questa evoluzione, iniziata immedia-tamente dopo le prime scoperte galile-iane, ha proceduto costantemente nel tempo, ma senza balzi signi&cativi &no a circa mezzo secolo fa, quando una com-binazione di progressi tecnologici ha dato un impulso straordinario alle capa-cità di osservazione.

La !nestra radioastronomicaDa millenni, quindi ben prima di Galileo, e per circa tre secoli e mezzo dopo di lui, l’astronomia si è basata sull’osservazione della luce visibile, cioè della radiazione elettromagnetica con lunghezza d’onda compresa tra circa '(( e )(( nanometri. Questo intervallo di lunghezze d’onda è quello al quale è sensibile l’occhio uma-no, e coincide con buona approssima-zione con quello della luce solare &ltrata dall’atmosfera terrestre: sembra plausi-bile che l’evoluzione biologica della no-stra specie abbia favorito la sensibilità dell’organo preposto alla visione alla luce più copiosamente disponibile durante il giorno. Se così non fosse, saremmo cie-chi. Che ne è della radiazione invisibile ai nostri occhi, ma pur sempre presen-te perché emessa dai fenomeni celesti? Una parte consistente (dall’ultraviolet-to ai raggi * e gamma) viene assorbita dall’atmosfera prima di raggiungere la super&cie terrestre. La radiazione infra-rossa è in parte assorbita dall’atmosfera e in parte disturbata dall’emissione in-frarossa dell’atmosfera stessa, mentre la radiazione a radiofrequenza (con lun-ghezze d’onda da circa ! cm a circa !( m) raggiunge la super&cie terrestre come la luce visibile, ma ci era ignota perché non disponiamo di un organo sensoriale adatto a percepirla.

A causa della trasparenza atmosferica, furono proprio le emissioni a radiofre-quenza le prime ad ampliare lo spettro di visibilità dei fenomeni cosmici non

Piero BenvenutiProfessore di astrofisica delle alte energie presso l'Università di Pavia

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F!".#!"# è un sistema di quattro telescopi ottici separati, ognuno con uno specchio primario di $,% m. Il progetto fa parte dell'&'( e si trova sul Cerro Paranal, in Cile.

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appena la tecnologia lo permise. La sco-perta dell’emissione di onde radio da parte di oggetti celesti avvenne casual-mente nel !"#$ per opera di un ingegnere dei Bell Telephone Laboratories, Clark Guthe Jansky, che usando una grande antenna direzionale si accorse che un segnale radio entrava nel campo della sua antenna ogni giorno con % minuti di ritardo, segno che la sorgente, successi-vamente identi&cata con la zona centrale della Via Lattea, seguiva il tempo siderale, ovvero era solidale con la sfera celeste. Era nata la radioastronomia, che comin-ciò però a svilupparsi sistematicamente solo dopo la &ne della seconda guerra mondiale. Per capire i vantaggi e la com-plementarità delle osservazioni radio rispetto a quelle ottiche è importante evidenziare la sostanziale di'erenza di rivelazione del segnale elettromagnetico nelle due tecniche. Nel caso ottico-visibi-le, la radiazione – la luce – oltre a esse-re rilevabile dall’occhio umano, è stata rivelata e registrata per molti decenni dal processo fotogra&co, mentre attual-mente lo è da dispositivi a stato solido, i (() (Charge Coupled Device), gli stessi che si usano nelle fotocamere digitali e nei telefonini. In entrambi i casi – lastra fotogra&ca e (() – la luce può essere immaginata come un insieme di fotoni, pacchetti individuali di energia de&ni-ta e proporzionale all’inverso della loro lunghezza d’onda, che interagendo con i granuli di un sale d’argento nel primo caso o con un elemento semiconduttore nel secondo, cedono la loro energia elet-tromagnetica.

In questo processo, che in ogni caso permette di misurare l’energia trasporta-ta dalla luce, viene persa de&nitivamente l’informazione legata alla caratteristica ondulatoria della luce, cioè all’ampiezza dell’onda elettromagnetica e alla sua fase che, per dir così, spariscono nel processo di cessione di energia al rivelatore. Non

si tratta di una legge di natura: sempli-cemente, &nora non siamo stati in grado di costruire rivelatori di radiazione elet-tromagnetica che, nel caso di lunghezze d’onda pari o inferiori a quelle della luce visibile, ci permettano di misurare am-piezza e fase del segnale incidente. Lo sappiamo fare invece molto bene nel caso delle onde radio, per le quali l’oscil-lazione degli elettroni liberi in un dipolo

– il cuore dell’antenna – indotta dalla ra-diazione incidente viene ampli&cata da opportuni e sempre più so&sticati circu-iti elettronici &no a fornirci un tracciato temporale dell’oscillazione stessa, da cui è possibile ricavare non solo l’energia trasportata dalla radiazione, ma anche l’ampiezza e la fase della radiazione in funzione del tempo. Questa precisazio-ne, che sembrerà un po’ pignola e ari-

Fig.! pagina seguenteSull'altopiano di Chajnantor nelle Ande cilene, l'!"# (European Southern Observatory), in collaborazione con i suoi partner internazionali, sta costruendo $%&$ – un telescopio modernissimo per studiare la luce proveniente da alcuni dei più freddi oggetti dell'universo. Questa luce ha lunghezze d'onda di circa un millimetro, fra la luce infrarossa e le onde radio, ed è perciò conosciuta come radiazione millimetrica e submillimetrica.La luce a queste lunghezze d'onda proviene da vaste nubi fredde nello spazio interstellare, a temperature di solo alcune decine di gradi sopra lo zero assoluto, e da alcune tra le più antiche e distanti galassie dell'universo. Gli astronomi possono usarla per studiare le condizioni chimiche e 'siche nelle nubi molecolari – le dense regioni di gas e polvere dove nascono nuove stelle. Spesso, queste regioni dell'universo sono buie e oscure se guardate nella luce visibile, ma

F"#.$–% a destraL'osservatorio di Arecibo è situato circa () km a sud-sudovest di Arecibo, nell'isola di Porto Rico. Esso opera attraverso la Cornell University sotto un accordocooperativo con la National Science Foundation, un'agenzia governativa *"$. L'osservatorio è noto come +$,- (National Astronomy and Ionosphere Center) anche se entrambi i nomi sono u.cialmente utilizzati per riferirsi ad esso. +$,- si riferisce più propriamente all'organizzazione che dirige sia l'osservatorio che i laboratori associati e gli u.ci della Cornell University.L'osservatorio possiede un radiotelescopio formato da un'antenna di /0) m ed è il più grande telescopio con singola apertura che sia mai stato costruito. Esso viene utilizzato principalmente per tre grandi aree di ricerca: radioastronomia, 'sica atmosferica (utilizzando sia il radiotelescopio che la funzione %,1$2 dell'osservatorio) e l'osservazione radar di oggetti del sistema solare.

appaiono brillanti nella parte dello spettro millimetrica e submillimetrica.La radiazione millimetrica e submillimetrica apre una 'nestra sull'enigmatico universo freddo, ma i segnali provenienti dallo spazio sono fortemente assorbiti dal vapore acqueo presente nell'atmosfera terrestre. Per questo i telescopi per questo tipo di astronomia devono essere costruiti in siti elevati e secchi, come quello di ) mila metri dell'altopiano di Chajnantor, il sito del più alto osservatorio astronomico sulla Terra. L'!"# con i suoi partner internazionali, sta costruendo qui $%&$ (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array). Questo è il più grande progetto astronomico di oggi. Il sito di $%&$, circa )0 km a est di San Pedro di Atacama, nel nord del Cile, è uno dei luoghi più secchi della Terra. Gli astronomi trovano condizioni ottime per l'osservazione, ma devono gestire un osservatorio di frontiera in condizioni molto (continua a pag. !!)

Nel 2012 verrà inaugurato il più grande sito di antenne mai concepito: il progetto ALMA, costruito su un immenso salar a più di 5 mila metri quota in Cile

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Fig.!(continua da pag. !") molto di!cili. Il Chajnantor è "#$ m più in alto dell'osservatorio di Mauna Kea, e %.&$$ m più in alto del '() sul Cerro Paranal. Procurando agli scienziati dettagliate immagini di stelle e pianeti nati in nuvole di gas, vicino al nostro sistema solare, e individuando galassie distanti, che si formano ai con*ni dell'universo osservabile, che noi vediamo all'incirca come erano dieci miliardi di anni fa, +(,+ consentirà agli astronomi di rispondere ad alcune delle domande più profonde sulle origini del nostro cosmo.La sua costruzione verrà completata intorno al %$-%, ma le prime osservazioni scienti*che con una parte della serie di antenne cominceranno già entro la *ne di quest'anno.

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da, è necessaria per capire la tecnologia che sta alla base della !"#$ (Very Long Baseline Interferometry) la più impor-tante tecnica radioastronomica. Più an-tenne riceventi, situate anche a migliaia di chilometri di distanza, osservano la radiazione emessa dallo stesso oggetto. Le osservazioni ottenute da ciascuna antenna – i tracciati di ampiezza e fase in funzione del tempo – vengono registrate su un supporto magnetico e successiva-mente sovrapposte, ovvero fatte interfe-rire, in modo che le oscillazioni in coin-cidenza di fase si sommino e quelle con fase opposta si elidano. Questa tecnica, detta «sintesi di apertura», permette di aumentare enormemente la risoluzione del complesso di telescopi, quasi come se il telescopio avesse un diametro pari alla separazione massima tra le antenne usate. Per ottenere risultati soddisfacenti è necessario usare una rete di numerosi telescopi collocati a varie distanze, anche in continenti diversi, o addirittura nello spazio, come prevede un progetto russo, Radioastron.

La possibilità di usare collegamenti a %bra ottica a larga banda ha permesso di recente di collegare direttamente le antenne e operare l’interferometria in tempo reale. Farà parte di questa rete in-ternazionale anche il Sardinia Radio Te-lescope, in fase di avanzata costruzione a Pranu Sanguni, in Sardegna, un radio-telescopio del diametro di &' m che sarà il più so%sticato esistente in Europa. Nel ()*) si inaugurerà il più grande parco di antenne mai realizzato: il progetto mon-diale +",+ (Atacama Large Millimitre

Array), costruito su un immenso salar, un antico lago salato, a più di - mila metri di quota nel deserto di Atacama, in Cile.

L'era spaziale e l'accesso globale allo spettro elettromagneticoL’avvento dell’era spaziale, con il lancio dei primi satelliti arti%ciali, apre de%ni-tivamente il potenziale accesso all’intero spettro elettromagnetico, in particolare quello relativo alla radiazione più ener-getica della luce visibile: l’ultravioletto e i raggi . e gamma. In questo caso, tuttavia, oltre al problema di portare in orbita il telescopio, si presenta un ulteriore pro-blema tecnico: gli specchi a incidenza normale, quali sono quelli classicamen-te usati dai telescopi ottici terrestri, non ri/ettono e0cacemente la radiazione; anzi, nel caso dei raggi . e gamma ne verrebbero attraversati.

Solo per l’ultravioletto, %no a lunghez-ze d’onda di circa 1) nanometri, è pos-sibile usare un disegno ottico classico, a patto di adottare speciali accorgimenti per la super%cie ri/ettente. Fu il sistema adottato dal satellite $23 (International Ultraviolet Explorer), lanciato nel *145, che montava un telescopio classico con uno specchio primario del diametro di '- cm, ma con un’ottima e0cienza per la radiazione ultravioletta, da 6)) a **- nanometri. Collocato in orbita geosta-zionaria, $23 fu il primo vero osserva-torio spaziale, controllabile e gestibile dalle stazioni di terra come un telescopio terrestre. Il grande balzo per l’astrono-mia ottica-ultravioletta dallo spazio fu

F!".# Il !"#$ (James Webb Space Telescope) è un telescopio spaziale infrarosso sviluppato per un upgrade nell'infrarosso rispetto alle funzionalità del precedente Telescopio Spaziale Hubble. Verrà costruito e gestito in cooperazione dalla %&#& e dall'Agenzia Spaziale Europea. Precedentemente indicato come %'#$ (Next Generation Space Telescope), è stato rinominato nel ())( in onore del secondo amministratore della %&#& James E. Webb. Il lancio del telescopio è previsto per il ()*+. La missione primaria del !"#$ è di esaminare il residuo a infrarossi del big bang, per poter determinare le condizioni iniziali di formazione dell'universo. Per realizzare questa missione il telescopio sarà dotato di sensori estremamente sensibili.

Questi sensori necessitano di una struttura estremamente fredda e infatti la maggior parte delle interferenze infrarosse – provenienti dal Sole, la Terra e la Luna in prima approssimazione – saranno bloccate. Per bloccare le radiazioni infrarosse il telescopio sarà dotato di una ampia paratia metallizzata utilizzata come schermo. Il telescopio verrà posto in un'orbita lagrangiana in modo da mantenere costante la posizione del Sole e della Terra rispetto al telescopio e quindi rendere e,cace lo schermo. Nonostante il !"#$ pesi la metà del telescopio Hubble il suo specchio primario (uno specchio di -,. m di berillio) sarà più del doppio dello specchio dell'Hubble ((,+ m). Dato che il lanciatore non è in grado di trasportare in orbita uno specchio così grande

lo specchio sarà diviso in */ sezioni che una volta in orbita si dispiegheranno attraverso dei sensibili micromotori che posizioneranno correttamente i segmenti. Una volta che il telescopio sarà dispiegato saranno necessari solo rari aggiustamenti dei segmenti a di0erenza dei telescopi terrestri. Per esempio il telescopio Keck utilizza dei micromotori che muovono continuamente i singoli pezzi dello specchio per compensare le perturbazioni dell'atmosfera. La Northrop Grumman, compagnia statunitense, è il primario sviluppatore, costruttore e assemblatore del telescopio. Ha la responsabilità dello sviluppo e della costruzione del veicolo spaziale incluso lo schermo di protezione dalle radiazioni infrarosse e dei sistemi di trasmissione dati verso la Terra.

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ESA / P. DIAMANTOPOLOUS

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BIBLIOGRAFIA

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Il telescopio di Galileo. Lo strumento che ha cambiato il mondoStrano G. (a cura di ), Giunti, 2009

Viaggio verso l’infinito. Le sette tappe che ci hanno svelato l’universoBianacci P., Gruppo B, 2009

ON-LINEwww.eso.org

compiuto dall’Hubble Space Telescope, lanciato nel !""#, che con uno specchio primario del diametro di $,% m, una su-ite di strumenti per l’osservazione nel visibile e nell’ultravioletto e la possibilità di essere visitato dagli astronauti per la manutenzione e per la sostituzione degli strumenti rappresenta tuttora il più e&-ciente e popolare osservatorio spaziale. Oltretutto, l’assenza dell’e'etto pertur-bativo dell’atmosfera sulla luce visibile permette a Hubble di ottenere immagini degli oggetti celesti visibili anche dai tele-scopi terrestri, ma con una risoluzione e nitidezza circa dieci volte superiore. An-che per Hubble, il disegno ottico del tele-scopio non è diverso da quello usato per gli strumenti terrestri. Questo disegno ot-tico, proposto da Riccardo Giacconi nel !"(", prevede che la radiazione incontri la super)cie ri*ettente con un angolo molto piccolo, radente appunto. In que-sto modo la ri*ettività si mantiene alta, ma la super)cie utile per raccogliere la radiazione risulta molto piccola: è come se lo specchio primario avesse un enor-me buco al centro. Per aumentare l’area e&cace si costruiscono molti specchi co-assiali, ognuno leggermente più piccolo dell’altro e si montano uno dentro l’altro come in una bambola russa o come le foglie di un carciofo. Tutti i telescopi per raggi + attuali – +,,-Newton e Chan-dra – sono costruiti in questo modo: per evitare pesi eccessivi, gli specchi devono essere molto sottili, pur mantenendo esattamente la forma voluta. I fotoni di più alta energia, i raggi gamma, non sono ri*essi nemmeno dalle ottiche radenti, e bisogna usare altre metodologie. Negli strumenti più recenti si sfrutta la pro-prietà dei raggi gamma di materializzarsi, nel passare vicino a un nucleo pesante, producendo una coppia costituita da un elettrone e dalla sua antiparticella, il po-sitrone.

La traiettoria di queste due particelle è seguita da una serie di rivelatori disposti uno sopra l’altro, e permette di determi-nare la direzione di provenienza del foto-ne originario e, con l’aiuto di altri rivela-tori, la sua energia.Non si può chiudere il capitolo dell’astro-nomia dallo spazio senza citare i satelliti infrarossi e millimetrici, come -./0 e

1,23, che con l’osservazione del fon-do cosmico, indisturbata dall’atmosfera, hanno contribuito in modo determinan-te alla costruzione dell’attuale modello cosmologico.

Sembrava che il telescopio di Mount Palomar fosse un limite invalicabile, invece i progressi ottenuti nel campo della micro-elettronica hanno fatto un vero e propio miracolo tencologico

F!".#!"# $$%% è una grande regione visibile nella costellazione della Coda del Serpente; è formata da un ammasso di stelle associato ad una nebulosa catalogata come &# '()*. Il suo studio è diventato molto importante per la ricerca sui buchi neri supermassicci: nel +))' al centro della regione è stato infatti scoperto un enorme buco nero, la cui osservazione diretta era resa però estremamente complessa a causa delle interferenze radio emesse mezzo interstellare. Dal +)), l'-./ ha coinvolto la propria comunità di astronomi e astro0sici europei allo scopo di de0nire le caratteristiche di un nuovo telescopio. Questo rivoluzionario progetto concettuale chiamato ---12 (European Extremely Large Telescope) prevede un telescopio a terra del diametro di '+ m che sarà il più grande telescopio ottico/vicino-infrarosso del mondo: ‘Il più grande occhio rivolto al cielo’. Le potenzialità di ---12 sono tali da far ben sperare nel campo della ricerca sui buchi neri come quello al centro di !"# $$%%.

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KSC / NASA

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Quattro secoli dal telescopio di Galileo, quarant’anni dall’Apollo !!, vent’anni dall’invenzione del World Wide Web al "#$%. Siamo circondati dalle ricorrenze. E tra poco, in dicembre, saranno dieci anni che la missione &''-Newton della European Space Agency funziona in or-bita. Usiamo allora questa data simbolo per raccontare quello che è successo nell’ultimo decennio nell’astro(sica del-le alte energie, una branca dell’astrono-mia dallo spazio che non era stata mai così attiva e proli(ca, soprattutto in Eu-ropa e in Italia. A partire dal lancio di &''-Newton nel !))), quando la missione Beppo*+& dell’Agenzia Spaziale Italiana era al pic-co dei suoi risultati, cercheremo di se-guire, (no a oggi, la serie impressionante di missioni e di risultati. E vedremo che gruppi italiani sono, in molti casi, prota-gonisti. Ma un decennio d’oro non nasce nel vuoto: i risultati di oggi partono da

una scuola che ha ormai mezzo secolo. E quella italiana è una scuola che il mon-do ci invidia, almeno (nora, sul piano culturale come su quello tecnologico e industriale.

Nascita di una scienzaPossiamo (ssare l’inizio dell’astro(sica delle alte energie nel !),-. Solo tre anni dopo il lancio dello Sputnik, al Massa-chusetts Institute of Technology Bruno Rossi e George Clark cercano di capire come usare lo spazio per studiare foto-ni extraterrestri. Lo stesso sta facendo uno dei laureati milanesi di Giuseppe Occhialini, Riccardo Giacconi, da poco negli Stati Uniti. E lo stesso Occhialini, nel !),-, trascorre un periodo al './ con Rossi, seguito da un soggiorno di Clark a Milano. Mentre Giacconi, Rossi e gli altri scoprono la prima sorgente di raggi & nel !),0 (grazie a cui Giacconi otterrà il pre-mio Nobel quarant’anni dopo), tornato

Negli ultimi dieci anni, l'astrofisica della alte energie che studia la radiazione X e quella gamma, ha ottenuto una

serie impressionante di risultati, facendo luce sui più violenti fenomeni del cosmo. La comunità scientifica e industriale

italiana ha un ruolo di primo piano in questi risultati, grazie ad una scuola riconosciuta a livello mondiale.

L'UNIVERSOVIOLENTO

2

!"#$%&&" '%()"*"# ("!&%+"

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a Milano, Occhialini inizia a progettare missioni spaziali, insieme ai maggiori !-sici e astro!sici europei dell’epoca. Lo fa nel contesto dell'"#$% (European Space Research Organisation, l’organismo che precedette l’"#& istituita nel '()*), prima per studiare i raggi gamma celesti, rivelati da Clark nel '(+,, e poi i raggi -, anche sul-la spinta della missione ./.$. (#&#-')realizzata per la 0&#& da Giacconi e Ros-si nel '()1. Proprio su un esperimento spaziale di prima generazione per astro-nomia gamma mi laureo nel gruppo di Occhialini nel '(+,.

Sugli intensi rapporti tra Occhialini e Rossi dovevo fare, molti anni dopo, una interessante scoperta, che rivelo qui per la prima volta – i due protagonisti sono morti, quasi contemporaneamente, or-mai da tempo. Negli anni settanta eredi-tai a Milano la scrivania della segretaria di Beppo, Nella Cimaz. Caduta dietro a un cassetto, trovai una copia di una let-tera – che tuttora custodisco gelosamen-te. Era indirizzata da Beppo al Comitato Nobel, e nominava Bruno Rossi per il premio, elencandone i meriti con il suo stile conciso e !ccante. La candidatura non andò a buon !ne: forse Beppo non era potente a Stoccolma, o forse Rossi non era abbastanza sostenuto negli Stati Uniti.

La scuola europea di astronomia gam-ma, cresciuta grazie a Occhialini – e ai suoi colleghi e allievi – in modo parallelo a quella statunitense, arriva a maturità con 2%#-3 ('()*—'(,4), il primo satellite dell’"#&. Per una volta, l’Europa è alla pari degli Stati Uniti, se non davanti: 2%#-3migliora nettamente i dati della missio-ne 0&#& #&#-4, svoltasi tra il '()4 e il '()5. Scopre una popolazione di sorgenti gamma galattiche, tra le quali Geminga, che diventerà la più famosa, e vede la prima sorgente extragalattica, il quasar 524)5. Pur con grosse di6coltà pratiche e lunghi ritardi, in Europa comincia an-

F!".#$ a destra!""-Newton, u#cialmente High $roughput !-ray Spectroscopy Mission, venne lanciato dall'Agenzia Spaziale Europea il %& dicembre %''' dal Centre Spatial Guyanais di Kourou. È stato posizionato in un'orbita molto ellittica con un periodo di () ore a (&°, un apogeo di %%( mila km dalla Terra e un perigeo di soli * mila km. La missione venne proposta nel %')( e approvata nel %')+. Il gruppo di sviluppo venne creato nel %'', e lo sviluppo della sonda iniziò nel %''-. Il satellite venne costruito e testato tra il marzo %''* e il settembre %'''.Questo strumento è il più grande satellite scienti.co mai costruito in Europa, infatti pesa ,.)&& kg ed è lungo %& m e largo %- m con i pannelli fotovoltaici dispiegati. È dotato di , telescopi per i raggi ! prodotti dalla Media Lario in Italia, ognuno dotato di +) specchi concentrici di tipo Wolter, per una super.cie totale di ricezione di ,(&& cm/.

!'"#$%&'() %$)!&#*)

Fig.% pag. !"Swift messo in orbita dalla 0121 nell'ambito del Programma Explorer. È dedicato allo studio dei lampi gamma. Lanciato alle %*.%- 345 del 6& novembre 6&&( dalla base di Cape Canaveral usando come vettore un razzo Delta 77 *,6&-%&5, è stato posizionato su un'orbita caratterizzata da un apogeo di -&( km, un perigeo di +)+ km, un periodo di '-,- minuti e un'inclinazione di 6%°. Il satellite è frutto di una collaborazione tra 0121, 127 e 88195 (Particle Physics and Astronomy Research Council). La principale base terrestre è il Centro spaziale Luigi Broglio, mentre l'archiviazione dei dati è svolta al Goddard Space Flight Center. Lo studio scienti.co dei dati è svolto al :2;5 presso Leicester.

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ESA

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che l’astronomia spaziale in raggi !, con la missione "!#$%&, operativa tra il '()* e il '()+. Anche se scopre le variazioni di intensità della radiazione ! emessa da un oggetto astronomico (,-#, dall’inglese quasi-periodic oscillation), "!#$%& non fa meglio del .%$% Einstein Observatory ('(/)—'()'), ancora dovuto a Giacconi (e a Pippo Vaiana), che aveva portato in orbita una potente e accurata ottica per raggi !. Proprio sull’ottica per raggi ! ne-gli anni ottanta nel gruppo di Occhialini parte uno studio innovativo dal punto di vista tecnologico. Si fanno ottiche ef-0cienti, abbastanza accurate ma a basso costo, robuste ma su1cientemente leg-gere per essere imbarcate in numero e dimensioni adeguate a una missione di nuova generazione. Purtroppo non par-te in parallelo uno studio su rivelatori di piano focale: forse uno dei pochi errori strategici di Occhialini nella sua carriera di maestro di scienza per tutti noi. Il la-voro sulle ottiche per raggi !, sotto la gui-da di Oberto Citterio ed Enrico Mattaini, produrrà risultati importanti per l’Italia e per l’Europa. Le ottiche alla milanese sono state determinanti per la missione %$2 Beppo$%! e per le missioni !33-Newton ("$%) e Swift (.%$%), entrambe ancora in orbita.

Di Beppo$%!, missione partita con gravi ritardi nel '((+ e durata 0no al 4554, che portava con orgoglio il nome di Oc-chialini, è già stato detto molto. Ricor-diamo qui solo che Beppo$%! ha vinto il premio Rossi '(() della American Astro-nomical Society per il suo contributo alla comprensione della natura dei lampi di raggi gamma (678).

Nel '()/ l’"$% approva la missione !33, e a Milano (e a me, con Gabriele Villa come project manager) è assegnata la responsabilità del coordinamento eu-ropeo dello strumento posto nel piano focale per realizzare immagini e spettri in raggi !. Si chiamerà "-29 (European Photon Imaging Camera) e diventerà lo

strumento più produttivo di tutta l’astro-nomia !. Dal '((), il coordinatore euro-peo sarà Martin Turner, che porterà al lancio lo strumento, realizzato da tredici istituti e innumerevoli industrie in Italia, Germania, Inghilterra e Francia.

Il '5 dicembre '((( assisto al lancio da Kourou di !33 (che subito dopo verrà ribattezzato Newton). Con me è Sergio De Julio, allora presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana. Non è un astronomo, ma capisce di scienza. Lo so, perché coordino per lui i programmi scienti0ci %$2. Insieme, abbiamo appena fatto par-tire un programma di piccole missioni e abbiamo scelto la prima: si chiama %62:" (Astro-rivelatore Gamma a Im-magini LEggero), e riprenderà l’astrono-mia gamma, dopo 9#$-8 e il Compton Observatory della .%$%. Più tardi, De Julio approverà anche due grandi parte-cipazioni italiane a missioni .%$%, Swift e 6:%$& (ribattezzata «Fermi» subito dopo il lancio). Mi sembra importante ri-cordarlo, adesso che tutte tre le missioni

Le ottiche alla milanese furono determinanti per la missione ASI BeppoSAX e per le missioni ESA XMM-Newton e NASA Swift, entrambe ancora in orbita(%62:", Swift e 6:%$&/Fermi) sono feli-cemente in orbita. Le missioni non na-scono sotto i cavoli. Soprattutto in quel-le che sono al di fuori del programma scienti0co obbligatorio "$%, l’%$2 ha un ruolo determinante di iniziativa e di trai-no, di concerto con gli altri enti di ricerca coinvolti, come l’Istituto Nazionale di Astro0sica e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Senza il supporto e il coordina-mento dell’%$2 non nascono però nean-che signi0cative partecipazioni alle mis-sioni "$%. Dopo "!#$%& e !33-Newton, negli anni ottanta parte il lavoro su In-tegral, missione innovativa e coraggiosa

!"#$%&&" '%()"*"# ("!&%+"

F!".##!"#$% (Astrorivelatore Gamma ad Immagini ultra LEggero) è un satellite astronomico a raggi Gamma e a raggi & dell'Agenzia Spaziale Italiana. Il design, lo sviluppo e la fabbricazione del satellite sono stati capeggiati dalla Carlo Gavazzi Space di Milano, insieme ad altre aziende ed istituti di ricerca.!"#$% è equipaggiato con strumenti scienti'ci in grado di catturare immagini di oggetti celesti distanti nelle regioni dei raggi gamma e & dello spettro elettromagnetico. Il satellite pesa ()* kg. È stato lanciato con successo il *( aprile del *++, dal razzo -.$/-01 dell'#.23, dalla base indiana di Sriharikota.

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per fare immagini e spettroscopia dove non erano mai state fatte. Pietro Ubertini, del gruppo !"#$/%&'/!&"$ di Frascati, si guadagna sul campo la responsabilità scienti(ca dello strumento di imaging della missione, chiamato IBIS e costru-ito con un forte contributo del gruppo di Bologna !"#$/%&'/!&"$, coordinato da Di Cocco. La missione è in orbita con successo dal )**). Per la missione Swift della &"#" si è rivelato positivo un erro-re di valutazione, commesso tra gli anni ottanta e novanta, sulla possibilità di una partecipazione italiana (anzi, italo-ingle-se) alla missione sovietica Spektrum'+. Con l’Unione Sovietica in ginocchio, l’in-vestimento fatto si rivela sprecato. Per cercare di rimediare si salvano le ottiche per raggi , (italiane) e gli strumenti di piano focale (inglesi) e li si propone, con successo, alla &"#". Alla (ne degli anni novanta l’"#! approva la partecipazione italiana, completata dall’uso della base di Malindi, che si fa onore nella gestione di una missione &"#". Nasce Swift, in or-bita dal )**-.

Della genesi di "+!./ come prima (e purtroppo (nora unica) piccola missio-ne scienti(ca di "#! si è detto. Dal 0112 il responsabile scienti(co Marco Tava-ni guida una squadra !&"$/!&$& nel-la progettazione di un piccolo gioiello dell’astronomia gamma, che l’"#! a3da, per prima volta in Italia, a un consorzio di piccole e medie industrie. Vengono usati i tracciatori al silicio e numerose al-tre innovazioni tecnologiche. Il )4 aprile )**5 un lanciatore dell’agenzia spaziale indiana (!#'6) porta in orbita "+!./. La missione è operativa da allora, e produ-ce risultati che il mondo ci invidia. Lo sviluppo dei tracciatori al silicio, dovuto in larga misura a (sici dell’!&$&, apre anche la porta alla partecipazione italia-na alla missione +."#7/Fermi. Lo stru-mento principale, il Large Area Telesco-pe, ha come principal investigator Peter

F!".#$Al centro di quest'area si trova il luogo in cui la famosa Supernova Tycho, conosciuta anche come !" #$%&', esplose nel #$%&. La regione giace nel cielo settentrionale della costellazione di Cassiopea. L'immagine è stata composta tramite due esposizioni del Digitized Survey &.

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NASA / ESA, DIGITIZED SURVEY 2 AND P. RUIZ-LAPUENTE (UNIVERSITY OF BARCELONA)

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!"#$%&'$ (.) !**+ , -./,01 23))P L A N C K9090

Raggi X1-10 keV

La missione XMM-Newton trae la sua sensibilità dalla combinazione della tecnologia degli specchi e del rivelatore EPIC. Un bell’esem-pio di risultato è la lunga osserva-zione del capostipite delle pulsar ad alte energie, Geminga. Con EPIC si riescono a distinguere, nello spettro della sorgente cen-trale (la pulsar), una doppia com-ponente termica e una non termi-ca. La superficie della stella di neutroni rotante mostra una zona, larga qualche chilometro, alla temperatura di centinaia di miglia-ia di gradi, e una calotta polare a più di un milione di gradi, grande come un campo da calcio. Niente male, per un oggetto che si trova a 500 anni luce da noi.La terza componente spettrale, non termica, invece, è identificata con l’emissione da elettroni ener-getici, accelerati dalla pulsar e immessi nel campo magnetico interstellare, insieme al quale generano i raggi X osservati. Un’immagine simile, con più alta risoluzione angolare, ma con minore profondità, è stata ottenu-ta dalla missione NASA Chandra, lanciata contemporaneamente a XMM-Newton e ancora attiva. È una missione splendida, che sta rivoluzionando il cielo a raggi X, anch’essa in gran parte dovuta alla scuola di Riccardo Giacconi.Geminga è un esempio di sorgen-te studiata a tutte le lunghezze d’onda, anzi, è oggi di gran lunga la stella di neutroni più studiata (e capita) del cielo, dopo la sua sco-perta in raggi gamma più di trent’anni fa.

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Raggi Gamma(Decine di keV - qualche MeV)

È l’intervallo di energia della mis-sione Integral, dominato da pro-cessi non termici, come l’intera-zione tra particelle e campi magnetici o fotonici. In più, è la regione delle righe nucleari, di grande e ancora non sfruttata potenza diagnostica. (Fino a circa 100 keV è ancora attiva anche la missione RXTE, della NASA, lan-ciata nel 1996 e dedicata proprio a Bruno Rossi.)Nei sette anni trascorsi dal suo lancio Integral, con lo strumento IBIS, ha ottenuto un nuovo catalo-go di sorgenti nell’intervallo tra 20 e 200 keV che conta più di 700 sorgenti, un record assoluto. IBIS è riuscito anche dimostrare che l’emissione dal piano della nostra galassia è dovuta alla somma di sorgenti individuali, fino ad allora confuse in una diffusa luminosità. Un po’ come Galileo, quando pun-tò il suo specillum alla Via Lattea, 400 anni fa, scoprendo che la latti-ginosità apparente all’occhio era formata da infinite stelle una vici-na all’altra. Ma dal centro galatti-co un risultato altrettanto inaspet-tato è venuto dallo strumento SPI, lo spettrometro a immagini di Inte-gral. SPI ha confermato l’esisten-za di antimateria nella regione, grazie alla presenza della riga spettrale a 511 keV, rivelata con chiarezza. Si tratta della riga generata quan-do un positrone incontra un elet-trone. Per la prima volta Integral ha dato la distribuzione della riga nella regione centrale della Via Lattea, scoprendo una strana asimmetria rispetto al centro geo-

metrico della galassia. C’è più antimateria da una parte che non dall’altra. Ora si tratta di capire il perché. Forse il tutto è connesso alla famosa materia oscura. Spe-riamo: sarebbe un gran bel colpo aver rivelato, anche se indiretta-mente, la componente più sfug-gente dell’universo.

Lampi di Raggi Gamma(GRB)

SWIFT, la missione NASA-ASI-UK lanciata nel 2004, ci ha già regala-to 450 lampi di raggi gamma, o GRB, quasi tutti posizionati con accuratezza dal telescopio X di bordo, e circa la metà con una controparte ottica. Di quest’ultima è talvolta possibile misurare il redshift, e quindi la distanza. SWIFT ha subito stupito tutti rive-lando un GRB a redshift di poco più di 6, corrispondente a oltre 12 miliardi di anni luce di distanza. Poi, nel 2008, ha fatto registrare un redshift di 6,7, poco meno della galassia per ora più distante, che si piazza a 6,96. GRB e galassie erano chiaramente impegnati in un testa a testa cosmologico, con le galassie che vedevano la loro posizione di candele cosmologi-che seriamente insidiata dai fug-gevoli ma brillantissimi lampi gamma. Con GRB 090423, rivelato il 23 aprile 2009, SWIFT ha polve-rizzato tutti i record. A prima vista, sembrava uno dei tanti. Ma SWIFT lo ha diligentemente seguito, ripuntando velocemente i suoi telescopi X e ottico. Mentre il lam-po veniva facilmente rivelato nella banda X come una sorgente che si andava spegnendo, il telescopio

ottico non rivelava nulla. Le ricer-che da terra, con telescopi molto più potenti, si rivelavano inconclu-denti nell’ottico, ma una contro-parte veniva scoperta nell’infra-rosso. Vedere una sorgente in infrarosso ma non in ottico signifi-ca che si ha a che fare con un oggetto potenzialmente molto lon-tano, la cui radiazione, emessa nell’ottico, è spostata nell’infra-rosso a causa dell’espansione dell’universo. Le osservazioni in diverse bande hanno subito fatto sospettare un redshift ecceziona-le. Sono stati gli astronomi italiani del telescopio nazionale Galileo, alle Canarie, ad arrivare per primi al valore di redshift di 8,2, rapida-mente confermato da altri gruppi.Si tratta dell’oggetto celeste più lontano mai osservato. GRB 090423 è stato prodotto dall’esplosione di una stella.

Raggi Gamma(Sopra le decine di MeV)

Una volta finalmente in orbita, AGILE ha cominciato a rivelare raggi gamma con i suoi tracciatori al silicio che gli danno un campo di vista più ampio di qualunque altro telescopio gamma preceden-te. In due anni di vita sono già molti i risultati, sia per sorgenti galattiche sia per sorgenti extra-galattiche. Mentre le seconde sono dominate, come atteso, dai blazar, nuclei attivi di galassie dove il motore centrale, sede del-la produzione di raggi gamma, è un buco nero di grande massa (da un milione a un miliardo di masse solari), le sorgenti gamma galatti-che sono dominate dalle pulsar. Si tratta di stelle di neutroni forte-mente magnetizzate e rotanti, in grado di accelerare particelle cari-che che poi creano fotoni di alta energia.Le pulsar gamma, come Geminga, non sono una novità. La novità vista da AGILE è l’emissione da una stella di neutroni che ha appe-na subito una scossa di terremoto (o stellamoto). In una stella di neu-troni, le onde sismiche fanno vibrare gli intensi campi magneti-ci. La rapida variazione del campo magnetico crea campi elettrici in grado di accelerare particelle cari-

che e quindi produrre un flusso di raggi gamma. AGILE ha osservato, per la prima volta, un evento di questo tipo dalla pulsar della costellazione delle Vele, nell’emi-sfero sud. Per circa cinque minuti dopo lo stellamoto (rivelato dai radiotelescopi a terra) il flusso gamma è aumentato in modo significativo. Insomma, con i gam-ma si può forse fare quell’esame interno della struttura e della natura delle pulsar che aspettia-mo da quando furono scoperte, quarant’anni fa.

Ancora Raggi Gamma(Sopra le decine di MeV)

A poco più di un anno dal lancio (11 giugno 2008) la missione GLAST/Fermi ha già prodotto risultati straordinari. Le sue pre-stazioni sono simili a quelle di AGILE, ma la capacità di Fermi di rivelare fotoni di energia superio-re al GeV, dove la risoluzione dello strumento è migliore, rende i suoi risultati meglio definiti. La collaborazione Fermi ha già sti-lato un catalogo di 205 sorgenti, ancora non definitivo, chiamato catalogo 0. Le sorgenti vengono identificate dalla sigla 0FGL (per Fermi Gamma Lat), seguita dal valore dell’ascensione retta e del-la declinazione.Molte le pulsar radio rivelate nella banda gamma: la disponibilità di dati radio e gamma contempora-nei ha permesso di triplicare il bottino dello strumento EGRET sul NASA Compton GRO (1990—1999), arrivando rapidamente a 15 pulsar radio-gamma. La novità è stata, invece, la rivelazione di altrettante pulsar invisibili in radio, un risultato reso possibile dall’ab-bondanza di fotoni e da algoritmi di ricerca particolarmente efficaci.Così Geminga, la capostipite, non è più sola. Ha 14 sorelle, trovate nei primi tre mesi di attività di LAT e destinate a crescere in numero. Sono tutte sorgenti già rivelate da EGRET, e in molti casi perfino da COS-B, ma solo ora è possibile vederne la pulsazione e capire che si tratta di stelle di neutroni. Dai dati di Fermi si capisce che sono abbastanza giovani (meno di 10 mila anni).

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Dieci anni di spazio delle alte energie

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Michelson, ma il cuore dello strumento, appunto le torri di tracciatori al silicio, è fatto in Italia, dove pure è curata una consistente parte della scienza della mis-sione. Per l’Italia, sono Ronaldo Bellazzi-ni (dell’!"#" di Pisa) e Patrizia Caraveo (dell’!"$# di Milano) i due responsabili scienti%ci.

Le missioni che abbiamo passato in rassegna hanno prodotto risultati inim-maginabili, solo qualche decina d’anni fa, scoprendo pulsar gamma come Ge-minga, esotici nuclei attivi di galassie, e permettendo %nalmente di spiegare l’origine dei lampi gamma.

Un futuro a rischioAbbiamo visto che alla tradizione inizia-ta, tra gli altri, da Occhialini (e ispirata a Giacconi) possono essere ricondotte le missioni di alta energia attualmente atti-ve nello spazio con signi%cativa presen-za italiana: &''/Newton, Integral, Swift, $(!)*, ()$+,/Fermi. Mai nella storia dell’astronomia spaziale una simile qua-lità e abbondanza di missioni e dati è sta-ta a disposizione dell’Italia.

Si veda per esempio nel gra%co in alto la crescita del numero di sorgenti nelle quattro generazioni di missioni di astro-nomia gamma degli ultimi quarant’anni (facendo una ragionevole estrapolazione per i dati di Fermi). Si passa da tre (+$+--), a circa ./ (01+-2), a circa .// (*(3*,), a circa . mila (speriamo, per Fermi) e da una a 4// (speriamo) Geminga. Per le sorgenti &, lo stesso gra%co è più di5cile, per questioni di coperture del cielo di-verse. Ma i numeri parlano chiaro. Dopo la prima sorgente del 467-, tra il 468/ e il 468. con 9:939 si contano ..6 sorgen-ti in tutto il cielo, che diventano 4-;.<// nel 466/—4666 con 31+$,. Anche se in zone limitate di cielo, Newton e Chandra insieme, alla %ne della loro vita, potreb-bero s%orare il milione, certo più di =// mila. In%ne, il numero di (32 identi%cati (con catena gamma-&-ottico/!3) è au-mentato in dieci anni di almeno un fatto-re dieci, tra Beppo+$& e Swift (con l’aiuto di Integral). Passeranno molti decenni prima che un’altra serie come questa si possa ripetere.

Nel frattempo, il futuro della nostra scuola di astro%sica delle alte energie è in pericolo, se non si intraprendono imme-diate, vigorose azioni in sua difesa.

10.000

1000

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10

11968 1972 1982 1999 2012

Sorgente di raggi gamma Sorgente di tipo geminga

ASI, 2011 INFOGRAFICA: ALESSIO SORDI

Una scienza in crescitaIl grafico illustra la crescita del numero delle sorgenti di lampi gamma rilevate a partire dalla prima osservazione di Clark, con proiezione nel prossimo triennio.

BIBLIOGRAFIA

L'universo in raggi X. La ricerca del fuoco cosmico dai cuchi neri allo spazio intergalatticoGiacconi R., Tucker W., Mondadori, Milano, 2003

La storia dello dpazioBignami G.F., Mursia, Milano, 2002

The restless universe. Understanding X-ray astronomy in the age of Chandra & NewtonSchlegel E., Oxford University Press, 2002

Gamma-ray astronomyRamana P.V., Wolfendale A.W., Cambridge University Press, 1993

Giovanni Fabrizio BignamiProfessore di Astronomia presso lo IUSS di Pavia, Accademico dei Lincei e Ufficiale della Legion d'Onore francese, è stato inoltre il direttore scientifico dell'ASI.

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Alziamo gli occhi in una notte stellata: il cielo è cosparso di punti luminosi, se-parati da enormi distese di spazio vuoto. Quello che non possiamo vedere, né a occhio nudo né con un normale telesco-pio, sono i raggi cosmici: la miriade di particelle che in quel vuoto vaga anche per milioni di anni !no a giungere alla Terra, bombardandone incessantemen-te l’atmosfera.

Costituiti principalmente da nuclei atomici completamente ionizzati, i raggi cosmici hanno una grande varietà di spe-cie e di energie. Al contatto con l’atmo-sfera, collidono con i nuclei di cui è com-posta producendo nuove particelle, che a loro volta interagiscono o decadono creandone altre. Il risultato è uno sciame di nuove particelle, i raggi cosmici atmo-

sferici, che costituiscono la maggioranza dei raggi cosmici misurabili sulla super-!cie terrestre.

La caccia ai raggi cosmici è uno sport praticato da quasi un secolo, e come in tutti gli sport se ne distinguono diverse specialità, ciascuna rivolta alla com-prensione di un particolare aspetto della loro esistenza o dei loro e"etti, per cui è necessaria una diversa preparazione atletica, ovvero una speci!ca tecnica di misura. Nel corso degli anni, questo sport ha raccolto appassionati di ogni ge-nere: !sici delle particelle, astro!sici, co-smologi, geo!sici e !sici dell’atmosfera. Esperienze di comunità scienti!che ap-parentemente separate trovano nei raggi cosmici un prezioso punto di incontro, che permette lo scambio di competen-

I raggi cosmici sono stati scoperti nel 1912 da Franz Hess, che proprio per questa scoperta nel 1936 ottenne il premio

Nobel per la fisica. Oggi sappiamo che il 99% della radiazione cosmica è composta da nuclei atomici. Il resto sono fotoni, elettroni, neutrini e tracce di antimateria. Lo studio della

radiazione cosmica potrà anche aiutare a risolvere misteri come quello della materia oscura.

I RAGGI COSMICI UN SECOLO DOPO

3

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93!"#$%&'$

NASA / THE HUBBLE HERITAGE TEAM / STSCI / AURA

F!".#$I raggi cosmici sono particelle e nuclei atomici di alta energia che, muovendosi quasi alla velocità della luce, colpiscono la Terra da ogni direzione. La loro origine è sia galattica che extragalattica. In questa immagine di !"# è messo ben in evidenza il getto di materia di questa galassia che parte dal nucleo e si estende per $ mila anni luce. Il nucleo centrale è un potente emettitore di raggi gamma, % e radio ed è anche noto come sorgente &' (#).

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GRAZIA NERI

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F!".#$Aussig, Germania, ! agosto "#"$, alle prime luci dell’alba, il ventinovenne %sico austriaco Franz Victor Hess sale a bordo della cabina di un pallone aerostatico per la nona volta in due anni: inizia così l’esperimento sull’elettricità atmosferica che sarà decisivo per la scoperta dei raggi cosmici, e grazie al quale nel "#&' Hess verrà insignito del premio Nobel per la %sica. È passato poco più di un decennio dalla scoperta della radioattività, e speciali lastre fotogra%che o elettroscopi vengono utilizzati per rivelare l’emissione di radiazioni ionizzanti in presenza di sorgenti radioattive. È proprio nella radioattività naturale, dovuta agli elementi presenti nella crosta terrestre, che si cerca la ragione per cui

Nello spazio circa il 99% della radiazione cosmica è composta da nuclei completamente ionizzati

ze e idee in conferenze internazionali frequentate da migliaia di ricercatori. Il loro studio costituisce quindi un natural punto d'incontro.

Luce o particelle?!" dicembre "#!$: il New York Times ri-porta a caratteri cubitali la violenta di-sputa di due scienziati durante un con-gresso. Raramente i dibattiti scienti%ci occupano le prime pagine dei giornali, ma in questo caso la disputa coinvolge due %sici di chiara fama, Robert A. Mil-likan e Arthur H. Compton, entrambi in-signiti del premio Nobel. Il soggetto della discussione è la natura dei raggi cosmici: sono particelle portatrici di carica elettri-ca o una radiazione neutra?

Oggi, pur non potendo ancora fornire un identikit dettagliato dei raggi cosmici a tutte le energie con cui raggiungono l’atmosfera, possiamo però tracciarne un quadro complessivo. Nello spazio, prima di interagire con la nostra atmosfera, cir-ca il ## per cento della radiazione cosmi-ca è composta da nuclei, ovvero atomi di diverse specie chimiche completamente ionizzati. Di questi, la maggioranza è co-stituita da protoni (nuclei di idrogeno) che rappresentano circa il #& per cento dell’intero 'usso dei raggi cosmici, ma sono presenti in proporzioni variabili i nuclei di tutti gli elementi %no al Ferro,

con debolissime tracce di elementi più pesanti. Elettroni ("(), deboli tracce di antimateria (meno di " per mille) e di ra-diazione neutra (raggi gamma e neutrini) completano il panorama delle particelle che ci arrivano dallo spazio. Accanto alla composizione, i parametri fondamentali che si studiano nei raggi cosmici sono la loro energia, misurata generalmente in eV ( l’elettronvolt è l’energia di un elettro-ne che esce da una pila da un volt), e il loro 'usso, ovvero il numero di particelle in arrivo nell’unità di tempo (secondo), di super%cie (metro quadrato) sotto un angolo di vista standard (steradiante).

La scala delle energie con cui possono presentarsi i raggi cosmici è particolar-mente estesa, compresa tra le migliaia di eV delle particelle solari e i "&$& eV dei raggi cosmici generati da sorgenti extra-galattiche: la di)erenza tra gli estremi di questa scala è paragonabile a quella che intercorre tra l’energia necessaria per lanciare un batterio e una pallina da ten-nis a una velocità di "&& chilometri all’ora. Allo stesso tempo, il 'usso di particelle diminuisce drasticamente in funzione della loro energia: se basta aspettare un paio di secondi perché una particel-la cosmica con energia di qualche GeV (miliardi di eV) attraversi uno strumento grande come il palmo di una mano, dob-biamo prepararci ad attese di un secolo per poter rivelare una particella cosmica

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elettroscopi apparentemente isolati perdono la loro carica. Gli esperimenti portano però a risultati inaspettati. Nonostante la schermatura degli elettroscopi con pesanti lastre di piombo per bloccare la radiazione circostante o il loro posizionamento a grandi distanze dal suolo – persino in cima alla torre Ei(el – dove ci si aspetta che la radiazione diminuisca, gli elettroscopi continuano a scaricarsi: la radiazione ionizzante è superiore a quella imputabile alla sola radioattività naturale. Durante il suo volo, Hess raccoglie misure che indicano come la radiazione presente aumenti con l’altitudine tra i ")** ed i ) mila metri di quota. Fu immediatamente chiaro che la radiazione sconosciuta non aveva nessuna origine terrestre: è nata la %sica dei raggi cosmici.

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Fisica delle particelleI raggi cosmici sono una sorgente naturale e inesauribile di particelle subatomiche in un ampio intervallo di energia. Nella prima metà del Novecento lo studio dei raggi cosmici ha permesso la scoperta del positrone e di nuove particelle instabili, permettendo la nascita della moderna fisica delle particelle elementari, che si è poi sviluppata e ha ottenuto grandi successi grazie all’avvento degli acceleratori. Per il futuro ci aspettiamo che lo studio dei raggi cosmici di altissima energia serva ancora una volta ad aprire nuove strade non solo verso una diversa astronomia ma anche nella direzione di fenomeni fisici non riproducibili in laboratorio.

CosmologiaLa presenza di antinuclei di elio tra i raggi cosmici potrebbe essere la prova determinante dell’esistenza di porzioni dell’universo composte di antimateria, aiutando a svelare il mistero di dove sia finita l’antimateria che doveva essere presente nei primi istanti di vita dell’universo.

AstrofisicaI raggi cosmici sono veri e propri messaggeri del nostro universo in grado di fornire informazioni sui corpi celesti e il mezzo galattico e intergalattico complementari a quelle disponibili tramite l’osservazione con telescopi basati sull’emissione elettromagnetica. Mettendo in relazione le caratteristiche dei raggi cosmici con le attuali conoscenze astronomiche possono essere verificate le diverse ipotesi che sono state avanzate fino ad ora con le conoscenze sui raggi cosmici.

AstronauticaI raggi cosmici costituiscono sotto ogni punto di vista una radiazione ionizzante in grado di provocare danni irreversibili ai tessuti biologici e alla strumentazione elettronica. L’atmosfera e il campo magnetico terrestre offrono un potente schermo che protegge la vita sulla Terra, ma il loro effetto di schermatura si riduce o si annulla quando iniziamo a viaggiare in aereo a circa 10 mila metri, la quota di crociera media delle rotte commerciali intercontinentali, e ovviamente ancora di più nello spazio. Una conoscenza accurata dei flussi di queste particelle negli strati superiori dell’atmosfera e nello spazio rappresenta una premessa indispensabile per consentire all’uomo permanenze prolungate nello spazio.

IngegneriaL’emissione ininterrotta di un flusso di particelle ionizzate dal Sole, il cosiddetto «vento solare», la cui interazione con la ionosfera causa le cosiddette «aurore boreali», influenza la struttura del campo magnetico attorno alla Terra ed è all’origine dei raggi cosmici a energie inferiori a 106 eV. In alcuni periodi di attività solare, questi flussi possono divenire particolarmente intensi, causando danni diretti alla strumentazione nello spazio (satelliti, sonde spaziali) ed estese perturbazioni del campo magnetico terrestre. Queste tempeste magnetiche, interferendo con i sistemi di comunicazione radio e le reti di distribuzione elettrica, possono provocare prolungati blackout e danni alle apparecchiature elettriche anche a terra. Lo studio del flusso delle particelle solari e il loro legame con l’attività del Sole è oggetto di particolari studi.

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Lo studio dei raggi cosmici

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NASA

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LOCKHEED MARTIN / INFN

alle energie più alte, anche se abbiamo a disposizione uno strumento di super!-cie pari a "#$ campi da calcio.

Da dove vengono?% novembre &$$': «Scoperta l’origine dei raggi cosmici», «I buchi neri ci sputano addosso i raggi». Sono alcuni dei titoli di giornale che riprendono il risultato appe-na pubblicato su Science dai !sici dell’os-servatorio Pierre Auger. Studiando i raggi cosmici più energetici è stata messa in evidenza, per la prima volta, una cor-relazione tra le direzioni di arrivo delle particelle con la posizione in cielo di al-cune sorgenti astronomiche, speciali ga-lassie attive distanti milioni di anni luce da noi. Questo risultato, tuttora in corso di approfondimento, è stata forse la pri-ma risposta sperimentale alla domanda sull’origine dei raggi cosmici a quasi un secolo dalla loro scoperta. Cercare le sorgenti dei raggi cosmici è infatti come cercare un ago in un pagliaio. Alle basse energie, il Sole è una fonte evidente e vi-cina di particelle, ma a energie superiori al GeV la maggior parte dei raggi cosmici proviene dall’intera galassia e impiega milioni di anni per raggiungere la Terra. Nel loro viaggio, i raggi cosmici carichi sono in balìa di campi magnetici che ne deviano continuamente la traiettoria, per cui è impossibile tracciare un collega-mento diretto tra le loro direzioni di ar-rivo alla Terra e le posizioni degli oggetti astronomici che li generano. Non poten-do mettere in relazione la singola parti-cella con la sua sorgente, vengono quindi

F!".#$ a sinistraPayload for Antimatter Exploration and Light-nuclei Astrophysics, è il più avanzato osservatorio per lo studio dei raggi cosmici attualmente nello spazio, risultato di una collaborazione internazionale guidata dall'Italia.

F!".#% a destraL o shuttle Endeavour per il trasporto sulla !"" di Alpha Magnetic Spectrometer, è un gigantesco spettometro del peso di circa otto tonnellate. Per cinque anni catalogherà con precisione senza precedenti le componenti dei raggi cosmici di alta energia.

! "#$$! %&'(!%! )* '+%&,& -&.&

NASA / KTH

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avanzate ipotesi plausibili sulle caratteri-stiche degli acceleratori cosmici, e si cer-ca di veri!carle incrociando i dati forniti dalle misure di raggi cosmici con quelli derivanti da osservazioni astronomiche. Lo studio dell’origine dei raggi cosmici si lega così indissolubilmente all’astro!sica e alla comprensione dei fenomeni più violenti del nostro universo. Le principali sorgenti dei raggi cosmici sono general-mente ritenute le esplosioni di stelle in supernove. L’enorme energia liberata durante queste esplosioni, paragonabi-le a quella che il nostro Sole emette in un miliardo di anni, produce una for-tissima onda d’urto in cui viene fornita l’accelerazione iniziale alle particelle. Le condizioni dinamiche raggiungibili con le supernove non sono però su"cienti a generare protoni e nuclei con energie superiori a #$#%-#$#& eV: per spiegare l’esi-stenza dei raggi cosmici osservati !no a energie di #$'$ eV devono entrare in gioco acceleratori cosmici più potenti, posti al di fuori della nostra galassia.

Quali siano queste sorgenti ultraener-getiche e a quali energie diventi domi-nante il loro contributo al (usso dei raggi cosmici è una questione ancora aperta e oggetto di vivace dibattito.

L’accrescimento di buchi neri super-massicci in nuclei di galassie attive, come suggerito dai risultati di Auger, il collasso di nuclei stellari in magnetar (stelle di neutroni con intensi campi magnetici) o in buchi neri con emissione di violen-ti getti di particelle e di luce (i cosiddetti gamma ray burst, o lampi di raggi gam-ma) sono solo alcuni dei meccanismi ipotizzati per la produzione di particelle alle energie più alte. Veri!care queste ipotesi con dati sperimentali è la s!da raccolta dagli osservatori per raggi co-smici ultraenergetici e dai telescopi per neutrini. Sia i raggi cosmici ultraenerge-tici, troppo veloci per essere deviati signi-!cativamente dai campi magnetici, sia i neutrini, privi di carica elettrica, viag-giano secondo traiettorie rettilinee che consentono di tracciare direttamente le loro sorgenti astronomiche. Al tempo stesso, neutrini e raggi cosmici carichi interagiscono in modo di)erente con la radiazione e la materia attraversate nel loro viaggio verso la Terra, permettendo

di ricostruire in maniera complementare il quadro dell’universo a diverse distanze.

Le interazioni dei protoni ultraenerge-tici con la radiazione di corpo nero che pervade l’universo causano importanti perdite di energia, limitando a circa #%$ milioni di anni luce la distanza da cui le particelle più energetiche possono rag-giungere la Terra.

Già negli anni sessanta Kenneth Grei-sen, Georgiy Zatsepin e Vadim Kuzmin, predissero che alle energie superiori di %*#$#+ eV, la cosiddetta «soglia ,-.», il (usso dei raggi cosmici dovesse subire una drastica riduzione legata a queste perdite di energia, come confermato dal-le misure di Auger. I neutrini interagisco-no invece molto raramente con materia e radiazione: questo permette loro di raggiungerci praticamente indisturbati sia che provengano dal nostro Sole o che vengano originati in supernove galatti-che e acceleratori ultraenergetici nell’in-tero universo.

Il numero di neutrini attesi da sorgenti cosmiche è però di gran lunga inferiore a quelli che ci arrivano dal Sole o che sono prodotti nella nostra atmosfera, e le stes-se proprietà che rendono i neutrini così

preziosi per lo studio dell’universo ne fanno delle particelle particolarmente sfuggenti e di"cili da osservare. Benché lo studio dei (ussi di neutrini solari e e at-mosferici sia stato di primaria importan-za per la comprensione delle natura di queste particelle, a oggi l’unica osserva-zione di neutrini da sorgenti astro!siche lontane risale a poche manciate di neu-trini, con energie inferiori ai #$/ eV, rivela-te in corrispondenza dell’esplosione del-la supernova 01#+2& più di vent’anni fa.

Il problema di individuare le sorgen-ti di raggi cosmici e i meccanismi che li accelerano resta quindi ancora aperto, e solo lo sviluppo di una nuova generazio-ne di osservatori permetterà di raccoglie-re un numero su"ciente di particelle ul-traenergetiche per a)rontarlo e studiarlo in maniera forse de!nitiva.

Le recenti osservazioni indicano che la materia oscura costituisce circa un quarto dell'universo

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Raggi cosmici e materia oscura! aprile !""#: $%&'(%, un esperimento spaziale italorusso guidato dall’)*+*, ri-ferisce su Nature di aver trovato un’ano-mala abbondanza di positroni nel flusso dei raggi cosmici. In pochi mesi, centi-naia di articoli che analizzano i risultati di $%&'(% compaiono negli archivi te-lematici specializzati. Gli stessi articoli citano i risultati di %,)-, un esperimento su pallone che ha trovato troppi raggi cosmici di natura elettronica in un inter-vallo di energia complementare a quello esplorato da $%&'(%, e quelli di Fermi e Hess, due telescopi per raggi gamma, anch’essi con nuovi risultati sugli spettri elettronici che però non sembrano del tutto d’accordo con quelli di %,)-.

Perché tanta eccitazione?L’esistenza di piccole quantità di antima-teria nei raggi cosmici in sé non è una novità: positroni e antiprotoni sono ge-nerati di continuo nelle interazioni dei raggi cosmici con il gas interstellare e ci sono diversi modelli che ne predicono i .ussi. La scarsità di antimateria nei raggi cosmici rende però sensibile la misura di precisione delle loro quantità all’esisten-za di sorgenti esotiche di raggi cosmici. Il contributo di queste sorgenti al .usso dei raggi cosmici può essere così debole da rimanere nascosto quando lo si vada a cercare tra i molti protoni o elettroni, ma può costituire un segnale signi/cativo rispetto ai pochi antiprotoni o positroni attesi. Lo studio dell’antimateria diventa così la ricerca di nuova fisica, di nuovi fe-nomeni legati all’origine e all’evoluzione dell’intero universo. Una sorgente esoti-ca di raggi cosmici potrebbe essere infatti fornita dalle annichilazioni di particelle generate nei primi istanti di vita dell’uni-verso che non emettono luce e interagi-scono molto debolmente con la materia. Queste particelle costituirebbero una materia oscura, invisibile alle osservazio-ni astronomiche tradizionali, i cui effetti gravitazionali ne hanno però indicato l’esistenza grazie ai comportamenti ano-mali del moto di galassie appartenenti ad ammassi lontani. Le più recenti osserva-zioni cosmologiche, interpretate alla luce di quanto noto sulla produzione di ele-

menti leggeri nell’universo primordiale, indicano che la materia oscura costitui-sce circa un quarto dell’universo e non è riconducibile a protoni, nuclei, elettroni o neutrini. L’eccesso di positroni rivela-to da $%&'(% è ancora in attesa di una spiegazione; forse è indice di nuova fisica, o più semplicemente deve essere rivista la stima dei flussi di raggi cosmici previ-sti dai modelli astrofisici. In ogni caso, la ricerca della natura della materia oscura rimane aperta su molti fronti: nello spa-zio, dove nel !"0" l’esperimento %&1-"! affiancherà $%&'(% decuplicando in po-chi mesi il numero di particelle di anti-materia da analizzare, nei laboratori sot-terranei del Gran Sasso, dove si cercano le interazioni dirette delle particelle della materia oscura nei progetti 2%&%, 3%4$, 5'*6*, e nei futuri laboratori subacquei dove potranno essere eventualmente ri-velati i neutrini prodotti in queste anni-chilazioni.

Oggi migliaia di scienziati sono impe-gnati in progetti legati ai raggi cosmici, un’intera comunità che aspetta con il fia-to sospeso nuovi risultati su antimateria, materia oscura, natura e provenienza dei raggi cosmici ultraenergetici, sperando al tempo stesso nella prossima apertura di una diversa finestra sull’universo gra-zie all’astronomia con i neutrini.

A distanza di quasi un secolo dalla loro scoperta, i raggi cosmici offrono ancora prospettive uniche: sono i messaggeri di un universo in cui accadono fenomeni che non potremo mai riprodurre in un laboratorio.

BIBLIOGRAFIA

Alla ricerca dell'unoCreare R.P., Mann C.C., Mondadori, Milano, 1986

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An excess of cosmic ray electrons at energies of 300–800 GeVThe ATIC Collaboration, in Nature, n. 456, pp. 362–65, 20 nov 2008

Correlation of the highest-energy cosmic rays with nearby extragalactic objectsThe Pierre Auger Collaboration, in Science, n. 318, pp. 938–43, 9 nov 2007

Problems in high energy astrophysicsLipari P., in IV International Workshop on Neutrino Oscillations in Venice, disponibile su arvix.org sotto l'identificativo: arvix:0808.0417v1

ON-LINEwww.ings.infn.itwww.auger.orgwww.pamela.rowwma2.infn.itwww.nemoweb.ins.infn.it

Bruna BertucciProfessore associato di Fisica Generale all'Univer-sità di Perugia e membro della commissione scienti-fica di fisica astroparticel-lare dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

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DIGITIZED SKY SURVEY II

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La cosmologia studia la struttura e l’evo-luzione dell’universo nel suo complesso. L’evoluzione di un sistema è dettata dalle forze in gioco, e delle quattro forze fon-damentali l’unica importante in questo caso è la gravitazione. Alle grandi scale di interesse per la cosmologia, infatti, la materia è in media elettricamente neu-tra, e quindi le interazioni elettroma-gnetiche sono in media nulle, e la forza forte e quella debole sono irrilevanti alle distanze cosmologiche. è quindi naturale che in cosmologia si faccia uso della rela-tività generale, pubblicata da Albert Ein-stein nel !"!#, la teoria della gravitazione capace di descrivere anche condizioni estreme (in dimensioni o intensità).

Negli ultimi novant’anni, le previsioni della relatività generale sono state veri-$cate sperimentalmente con precisione sempre migliore. L’ultimo dei fenomeni

F!".#$La regione attorno al sistema del buco nero !"# $%&''-(). Insieme a *+, %-%'+%)', è uno dei due microquasars che può fornire un collegamento tra i buchi neri supermassivi e sistemi concrescenti più locali. Entrambi visualizzano le onde radio emesse da getti cosmici, caratteristici di molti nuclei galattici attivi. La distanza dal nostro sistema solare è di circa %% mila anni luce, più o meno a metà strada dal Sole al centro della galassia.

Per studiare la struttura e l'evoluzione dell'universo si fa ampio uso della teoria della relatività generale di Einstein. Oggi sappiamo che il cosmo è nato dal big bang, ha una geometria euclidea ed è in espansione accelerata. Resta da chiarire la natura di energia e materia oscure e da osservare finalmente il cosmo attraverso le onde gravitazionali.

DAL BIG BANG AI BUCHI NERI

4

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previsti dalla teoria a richiedere una ve-ri!ca diretta è l’emissione di onde gravi-tazionali. La loro emissione è stata osser-vata solo indirettamente in un sistema di due stelle di neutroni in orbita una in-torno all’altra: le due stelle si avvicinano progressivamente cadendo una sull’altra a causa della perdita di energia dovuta all’emissione di queste onde. Da molti anni si stanno sviluppando strumenti sia a terra ("#$% negli Stati Uniti, &#'$% in Europa) sia nello spazio ("#(), una collaborazione *()/+)()) per osservare direttamente queste onde, e anche per usarle per osservare l’universo.

Fotoni primordialiL’applicazione della relatività generale all’universo portò Alexander Friedmann nel ,-.. a prevederne l’espansione, poi veri!cata sperimentalmente da Edwin Hubble nel ,-.- con la scoperta della

recessione delle galassie lontane. Negli anni cinquanta, George Gamow notò che, come la termodinamica richiede per tutti i sistemi !sici isolati in espansione, anche l’universo dovrebbe ra/reddarsi, e dovrebbe quindi provenire da una fase più calda e più densa di quella attuale. Se estrapoliamo all’indietro l’evoluzione dell’universo, quando le distanze cosmi-che erano mille o più volte più piccole di oggi, anche la temperatura media doveva essere mille o più volte più alta. Ad alte temperature, l’energia termica strappa gli elettroni dai nuclei atomici creando un plasma in cui coesistono elettroni e nu-clei liberi: è ciò che avviene nelle stelle. Nell’universo primordiale, a tempera-ture di migliaia di gradi, la presenza di elettroni non legati agli atomi impediva la libera propagazione della luce: i fotoni venivano continuamente de0essi dagli elettroni. Se estrapoliamo ancora più in-dietro nel tempo, troviamo che l’energia termica era così elevata da non permet-tere nemmeno i legami dei nuclei: nei primi minuti, quando la temperatura era più alta di ,1 milioni di gradi, coesisteva-no particelle e antiparticelle elementari. Il ra/reddamento graduale dell’universo ha poi permesso la formazione dei nuclei più semplici. La !sica nucleare mostra che nell’universo primordiale si pote-vano produrre proprio le abbondanze di nuclei leggeri osservabili ancora oggi nelle zone lontane dalle stelle. Era però necessaria la presenza di un grande nu-mero di fotoni, in grado di rallentare la formazione dei nuclei: circa un miliardo di fotoni per ogni particella di materia.

F!".#$–#%Planck Surveyor è la terza missione di medie dimensioni (!") del programma dell'Agenzia Spaziale Europea Horizon #$$$ Scienti%c Programme. È progettato per acquisire un'immagine dell'anisotropia della radiazione cosmica di fondo (&!'(). Questa radiazione avvolge l'intero cielo e questa missione ne realizzerà una immagine con la massima precisione angolare e sensibilità mai ottenuta. Planck diventerà la fonte primaria di informazioni astronomiche per testare le teorie sulla formazione dell'universo e sulla formazione della sua attuale struttura.Planck nasce dalla fusione di due progetti, &)'(*+ (poi diventato lo strumento Low Frequency Instrument, ,-.) e +*!'* (poi diventato lo strumento High Frequency Instrument, /-.). Dopo che i due progetti sono stati selezionati, per motivi di e0cienza e di risparmio dei costi sono stati riuniti in un unico satellite. Al progetto uni%cato è stato dato il nome dello scienziato tedesco Max Planck (123241567), vincitore del Premio Nobel per la %sica nel 1512. Alla missione collabora la 8*+* (principalmente per la parte criogenica) e questa missione completerà e migliorerà le misurazioni e9ettuate dalla sonda :!*;.

Paolo De BernardisProfessore di Astrofi-sica e Cosmologia Osservativa all'Uni-versità La Sapienza di Roma e co-investi-gator del satellite Planck (ESA).

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ESA

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F!".##!"#$% è un rivelatore interferometrico di onde gravitazionali del tipo interferometro di Michelson, con bracci lunghi & km, situato nel comune di Cascina (PI), in località Santo Stefano a Macerata. Lo scopo del progetto, frutto di una collaborazione italo-francese tra l''()( e il *(+,, è quello di rivelare le onde gravitazionali, in un range di frequenze osservabili esteso tra i -. e i -. mila Hz.

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Secondo questa previsione, questi foto-ni devono essere presenti ancora oggi, e formare un fondo di fotoni di tipo ter-mico, come quelli provenienti dal Sole. Tuttavia, l’espansione subita dall’univer-so da allora ha stirato le lunghezze d’on-da dei fotoni, da meno del micrometro della radiazione termica ai millimetri e più, lasciando così un fondo cosmico di microonde (la radiazione cosmica di fondo o !"#, da Cosmic Microwave Background).

Questi fotoni si separano dalla materia dell’universo primordiale $%& mila anni dopo il big bang, quando l’universo si raf-fredda a una temperatura di circa $ mila kelvin, rendendo possibile la formazione dei primi atomi. Da allora, i fotoni della !"# viaggiano liberamente nell’uni-verso, arrivando 'no ai nostri ricevitori

dopo un viaggio di molti miliardi di anni. La !"# è stata misurata per la prima vol-ta nel ()*+, e nel ()), l’esperimento -.-/01 sul satellite !2#3 ha evidenziato con grande precisione la sua natura termica. Altri esperimenti ne hanno accertato la quasi perfetta isotropia, e l’esperimento 4"/ su !2#3 ha evidenziato per la pri-ma volta una leggera anisotropia, a un livello di dieci parti per milione. Si deve concludere che l’universo primordiale è veramente molto caldo e isotropo.

F!".#$La mappa !"# realizzata nel $%%& con i dati del satellite '()*: i diversi colori indicano le deboli +uttuazioni di densità e temperatura dell'universo primordiale.

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Paradossi cosmiciOggi la materia è organizzata nell’uni-verso in una gerarchia di strutture, fatta di !lamenti di galassie, ammassi di ga-lassie, galassie, stelle. L’universo deve quindi evolvere non solo espandendosi e ra"reddandosi, ma anche passando dalla semplicità alla complessità. Deve essere la gravitazione ad addensare la materia, partendo da piccole concentra-zioni di densità iniziali, che lentamente attirano la materia circostante, crescen-do e strutturandosi. Ma solo dopo #$% mila anni, quando la radiazione si separa dalla materia, la materia può iniziare a strutturarsi. In un universo in espansione per la gravitazione, aggregare le strutture è più di&cile che in un universo statico: partendo da una situazione omogenea, #$% mila anni dopo il big bang, per la ma-

teria normale non ci sarebbe stato modo di formare, nei successivi '#,( miliardi di anni, le strutture che oggi osserviamo nell’universo. Recentemente due cam-pagne osservative, )d* e Sloan, hanno localizzato in tre dimensioni le posizioni di più di un milione di galassie. Detta-gliate simulazioni, come la Millennium Simulation hanno usato supercomputer per calcolare l’evoluzione di sistemi di miliardi di punti massa, ciascuno inte-ragente gravitazionalmente con tutti gli altri, in uno spazio in espansione.

Queste simulazioni hanno confermato che, per ottenere la distribuzione osser-vata delle galassie, è necessaria la pre-senza nell’universo di materia oscura, cioè che non interagisce con la radiazio-ne. Questa si può dunque aggregare !n dall’inizio, attirando poi la materia ordi-naria quando essa si libera dalla radia-zione. Solo a questo punto iniziano a for-marsi le maestose strutture cosmiche di !lamenti di galassie che riempiono l’uni-verso odierno. Nonostante il successo di queste previsioni, vi sono alcuni aspetti paradossali. La +,- si libera dalla ma-teria #$% mila anni dopo il big bang, ma l’immagine che ne osserviamo, da '#,( miliardi di anni luce di distanza, permet-te di vedere simultaneamente regioni di universo molto distanti tra loro, anche molto più di #$% mila anni luce. Nel mo-dello standard, queste regioni non hanno mai avuto il tempo di interagire, perché le interazioni si propagano alla velocità della luce: in #$% mila anni percorrono, al massimo, #$% mila anni luce. Regioni che sono angolarmente separate di mol-ti gradi (e quindi distano tra loro molto più di #$% mila anni luce) mostrano una brillanza della +,- quasi identica, quin-di si trovano a temperature molto simili.

La prova indiretta dell'esitena delle onde gravitazionali è stata ottenuta dall'osservazione delle pulsar binarie

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NASA / KENNEDY SPACE FLIGHT CENTER

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F!".#$ a sinistra!" giugno #""$, %&'( viene lanciato dalla piattaforma $)b del Kennedy Space*ight Center Launch.

F!".#% sottoL'impianto +,-. presso Livingstone, Los Angeles.

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LIGO LABORATORY

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Il valore critico della densità che garantisce la formazione delle strutture cosmiche è di 10-29 g/cm3, proprio quello che garantisce una geometria piatta dell'universo

Come hanno potuto omogeneizzarsi le temperature senza contatto causale? È il cosiddetto «paradosso degli orizzonti».

Ma c’è di più. Se vogliamo che la den-sità media di massa-energia presente nell’universo sia, anche solo approssima-tivamente, quella osservata oggi, il suo valore iniziale doveva essere regolato in modo estremamente preciso. Altrimenti si avrebbe un’espansione troppo rapida, che dissolverebbe la massa-energia in un volume enorme, senza la possibilità di formare le strutture; oppure si avreb-be un’espansione troppo lenta che, dopo un breve periodo di espansione, farebbe riaumentare la densità di massa-energia, portando a un’implosione !nale: il big crunch.

Il valore critico della densità che ga-rantisce la formazione delle strutture co-smiche è di "#$%& grammi per centimetro cubo, ed è proprio quello che garantisce una geometria piatta dell’universo. Il che è sorprendente, perché questa è una sola delle geometrie possibili secondo la relatività generale: in un mezzo omoge-neo e isotropo, una densità maggiore di quella critica comporterebbe una cur-vatura positiva dello spazio, in cui due raggi inizialmente paralleli andrebbero a convergere, mentre una inferiore pro-durrebbe una curvatura negativa. Qua-le processo regola così precisamente la densità iniziale da produrre una geome-tria piatta? Questi due paradossi, insieme al problema dell’inizio (perché c’è stato il big bang?) e a quello dell’origine delle 'uttuazioni di densità (che permettono alla materia oscura di iniziare ad adden-sarsi nelle prime protostrutture), hanno stimolato un’intensa ricerca teorica tesa a estendere e modi!care la teoria stan-dard. L’ipotesi che risolverebbe simul-taneamente questi problemi è quella dell’in'azione cosmica. Si ipotizza che a energie estremamente elevate l’uni-verso sia dominato da un campo le cui 'uttuazioni quantistiche produrrebbero, in un certo momento e in un certo volu-me microscopico, le condizioni per una crescita velocissima e accelerata delle

lunghezze: un’in'azione cosmica, capa-ce di espandere quella regione micro-scopica !no a dimensioni cosmologiche. Tutto l’universo osservabile oggi sarebbe stato contenuto, prima dell’in'azione, in quel microscopico volume, e quindi in contatto causale, risolvendo così il paradosso degli orizzonti. Qualunque curvatura della geometria dell’universo presente prima dell’in'azione verrebbe stirata dall’enorme espansione, realiz-zando così la geometria quasi perfetta-mente piatta dell’universo dopo l’in'a-zione. In!ne, le 'uttuazioni quantistiche presenti prima dell’in'azione si conver-tirebbero in 'uttuazioni di densità, risol-vendo il problema della loro origine. La !sica quantistica permette di calcolare le caratteristiche di queste 'uttuazioni: ci si aspetta che siano della stessa ampiez-za per tutte le dimensioni (invarianza di scala), e di tipo gaussiano.

Un universo euclideoCi aspettiamo l’esistenza di una scala ti-pica delle 'uttuazioni: all’interno di un volume in contatto causale possono agire le forze in grado di modi!care le 'uttua-zioni. All’esterno, invece, le 'uttuazioni iniziali rimangono inalterate. L’orizzon-te causale, ()# mila anni luce, visto da una distanza di "(,* miliardi di anni luce, sottende un angolo di circa " grado, se la geometria dell’universo è euclidea. L’an-

F!".#$–#%La materia distribuita nell'universo, a grandissime scale (! Mpc = ",#$ milioni di anni luce). Queste tre sequenze della Millenium Simulation, la più ampia e realistica delle simulazioni informatiche delle strutture cosmiche, mostrano che le galassie e la materia oscura sono distribuite in una rete di %lamenti che si incrociano formando gli ammassi di galassie, e sono separati da regioni a bassa intensità, i cosiddetti vuoti cosmici.

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MAX PLANCK INSTITUT FÜR ASTROPHYSIK

500 Mpc/h

125 Mpc/h

31.25 Mpc/h

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Le misure di CMB più recenti, come quelle di BOOMERanG e WMAP, hanno confermato la presenza delle oscillazioni acustiche!

golo è maggiore in un universo a curva-tura positiva, ed è invece inferiore se la curvatura è negativa.

Le mappe ad alta risoluzione angola-re della !"# realizzate a partire dal $%%& hanno evidenziato la presenza di zone più calde e più fredde, con dimensioni tipiche di circa un grado. Se ne conclude che la geometria del nostro universo è quella euclidea –come previsto dall’in'a-zione– e che la densità di massa-energia è proprio quella critica.

All’interno dell’orizzonte, il plasma è sottoposto alle azioni contrastanti della gravità e della pressione dei fotoni.

Questo genera oscillazioni di densità, dette «oscillazioni acustiche», che, in una qualsiasi regione più densa della media, cominciano quando l’orizzonte causale, crescendo con il tempo, supera le dimen-sioni della regione stessa. Tutte le regioni dell’universo che siano più dense della media, e che abbiano le stesse dimensio-ni, iniziano a oscillare alla stessa epoca. La sincronizzazione delle oscillazioni è responsabile di un andamento caratte-ristico delle 'uttuazioni di temperatura della !"# in funzione della scala ango-lare osservata. Le misure di !"# più re-centi, come quelle ottenute dagli esperi-menti #((")*an+ e ",-.",, e poi dal satellite /",0, hanno confermato con grande precisione la presenza delle oscil-lazioni acustiche. Hanno inoltre confer-mato con ottima precisione l’invarianza di scala delle 'uttuazioni e la loro natura

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gaussiana. Queste missioni, insieme alla misura di altre osservabili cosmologiche, hanno dato inizio alla la cosiddetta «co-smologia di precisione», che vede l’origi-ne dell’universo in un evento di «in!azio-ne cosmica», seguito da un’evoluzione espansiva, guidata dalla radiazione pri-ma, dalla materia poi (sia ordinaria sia oscura) e in"ne da una componente di «energia oscura», necessaria a far accele-

rare l’espansione dell’universo.Quest’ul-tima componente è stata introdotta circa dieci anni fa per spiegare le osservazioni di lontanissime supernove, di tipo par-ticolare (tipo #$). Queste hanno sempre la stessa luminosità di picco, ma il !usso ricevuto dalle più lontane di queste su-pernove è sistematicamente più debole di quanto ci si aspetterebbe, come se nel frattempo l’universo avesse accelerato la sua espansione.

Secondo la relatività generale, per provocare un’accelerazione dell’espan-sione dell’universo è necessario che la massa-energia dominante abbia una pressione negativa, e non si diluisca con l’espansione, caratteristiche che sono proprie dell’energia del vuoto. Ma la "si-ca fondamentale non è ancora in grado di stabilire quanta sia davvero la densità di energia del vuoto, e il valore richiesto per spiegare l’accelerazione dell’universo è minuscolo rispetto ai valori delle ener-gie in gioco nella teoria.

Materia oscura ed energia oscura Lo scenario "n qui illustrato spiega bene i dati sperimentali, ma non è ancora sod-disfacente dal punto di vista "sico. L’uni-verso è costituito da radiazione, materia ordinaria, materia oscura ed energia oscura, ma due di queste componenti, materia ed energia oscura, non sono mai state osservate in laboratorio. E l’evento in!azionario non è ancora ben descritto dalla "sica delle altissime energie. Per quanto riguarda la materia oscura, ci si aspetta che i nuovi esperimenti di %&' riescano a fornire indicazioni più precise sul tipo di particelle che la costituiscono. Nel frattempo, il Large Hadron Collider al %()* dovrebbe veri"care sperimen-talmente le teorie supersimmetriche che prevedono l’esistenza di particelle dotate di massa non interagenti con la luce. Per l’energia oscura, oltre agli espe-rimenti di %&' citati, si stanno proget-

F!".#$–%&BOOMERanG, Ballon Observation of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics, è stato il primo esperimento in grado di fornire un'immagine ad alta de!nizione delle anisotropie della temperatura della radiazione cosmica di fondo. Tramite un telescopio fatto sorvolare ad un'altitudine di "# km circa è stato possibile ridurre l'assorbimento delle microonde. Il primo volo di test è avvenuto nei cieli dell'America settentrionale nel $%%&.

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tando grandi osservatori spaziali dedi-cati all’indagine di migliaia di esplosioni di supernove lontane, che dovrebbero permettere di stabilire le caratteristiche evolutive dell’energia oscura (è davvero costante o evolve con l’universo?). Gli stessi telescopi spaziali a grande campo, registrando la forma di molti milioni di galassie, consentiranno anche di rivela-re le distorsioni gravitazionali delle loro immagini, evidenziando le disomoge-neità nella distribuzione della materia oscura. Anche le onde gravitazionali di-venteranno un potente strumento per la cosmologia di precisione. !"#$ osserverà le onde emesse da coppie di giganteschi buchi neri orbitanti uno rispetto all’altro. Questi buchi neri giganti sono stati osser-vati in quasi tutte le galassie, e arrivano a masse miliardi di volte quella del Sole: !"#$ sarà in grado di osservare le inten-sissime onde emesse da questi sistemi a distanze di miliardi di anni luce. Le onde gravitazionali consentono di misurare la distanza dalla sorgente senza bisogno di calibrazioni indipendenti, fornendo così una mappa graduata e calibrata dell’inte-ro universo, complementare all’osserva-zione delle supernove.

A caccia delle onde gravitazionaliL’in%azione cosmica resta il fenomeno più a&ascinante da investigare. è una te-oria predittiva, e tre delle sue previsioni fondamentali sono state veri'cate: la piattezza della geometria, la gaussianità e l’invarianza di scala delle %uttuazioni iniziali. Ma c’è una quarta previsione: la produzione, durante la fase di espansio-ne accelerata, di un fondo di onde gravi-tazionali stocastiche di grandissima lun-ghezza d’onda. Sono debolissime, ma si propagano nell’universo senza ostacoli: oggi sono ancora presenti, un po’ come le onde elettromagnetiche della ()*. Ma mentre quest’ultima presenta un’imma-gine dell’universo +,- mila anni dopo il big bang, le onde gravitazionali in%a-zionarie permetterebbero di studiare i primissimi attimi dell’evoluzione. E di veri'care la 'sica a energie che mai sa-ranno raggiunte dagli acceleratori ter-restri. L’energia di queste onde dipende dall’epoca dell’in%azione, ma è estrema-

mente debole. La possibilità di osservare direttamente questo fondo cosmico di onde gravitazionali dipende dallo scena-rio dettagliato della loro emissione. Alcu-ni scenari predicono violente transizioni di fase con formazione di bolle e fenome-ni turbolenti. !"#$, che può rivelare onde con periodi di alcune ore, osserverebbe le onde emesse dopo un tempo ben infe-riore al miliardesimo di secondo dal big bang; se anche una piccolissima parte dell’energia liberata in queste transizioni di fase viene convertita in onde gravita-zionali, !"#$ potrà osservarle.

Altri modelli, messi a punto nel tenta-tivo di uni'care relatività generale e mec-canica quantistica, predicono l’esistenza di nuovi oggetti fondamentali chiamati «superstringhe». Questa espansione co-smica allungherebbe questi oggetti 'no a scale astronomiche, ed essi perderebbe-ro energia per emissione di onde gravita-zionali. !"#$ vedrà queste onde, se sono state veramente emesse, riconoscen-done inequivocabilmente le proprietà spettrali.

Meno potenti sono le onde emesse in uno scenario di in%azione più standard, ma sono già allo studio rivelatori di pros-sima generazione per osservarle anche in questo scenario debole.

Queste stesse onde gravitazionali era-no presenti +,- mila anni dopo il big bang, generando anisotropie nel plasma che sta di&ondendo per l’ultima volta i fotoni. Questo genera una polarizza-zione molto caratteristica delle onde elettromagnetiche della ()*, e sono già in corso esperimenti che sviluppano le tecnologie necessarie per misurarla, e progetti di satelliti (come B-Pol per .#$ e ()*-Pol per /$#$) dedicati a questo scopo.

Forse in futuro la sinergia tra esperi-menti di misura di onde gravitazionali ed esperimenti di polarizzazione ()* apri-rà una 'nestra sui primi attimi dell’evo-luzione dell’universo e sulla 'sica delle energie ultra-alte.

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Un click sull'universoDe Bernardis P.,Masi S., in Sapere, giu 2000

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ARGOMENTOTitolo!!

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P L A N C KAGGIORNAMENTI

TEORIEQuante masse occorrono per un buco nero?".-

RISULTATIPSR J0737-3039 conferma le teorie di Albert Einstein",,

MISSIONILa missione Mars500 simula atterraggio marziano","

ACCORDICon l'ok al nuovo statuto il CNR sarà più vicino alle imprese. Critici i sindacati!""

MISSIONIDeep Impact spia la cometa Hartley. Il robot NASA ora pronto al lancio!#$

STUDITeam di astronomi risolve il mistero delle stelle pulsanti!#%

BIOASTRONOMIAPossibili tracce di vegetazione scoperte su Europa, luna di Giove!#&

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121!""#$%&!'(&)#P L A N C K

L'obiettivo raggiunto qualche giorno fa dai sei membri del progetto Mars500 che sta simulando in un hangar della Russia il viaggio, la discesa sul corpo celeste e il ritorno a Terra.

Russia · L'uomo è arrivato attorno a Marte. L'obiettivo è stato raggiunto qualche giorno fa dai sei membri del progetto Mars !"" che sta simulando in un hangar della Russia un viaggio verso il pianeta rosso, la discesa su di esso e il ritorno a Terra. Dopo #$$ giorni dalla partenza i sei uomini, tra cui vi è anche un italiano, Diego Urbina, sono arrivati in orbita marziana e da lì il prossimo %# febbraio scenderanno sulla super&cie del pianeta, dove realizzeranno ' passeggiate per raccogliere campioni e informazioni del suolo, anch'esso del tutto simulato.

Mars!"" è un esperimento voluto da un gruppo di ricercatori internazionali che vuole studiare le complesse interazioni psicologiche e tecniche che nel futuro incontreranno gli uomini che si spingeranno realmente sulla sua super&cie. Il non vedere la Terra ad esempio (essa, dopo poche settimane dalla partenza, apparirà come una qualunque stellina del cielo), potrebbe avere serie ripercussioni sul morale degli astronauti. Il non riuscire a risolvere qualche problema tecnico potrebbe essere causa di forte depressione per qualcuno dell'equipaggio. Qualche incompatibilità di carattere che potrebbe emergere dopo settimane di stretto contatto potrebbe addirittura far fallire la missione. Per questo è necessario una simile ricerca.

La struttura ove si sta simulando il viaggio si trova all'Istituto di Problemi Biomedici di Mosca. I sei uomini dell'equipaggio (' russi, # europei e un cinese) stanno lavorando come fossero realmente diretti verso Marte: essi operano ! giorni alla settimana e durante la giornata lavorativa eseguono esperimenti, esercizi &sici e lavori di mantenimento della navicella. ‘Mars!""

‘L'uomo è attorno a Marte’. Il 12 marzo sul Pianeta Rosso

M I S S I O N I

ON-LINEwww.esa.int/specials/mars500

è un esperimento che ci spinge verso il futuro. L'Europa sta facendo passi davvero importanti verso l'esplorazione dello spazio’, ha detto Simonetta di Pippo, Direttore dei voli umani all'Agenzia Spaziale Europea.

Tutto nell'esperimento è così realistico che anche i messaggi tra l'equipaggio e la base spaziale sono ritardati di un tempo simile a quello che proveranno realmente gli astronauti marziani quando saranno su Marte. Il pianeta rosso infatti, dista decine di milioni di chilometri (varia a secondo del periodo dell'anno durante il quale i due pianeti si avvicinano o si allontanano) dalla Terra e le comunicazioni radio impiegano diversi minuti per coprire lo spazio esistente. Il # febbraio, dopo circa un mese e mezzo di approccio a Marte, gli astronauti( sono entrati in orbita attorno al pianeta. L'equipaggio ha aperto il portellone che separa la navicella madre con il modulo che scenderà sulla super&cie del pianeta. Ora i tre uomini dell'equipaggio si trasferiranno nel lander, eseguiranno il distacco dalla navicella madre e il giorno %# febbraio atterreranno su Marte. Due giorni dopo il russo Alexander Smoleevskiy e Urbina indosseranno le tute e usciranno all'aperto. Il %) febbraio invece, sarà la volta di Smoleevskiy and Wang Yue e il ## sarà ancora la volta del russo e dell'italiano. Alla &ne del mese di febbraio ritorneranno alla navicella madre, dove, dopo tre giorni di quarantena, si riuniranno al resto dell'equipaggio.

Quindi, il lander verrà sganciato e abbandonato nello spazio, mentre gli uomini riprenderanno la strada verso la Terra per raggiungerla il prossimo novembre. Una sorta di Capricorn ! (il &lm del %*+) dove un complotto architettò un viaggio a Marte, mai realizzato, ma fatto credere tale in studi appositamente attrezzati), mai realizzato di cui si conosce ogni fase, ma le cui conclusioni permetteranno di trovare risposte ai molti problemi psicologici che gli astronauti incontreranno durante un simile viaggio, le cui di,coltà non sono da ricercarsi solo nelle tempistiche, nella tecnologie nel costo, ma anche, e nella psiche umana.

Aggiornamento diMars!"": ESA va su Marte!." #$$% " &'(()*+% ",-"

Immagini I membri dell'equipaggio Mars500 durante la simulazione dello sbarco.

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Il sistema di due pulsar scoperto nel 2003 ha mantenuto le promesse. Dopo ben otto anni di studio e difficili osservazioni, escono i primi strabilianti risultati.

Australia · !"# $%&'&-'%'(, il sistema di due pulsar scoperto nel )%%' dal Gruppo Pulsar italiano e i suoi partner internazionali con il radiotelescopio australiano di Parkes, ha mantenuto le promesse. Si era subito intuito che questo eccezionale orologio cosmico, formato da due stelle a neutroni pulsanti e in orbita l’una attorno all’altra, poteva rivelarsi uno strumento di precisione incomparabile per mettere alla prova la teoria della relatività generale. Ora, dopo tre anni di intense e di*cili osservazioni, escono i primi risultati. E sono strabilianti: con un’incertezza di appena lo %,%+,, Einstein e la sua teoria escono vittoriosi dal terzo grado cui sono stati sottoposti.!"# $%&'&-'%'( -/. è una doppia

pulsar: due stelle di neutroni piccolissime, appena qualche chilometro di diametro. Densissime: un cucchiaino del loro materiale peserebbe quanto tutti gli abitanti del nostro pianeta. Pulsanti: emettono infatti onde radio. E, soprattutto, vicinissime e orbitanti una attorno all’altra in sole ),/ ore. Fin dalla loro scoperta – nel )%%', a opera di un team internazionale con molti ricercatori italiani – hanno suscitato un interesse spasmodico nella comunità internazionale, tanto che il primo articolo a loro dedicato è stato il più citato di tutto il )%%/ per la letteratura della 0sica dello spazio. Il motivo è semplice: in quelle condizioni estreme gli e1etti previsti dalla relatività generale devono essere molto marcati e si debbono poter vedere in pochi anni. Per la prima volta,

X Massa B (Msun) Y Massa A (Msun)

JBO, 2011 INFOGRAFICA: ANDREA POSSENTI

0.5

0.5

1

1.5

2

01 1.5 2

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insomma, si pensava di poter disporre di un laboratorio cosmico unico, un orologio celeste ultra preciso che avrebbe dovuto mostrare cambiamenti registrabili, anche se con misure so0sticatissime fatte con i migliori ricevitori esistenti.

E così è stato. Per tre anni, i più grandi radiotelescopi del mondo – quello di 2/ metri di Parkes, in Australia, quello di &2 metri del Jodrell Bank Observatory, nel Regno Unito e il Green Bank Telescope, negli Stati Uniti, un gigante da 3%% metri

– hanno tenuto le loro enormi parabole orientate verso il sistema !"# $%&'&-'%'(. E a ogni battito delle due pulsar (generano

rispettivamente un impulso ogni )) millisecondi e uno ogni ),& secondi), gli scienziati hanno potuto restringere sempre di più il margine d’errore con il quale si può a1ermare se le variazioni di orbita e periodo seguono o meno la teoria di Einstein anche in presenza di un campo gravitazionale straordinariamente intenso.

Allo studio che illustra questa importante ricerca hanno preso parte tre astro0sici dell’45-6: Marta Burgay, Andrea Possenti e Nichi D’Amico, dell’Osservatorio Astronomico di Cagliari e dell’Università di Cagliari. I test che la coppia di pulsar ha consentito di svolgere sono quattro, e

PSR J0737-3039 conferma le teorie di Albert Einstein

R I S U L T A T I

Aggiornamento diGruppo Pulsar scopre un nuovo sistema !."# $%%& ' ()*(+& ,-".

!." #$$% & #'(&)* +,"" 123!""#$%&!'(&)#P L A N C K

si basano sulle misura di alcuni complessi parametri del sistema doppio, detti post-kepleriani: l’avanzamento del periastro, cioè lo spostamento progressivo del punto di minor distanza fra le orbite ellittiche delle due pulsar; il redshift gravitazionale, ovvero la dilatazione della lunghezza d’onda degli impulsi; il decadimento dell’orbita, che porterà le due pulsar a fondersi tra circa !" milioni di anni; e in#ne il cosiddetto ritardo di Shapiro, causato dalla deformazione dello spazio-tempo nei dintorni delle pulsar.

Superarli tutti e quattro, con i severi limiti imposti dalle osservazioni di $%& '()*)-*(*+, equivale un po’ a vincere il grande slam delle teorie sulla gravità. Ebbene, Einstein e la sua relatività generale ne sono usciti trionfanti. Un trionfo che, per i ricercatori, ha l’aspetto di un gra#co nel quale c’è un minuscolo spazio in cui tutte le misure sopra elencate convivono. ‘Ce lo attendevamo, ma vedere come tutti i parametri continuino a intersecarsi pur in un'area così ridotta’ – ammette Andrea Possenti – ‘è qualche cosa di stupefacente’.

Intanto, la doppia pulsar continua a pulsare. E a far sognare #sici e astro#sici. Perché se in appena tre anni è riuscita a portare a risultati migliori di qualsiasi altra pulsar (compresa ,-. /+/*+/0, osservata per oltre trent’anni, e che nel /++* valse il Nobel a Russell Hulse e a Joseph Taylor), le attese per il futuro sono comprensibilmente assai ambiziose. Anzitutto, nel giro di pochi anni, grazie alla pulsar doppia, si raggiungeranno livelli di precisione tali da mettere a confronto le teorie di Einstein con altre teorie rivali emerse di recente.

L'aspettativa maggiore, però, è che l'osservazione prolungata di queste due pulsar permetta alla #ne di comprendere come si comporta la materia nel cuore di una stella di neutroni.

La Silla, Chile · Si chiama 12, /*(33b, un nome forse poco evocativo, ma è una pietra miliare nella storia dell'astronomia: è infatti il primo pianeta scoperto al di fuori della nostra galassia, la Via Lattea.

Dagli anni novanta a oggi sono stati individuati circa "(( pianeti al di fuori del nostro sistema solare, ma tutti all'interno della Via Lattea. 12, /*(33b, invece, orbita attorno a una gigante rossa a 4 mila anni luce dalla Terra.

La stella fa parte di una corrente stellare, cioè un gruppo di stelle che a sua volta ruota intorno alla nostra galassia alla velocità di oltre +"( mila chilometri l'ora. Si tratta dei resti di una galassia nana che circa sei miliardi di anni fa si scontrò con la Via Lattea e ne fu quasi completamente assorbita.

Il pianeta extragalattico, descritto sull'ultimo numero della rivista Science, è un gigante gassoso con una massa pari almeno a /,4" volte quella di Giove.

È troppo distante per essere osservato direttamente, ma l'équipe guidata dall'astronomo Johny Setiawan, dell'Istituto Max Planck, ha dedotto la sua esistenza osservando la sua stella madre con uno dei telescopi dello European Southern Observatory di La Silla, in Cile. L'attrazione gravitazionale del pianeta causa infatti una leggera oscillazione della stella, una gigante rossa.

Si tratta di una stella che un tempo aveva una massa comparabile a quella del nostro Sole, e che oggi, a otto miliardi di anni di età, è in una fase tardiva della sua evoluzione.

Le giganti rosse possono espandersi #no a decuplicare o anche centuplicare la loro massa iniziale, catturando e divorando i pianeti nella loro orbita. Alcuni astronomi ritengono che questa sarà la sorte della Terra quando, tra cinque miliardi di anni, anche il Sole si trasformerà in una gigante rossa. Ma per qualche motivo 12, /*(33b è riuscito a sopravvivere. Ma non solo il pianeta dovrebbe essere morto: non dovrebbe nemmeno essere nato. Gli astronomi infatti ritengono che le stelle e i loro pianeti sono fatti dagli stessi mattoni di costruzione. Ma la stella madre di 12, /*(33b è molto povera di metalli, e anzi contiene scarse quantità di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio.

Questo signi#ca che anche il disco di materiale che circondava la stella in origine era povero di metalli: troppo pochi per formare quel nucleo pesante che, secondo le teorie prevalenti, attrae i gas più leggeri e consente la formazione di un pianeta gassoso.

Secondo Allan Boss, esperto della formazione dei pianeti alla Carnegie Institution for Science di Washington, 12, /*(33b è una grossa anomalia.

‘È improbabile che il pianeta si sia formato secondo il meccanismo che consideriamo abituale, forse esistono altri procedimenti a noi sconosciuti: la formazione di un nucleo massiccio di roccia e ghiaccio che attrae quantità di gas su5cienti a creare un vero e proprio pianeta gassoso’.

« Questa scoperta fa pensare all'esistenza di meccanismi di formazione dei pianeti diversi da quelli conosciamo. »JOHN SETIAWAN

Il corpo celeste fa parte dei resti di una galassia nana che circa sei miliardi di anni fa si scontrò con la Via Lattea, venendone quasi completamente assorbita.

A 2 mila anni luce dalla Terra scoperto il primo pianeta extragalattico

S C O P E R T E

ON-LINEwww.pulsar.ca.astro.it/pulsar/press

ON-LINEwww.eso.org/public/eso1047

Aggiornamento diSetiawan e i pianeti extragalattici!." #$$% & '()*% +,"-

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La teoria elaborata dal professore di fisica Freeman Dyson è molto intrigante, e si basa sui dati raccolti con gli ultimi studi sulla atmosfera e la superficie del satellite.

Secondo Dyson la strategia di ricerca nella vita nel cosmo dovrebbe essere quella di cercare ciò che è rilevabile, e non ciò che è probabile. ‘Abbiamo una tendenza tra teorici in questo campo che è quella di indovinare ciò che è probabile. In e!etti la nostra ipotesi potrebbe essere sbagliata: non abbiamo mai avuto l’immaginazione che ci dona la Natura’.

Ad esempio queste forme di vita si potrebbero trovare su Europa, luna coperta di ghiaccio e su cui si pensa si possa essere sviluppata la vita seppur primordiale. Ad esempio su questa luna la vita potrebbe assumere le sembianze di "ori attraverso una forma parabolica che concentra la luce solare e la immette all’interno del vegetale stesso. Secondo Dyson ‘"ori su Europa potrebbero esseri rilevati attraverso un fenomeno denominato retrori#essione, in cui la fonte di luce viene ri#essa indietro alla sua fonte’. Dyson inoltre a!erma che i "ori su Europa potrebbero di!ondersi nel resto del sistema solare. ‘Si può immaginare’

– dice Dyson – ‘che i "ori che vivono sotto i ghiacci di Europa possano evolversi in maniera indipendente’. Inoltre la presenza di piante di grande taglia può essere presente anche in altri oggetti lontani nel sistema solare, come nelle comete o nella nube di Oort, dove la forza gravitazionale è minora e l’energia solare da raccogliere deve essere massimizzata: ‘anche se le piante sarebbero molto distanti dalla Terra, le loro dimensioni proporzionalmente larghe le renderebbero, comunque, rilevabili’.

Scovate traccedi vegetazionesu Europa, luna di Giove

B I O A S T R O N O M I A

Aggiornamento diEuropa potrebbe ospitare forme di vita!." #$$% & '()*+,-* ././

Immagini Europa è il quarto, per dimensioni, satellite naturale del pianeta Giove.

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Roma · ‘Tutto l’universo è un palcoscenico, e tutte le galassie non sono altro che attori’, scriverebbe Shakespeare se fosse un astronomo dei nostri giorni. Planck ci o!re ora una nuova vista sia del palcoscenico sia degli attori, rivelando il dramma dell’evoluzione dell’universo.

Dopo la pubblicazione, avvenuta nel luglio scorso, della prima immagine dell’intero cielo di Planck, oggi vengono infatti resi pubblici i primi, attesissimi, risultati scienti"ci della missione. Risultati presentati dalla Planck Collaboration a Parigi, proprio questa settimana, nel corso di un importante convegno su ben #$ articoli scienti"ci sottomessi per la pubblicazione ad Astronomy & Astrophysics.

Alla base di quasi tutti questi risultati c’è l’Early Release Compact Source Catalogue di Planck: restando nella metafora del teatro, è l’equivalente dell’elenco dei personaggi. Ottenuto dall’osservazione continua dell’intero cielo a lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche, il catalogo è costituito da una raccolta di migliaia di sorgenti estremamente fredde. Sorgenti che l’intera comunità scienti"ca potrà d’ora in avanti esplorare e studiare in tutta libertà.

‘Sono i primi risultati pubblici della missione: un catalogo di tutte le sorgenti galattiche ed extragalattiche viste da Planck nell’intero cielo. Non solo: è il primo catalogo a tutto cielo a nove frequenze diverse, da %& '(z a )$* '(z, e costituisce un’assoluta novità. Darà lavoro per anni a

I primi risultati scientifici della missione Esa Planck sono stati resi pubblici durante una conferenza stampa che si è tenuta in contemporanea a Parigi e a Roma. Risultati raccolti in un catalogo degli oggetti più freddi dell’universo.

M I S S I O N I

Si alza il sipario sul teatro cosmico di Planck

tutti i telescopi sulla Terra e nello spazio, che potranno fare osservazioni di follow-up’, dice Reno Mandolesi, associato +,-. e responsabile di /.0, lo strumento a bassa frequenza a bordo di Planck, "nanziato da 12+ e realizzato in gran parte in Italia.3

‘Per avere accesso ai dati contenuti nel catalogo’, spiega Andrea Zacchei, dell’+415 Osservatorio astronomico di Trieste, responsabile del Data Processing Centre italiano di Planck (che ha sede, appunto, a Trieste, ed è costituito da ricercatori dell'Osservatorio e della 2+221-Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), ‘non è necessaria alcuna expertise tecnica. Sono resi pubblici attraverso un sito web dell’67-, accessibile a tutti. Si potranno fare ricerche per parole chiave, per zone

di cielo e per nome degli oggetti. Di ogni oggetto, sarà anche possibile visualizzarne l’immagine, per studiarne forma e struttura. Insomma, un catalogo a tutti gli e!etti, totalmente integrato con gli altri cataloghi astronomici già esistenti’. È un palcoscenico, quello dell’universo, sul quale va in scena un dramma in tre atti. Quello che riescono a cogliere i telescopi ottici, l’arazzo di galassie che ci circonda, è poco più che l’atto "nale. Con le sue misure a lunghezze d’onda che vanno dal radio all’infrarosso, Planck è invece in grado di risalire indietro nel

!. Planck è una missione dell’Agenzia Spaziale Europea ("#$), che ha gestito il programma sin dagli esordi, nel !%%&, e ha 'nanziato lo sviluppo del satellite, il lancio e le operazioni di controllo. Il prime contractor di "#$ per Planck è stata (ales Alenia Space (Cannes, Francia). Un contributo fondamentale a Planck è stato dato dall’industria europea. In particolare, è stato decisivo il contributo di (ales Alenia Spazio (Torino) per il service module, di Astrium (Friedrichshafen, Germania) per gli specchi del telescopio e di Oerlikon Space (Zürich, Svizzera) per le strutture del payload. La maggior parte dei test criogenici e ottici più complessi sono stati eseguiti presso il Centro Spaziale di Liegi, in Belgio, e presso la sede di Cannes di (ales Alenia Space.

tempo, e mostrarci i due atti precedenti. I risultati presentati oggi riguardano l’atto di mezzo, quando le galassie si stavano ancora formando.

Qui Planck ha rilevato l’esistenza di una popolazione di galassie, altrimenti invisibili, a miliardi di anni indietro nel tempo: avvolte nella polvere, in esse si formavano stelle a un ritmo vorticoso, da dieci a mille volte più rapido di quello che possiamo osservare oggi nella nostra galassia. Si tratta di misure mai e!ettuate prima a queste lunghezze d’onda.

Alla "ne, Planck sarà in grado di o!rirci la migliore visuale che sia mai stata disponibile anche sul primo dei tre atti: la formazione delle prime strutture a grande scala nell’universo, dalle quali le galassie si sarebbero poi formate. Strutture la cui traccia è impressa nella radiazione di fondo a microonde, risalente ad appena %)& mila anni dopo il big bang, l’epoca in cui l’universo cominciava a ra!reddarsi. Per vedere nei dettagli il fondo cosmico, però, occorre anzitutto rimuovere le contaminazioni introdotte dalla moltitudine di sorgenti di foregrounds a esso sovrapposte. Fra queste, gli oggetti elencati nell’Early Release Compact Source Catalogue presentato oggi, così come altre sorgenti d’emissione di!usa.

Sorgenti come, per esempio, la cosiddetta emissione anomala a microonde: un bagliore di!uso, associato a regioni dense e polverose della Via Lattea, la cui origine ha rappresentato per anni un vero e proprio enigma. Enigma che i dati di Planck, grazie all’ampiezza senza precedenti della gamma di lunghezze d’onda alle quali sono sensibili i suoi rivelatori, potrebbero aver de"nitivamente risolto: a generare l’emissione anomala sono le collisioni di grani di polvere in rapidissima rotazione su se stessi, "no a decine di miliardi di volte al secondo, con atomi o pacchetti di luce ultravioletta.

Sfruttando un e!etto particolare detto Sunyaev-Zel'dovich, Planck è poi riuscito a individuare 8)9 ammassi di galassie, #& dei quali ancora sconosciuti. Un’assoluta novità da numerosi punti di vista. È la prima volta, infatti, che nuovi ammassi di galassie vengono scoperti grazie all’e!etto Sunyaev-Zel'dovich, e già stanno arrivando conferme della loro esistenza grazie a osservazioni congiunte con un altro satellite Esa, l’osservatorio a raggi : :;;-Newton. Oltre a consegnarci immagini spettacolari, lo studio di questi enormi e antichissimi cluster ci aiuta ad approfondire le nostre

Aggiornamento diIl viaggio nel tempo di Planck).* $++, * #"--"./0" 123*

!." #$$% & #'(&)* +,"" 127!""#$%&!'(&)#P L A N C K

Concepción, Cile · I nuovi risultati, ottenuti da un team guidato da Grzegorz Pietrzynski (Universidad de Concepción, Cile, Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, Polonia) sono stati resi pubblici. Grzegorz Pietrzynski sottolinea il notevole risultato raggiunto: ‘Utilizzando lo strumento !"#$% sul telescopio di &.' metri dell'(%) di La Silla in Cile, insieme ad altri telescopi, abbiamo misurato la massa di una delle Cefeidi con una precisione di gran lunga superiore a tutte le stime precedenti. Questo nuovo risultato ci permette di vedere immediatamente quale delle due teorie, tra loro in competizione, utilizzate per determinare le masse delle Cefeidi sia corretta’. Le Variabili Cefeidi classiche, di solito chiamate più semplicemente Cefeidi, sono stelle instabili più grandi del Sole.*

S T U D I

Con la scoperta del primo sistema binario in cui una delle due stelle è una Cefeide, una stella pulsante variabile, e grazie al fatto che una stella del sistema transita davanti all’altra, un team internazionale di astronomi ha risolto un mistero vecchio di decenni.

Il mistero delle stelle pulsanti

!. Le prime Cefeidi sono stati avvistate nel "#$$$ secolo e le più luminose possono essere facilmente viste variare di sera in sera ad occhio nudo. Esse prendono il nome dalla stella Delta Cephei nella costellazione di Cefeo (il Re).

%. Il rapporto luminosità/periodo per le Cefeidi è stato utilizzato da Edwin Hubble per stimare la distanza di ciò che ora sappiamo essere galassie. Più recentemente le Cefeidi sono stati osservate con il telescopio Hubble.

%. Per quanto riguarda lo sviluppo degli strumenti scienti&ci, un contributo importante è dovuto a 'ales Alenia Space (Milano) per ()$ e a Air Liquide - DTA (Grenoble, Francia) per *)$. I due consorzi sono anche responsabili per l’operatività scienti&ca dei rispettivi strumenti e per il trattamento dei dati. Alla guida dei consorzi, i due principal investigators: J. L. Puget, dell’Institut d’Astrophysique Spatiale di Orsay (Francia), è responsabile di *)$ (&nanziato principalmente dal +,-. e dal +,/.), mentre N. Mandolesi, dell’Istituto di Astro&sica Spaziale e Fisica Cosmica di Bologna, è responsabile di ()$ (&nanziato principalmente dall’0.$ e dall’$,0)). La ,0.0 ha &nanziato lo 1. Planck Project, con base a 23( e con il coinvolgimento di scienziati da numerose istituzioni degli Stati Uniti, il cui contributo all’impegno dei due consorzi è stato decisivo. Planck è gestito dal Flight Control Team del Mission Operations Centre (45+), presso l' -.5+ dell’-.0, a Darmstadt, Germania.

conoscenze sul tipo di universo in cui viviamo, a che velocità si sta espandendo e quanta materia contiene. ‘E questa non è che la punta dell’iceberg’, osserva David Southwood, direttore della sezione (+, di Scienza ed Esplorazione Robotica. ‘Grazie all’impegno di tutte le persone coinvolte nel progetto, Planck sta superando ogni aspettativa’.- ‘L’Italia in questi anni ha raggiunto – rileva il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Enrico Saggese – una posizione di eccellenza nel

ON-LINEwww.esa.int/esaCP/S

ON-LINEwww.eso.org/public/news/eso1046/#1

Si espandono e si contraggono in modo regolare, impiegando da pochi giorni ad alcuni mesi per completare il ciclo. Il tempo necessario per crescere di luminosità per poi tornare ai valori di partenza è più lungo per le stelle che sono più luminose e più breve per quelle più deboli. Questa relazione così precisa rende lo studio

delle Cefeidi uno dei modi più e.caci per misurare le distanze di galassie vicine e da lì tracciare la scala di tutto l'universo.

Purtroppo, nonostante la loro importanza, le caratteristiche delle Cefeidi non sono completamente note. La determinazione della loro massa sulla base della teoria delle stelle pulsanti, è il /0–&01 minore di quella determinata grazie alla teoria dell’evoluzione stellare. Questa discrepanza è emersa dagli anni ''0 del secolo scorso.

Per risolvere il mistero, gli astronomi avevano bisogno di trovare una stella doppia di cui una fosse una Cefeide e la cui orbita doveva essere vista di taglio dalla Terra. In questi casi, noti come sistemi binari ad eclisse, la luminosità delle due stelle si a.evolisce quando una delle due passa davanti all'altra, e ancora quando passa dietro l'altra stella. In tali coppie gli astronomi possono determinare la massa delle stelle con grande precisione. Purtroppo né le Cefeidi né le binarie a eclisse sono comuni, quindi la possibilità di trovare una coppia così insolita sembrava molto bassa. Nessun sistema di questo tipo è stato 2nora scoperto nella Via Lattea.-

Wolfgang Gieren, un altro membro del team, aggiunge: ‘Di recente abbiamo e3ettivamente trovato quello che speravamo, un sistema di due stelle, tra quelle della Grande Nube di Magellano. Essa contiene una Cefeide, una stella variabile pulsante che completa il suo ciclo ogni &,4 giorni. L'altra stella è leggermente più grande e più fredda, e i due corpi celesti orbitano l'uno intorno all'altro in &50 giorni.

La vera natura binaria dell'oggetto è stata immediatamente confermata quando l'abbiamo osservato con lo spettrografo !"#$% a La Silla’.

Gli astronomi hanno misurato accuratamente le variazioni di luminosità di questo raro oggetto, denominato )67(-789-9($0//:, quando le due stelle, orbitando, sono passate una davanti all'altra. Hanno inoltre usato !"#$%, ed altri spettrogra2 particolarmente precisi, sia per misurare i moti di allontanamento e avvicinamento alla Terra delle stelle che il moto orbitale delle due stelle e i movimenti degli strati super2ciali della Cefeide quando nelle sue fasi di espansione e contrazione.

campo dell’osservazione ed esplorazione dell’universo vicino e lontano. L’importante contributo italiano dato al successo della missione Planck ne è una conferma’. ‘È un grande momento, per Planck’, aggiunge Jan Tauber, project scientist di Planck all’(+,, ‘Fino a oggi ci siamo concentrati sulla raccolta dei dati e sul mettere in luce il loro potenziale. Ora, 2nalmente, è arrivato il tempo delle scoperte’.

Planck, nel frattempo, continua a osservare l’universo. Il prossimo rilascio di dati è in programma per il gennaio /05&. Saranno dati in grado di mostrare, a un livello di dettagli senza precedenti, la radiazione del fondo a microonde. L’atto iniziale del dramma cosmico, dunque: l’immagine dell’origine di tutto.

Aggiornamento diInizia lo studio sulle cefeidi,.6 0778 6 )9::;<=8 6>?6

CREDITINASA / JPL-CALTECH / UMD

103P-Hartley

129!""#$%&!'(&)#

Cape Canaveral · La sonda !"#" Deep Impact ha incontrato la cometa Hartley alla distanza minima prevista di $%% chilometri dal nucleo di roccia e ghiaccio. L'incontro ravvicinato è avvenuto a circa &' milioni di chilometri dalla Terra.

La sonda, grande come un'automobile, catturerà immagini e dati che aiuteranno astronomi e astro(sici a scoprire nuovi segreti delle comete, veri e propri fossili del sistema solare. La sonda Deep Impact ha inviato le prima immagini spettacolari a Terra e sugli schermi dei computer del Jet Propulsion Laboratory ()*+) della !"#", dove si trova il centro di controllo della missione Epoxi dove sono arrivate immagini ‘mai viste (nora’.

I tecnici hanno lavorato (n dalle prime ore della giornata per veri(care che la sonda Deep Impact fosse nella posizione corretta per avvicinarsi alla cometa senza rischiare di essere colpita dai frammenti di ghiaccio che come una nube circondano il nucleo roccioso.

Pochi minuti dopo aver raggiunto la distanza voluta, a $%% chilometri dal nucleo, la sonda ha puntato verso la Terra la sua antenna. È cominciata così una fase di controllo dei dati relativi alle buone condizioni di salute della piccola sonda, grande come un'automobile. Concluse le veri(che, la sonda ha cominciato a inviare a Terra le prime immagini della cometa. ‘Ci manca il respiro al solo pensiero delle scoperte che ci aspettano’, ha detto il coordinatore della missione Epoxi, Michael O'Hearn, dell'Università del Maryland.

L'incontro è avvenuto alla distanza minima prevista di 700 km dal nucleo di roccia e ghiacco, e ha fruttato immagini mai viste fino ad ora, trasmesse al centro ricerche.

Deep Impact spia la cometa Hartley

M I S S I O N I

ON-LINEwww.jpl.nasa.gov/news

ImmaginiIn senso orario dall'alto, la prima delle incredibili sequenze ottenute dalla sonda Deep Impact durante il suo avvicina-mento e l'osservazione del nucleo di roccia e ghiaccio.

Aggiornamento diDeep Impact scruta le comete!." #$$% & '()'$% *+**

130 !." #$$% & #'(&)* +,""!""#$%&!'(&)# P L A N C K

Grazie all’utilizzo del Very Large Telescope, gli astronomi europei hanno dimostrato per la prima volta che una magnetar si è formata da una stella di 40 volte la massa del Sole. Si pone, quindi, ora una nuova domanda fondamentale: quanto deve essere massiccia una stella affinché si trasformi in un buco nero?

Quante masse ci vogliono per un buco nero?

T E O R I E

Per arrivare a tali conclusioni, gli astronomi hanno esaminato nel dettaglio lo straordinario ammasso stellare straordinario Westerlund !*,che si trova a !" mila anni luce di distanza, nella costellazione meridionale di Ara (l'Altare). Da studi precedenti, gli astronomi sapevano che Westerlund ! fosse il più vicino super ammasso stellare conosciuto, contenente

* L'ammasso aperto Westerlund ! è stato scoperto nel !"#! dall’Australia da un astronomo svedese, Bengt Westerlund, che in seguito ricoprì la carica di Direttore dell’$%& in Cile da !"'( al !"'). Questo cluster è dietro una enorme nuvola interstellare di gas e polveri, che blocca la maggior parte della sua luce visibile. Il fattore di attenuazione è superiore a !(( mila, ed è per questo che ci è voluto tanto tempo per scoprire la vera natura di questo particolare agglomerato.

Westerlund ! è un laboratorio naturale unico per lo studio della *sica stellare estrema, che ha aiutato gli astronomi a cercare di scoprire come le stelle più massicce nella nostra Via Lattea vivono e muoiono.

centinaia di stelle molto massicce, alcune così brillanti da avere una luminosità di quasi un milione di soli e con circa duemila volte il diametro del Sole.

‘Se il Sole si trovasse nel cuore di questo straordinario ammasso, il nostro cielo notturno sarebbe pieno di centinaia di

stelle brillanti una luna piena’, dice Ben Ritchie, autore principale dell’articolo che illustra questi risultati.

Westerlund ! è un fantastico zoo stellare, con diverse ed esotiche popolazioni di stelle. Le stelle di questo gruppo condividono però un aspetto: tutte hanno la stessa età, stimata tra #,$ e $ milioni di anni e ciò testimonia come questo ammasso abbia trovato origine da un unico evento di formazione stellare.

Una magnetar è un tipo di stella di neutroni con un campo magnetico incredibilmente forte – un milione di miliardi di volte più forte di quella della Terra, che si forma quando alcune stelle sono sottoposte ad esplosioni di una supernova. L’ammasso Westerlund ! ospita uno delle poche magnetar conosciute nella Via Lattea. Grazie alla sua presenza in questo gruppo gli astronomi sono stati in grado di dedurre che debba essersi formata da una stella almeno %& volte più massiccia del Sole.

Poiché tutte le stelle in Westerlund ! hanno la stessa età, la stella che è esplosa e ha lasciato come residuo una magnetar, deve aver avuto una vita più breve delle altre stelle del gruppo. ‘Poiché la durata della vita di una stella è direttamente collegata alla sua massa – più pesante è una stella, più breve la sua vita – se siamo in grado di misurare la massa di una qualsiasi stella superstite, sappiamo per certo che la stella con vita più breve e che è divenuta una magnetar, deve essere stata ancora più massiccia’, a'erma il coautore e leader del team Simon Clark. ‘Questo è molto importante, perché non esiste una teoria universalmente riconosciuto su come si formino questi oggetti così magnetici’.

Gli astronomi hanno quindi studiato le stelle che appartengono al sistema binario ad eclisse (!# in Westerlund !, sfruttando il fatto che, in un tale sistema, le masse delle stelle possono essere direttamente determinate dal loro movimento.

Messa a confronto con le altre stelle, gli astronomi hanno veri)cato che la stella divenuta una magnetar deve essere stata almeno di %& volte la massa del Sole. Questo porta a dimostrare che stelle molto massicce, dalle quali ci si attenderebbe la formazione di un buco nero, possono evolvere diversamente, come una magnetar appunto. L'ipotesi precedente riteneva che le stelle con masse iniziali comprese tra circa !& e *$ masse solari formassero le stelle di neutroni e quelle superiori a *$ masse solari producessero buchi neri.

‘Questa stella deve essersi liberata di più di nove decimi della sua massa prima di esplodere come una supernova, o altrimenti avrebbe creato un buco nero’, dice il coautore Ignacio Negueruela. ‘L’enorme perdita di massa prima dell'esplosione rappresenta la s)da più grande alle attuali teorie sull’evoluzione stellare’.

‘Si pone quindi la spinosa questione di come una stella di grande massa debba collassare per formare un buco nero se stelle più pesanti oltre %& volte il nostro Sole non fanno altrettanto’, conclude il coautore Norbert Langer.

Il meccanismo di formazione preferito dagli astronomi ipotizza che la stella divenuta una magnetar – il cosiddetto progenitore – sia nata in compagnia di un’altra stella. Poiché entrambe le stelle una volta evolute avrebbero cominciato a interagire, l’energia derivata dal loro moto orbitale avrebbe portato ad espellete le quantità necessarie dell’enorme massa della stella progenitrice. Il fatto che tale compagnia non sia visibile sul luogo della magnetar, potrebbe essere perché la supernova che ha costituito la magnetar ha rotto il sistema binario, espellendo entrambe le stelle a ad alta velocità dal gruppo.

‘Se questo è il caso, ciò suggerisce che i sistemi binari possano svolgere un ruolo chiave nell'evoluzione stellare provocando una perdita di massa – l'ultima dieta cosmica per stelle supermassicce – )no al +$, della massa iniziale’ conclude Clark.

Destra Westerlund 1 comprende migliaia di stelle molto massive, alcune delle quali brillano con una forza pari ad un milione di volte quella del Sole. Sebbene la maggior parte delle stelle in questo ammasso sono blu super-giganti, esse appaiono rosse in questa fotografia a causa del filtro creato dalle polveri e dai gas stellari.

Aggiornamento diWesterlund !+., -../ 0 12..34/ 56,0

ES0

SISTEMA BINARIO AD ECLISSE W13

MAGNETAR

132 !." #$$% & #'(&)* +,""!""#$%&!'(&)# P L A N C K

Destra La Missione Kepler è un programma di ricerca astronomica sviluppato dalla NASA. Esso è costituito da un satellite artificiale, chiamato Kepler, costituito da un fotometro e messo in un'orbita eliocentrica parzialmente sovrapposta quella terrestre. Il telesco-pio è stato correttamente lanciato in orbita da Cape Canaveral il 7 marzo 2009.

Washington · La missione Kepler, primo telescopio spaziale della !"#" preposto alla ricerca di pianeti orbitanti intorno ad altre stelle con caratteristiche simili a quelle della Terra, ha individuato il primo esopianeta roccioso denominato Kepler-$%b. Si tratta del più piccolo pianeta scoperto al di fuori del sistema solare ma non si trova nella cosiddetta zona abitabile. La minima distanza che intercorre tra Kepler-$%b e la sua stella fa sì che il pianeta non sia in grado di ospitare la vita: le temperature del lato esposto alla stella potrebbero raggiungere un migliaio di gradi, e in queste condizioni sarebbe impossibile mantenere un'atmosfera gassosa stabile e duratura nel tempo.

Gli scienziati della !"#" hanno calcolato che il pianeta orbita attorno alla sua stella a una distanza che è una frazione di quella che separa Mercurio e il Sole, conseguentemente l'intera orbita viene coperta in un periodo temporale ridotto, meno di un giorno terrestre.

‘Questa è un’ulteriore conferma che pianeti non troppo diversi dalla Terra possono esistere intorno ad altri Soli

– commenta Enrico Flamini, chief scientist

Houston · Nessun colpo di scena. I componenti del Program Requirements Control Board (&'()) si sono regolarmente riuniti al Johnson Space Center della !"#" a Houston. Per confermare che il lancio dello Shuttle Discovery, missione Sts-$**, quello che doveva partire il + novembre scorso, non avverrà prima del ,- febbraio ,%$$. I tecnici continuano a lavorare ai serbatoi esterni applicando nuove strutture di rinforzo, i radius bocks.

Per essere precisi, comunque, i launch manager hanno sottolineato di non poter ancora indicare una data target, a causa anche del tra.co verso la Stazione Spaziale Internazionale previsto a metà febbraio (il $+, per esempio, è in agenda il Cargo europeo Atv-,). L’impressione, almeno per il momento, è che il lancio dello Shuttle con a bordo &//, il modulo permanente per la 0## realizzato a Torino a tempo di record modi1cando Leonardo, non avvenga il ,- ma comunque entro la 1ne di febbraio.

Contribuisce a dar peso a questa previsione il fatto che nel corso della stessa riunione i tecnici della !"#" abbiano confermato l'ulteriore slittamento in avanti per la missione successiva. La Sts-$*-, quella che porterà sulla 0## l’astronauta italiano dell’2#" Roberto Vittori e, tra le altre cose, lo strumento "/# (il cacciatore di antimateria realizzato con un determinante contributo italiano). Questa volta a partire è l’altro Shuttle rimasto in servizio, l’Endeavour. Ma non più il primo aprile, come preannunciato dopo l’ultimo rinvio. Al momento la prima data utile perché Vittori raggiunga la ISS è il $3 aprile.

Houston · Nei primi giorni di Dicembre è stata raggiunta una delle tappe 1nali verso la quali1ca del satellite 4"'2#, che sarà messo in orbita con il primo volo del lanciatore 526", attualmente previsto per il terzo trimestre del ,%$$ dalla base di lancio europea di Kourou, nella Guyana Francese. Il programma 4"'2#, la cui realizzazione è a.data da "#0 alla Carlo Gavazzi Space, procede quindi a buon ritmo in parallelo alle fasi 1nali dello sviluppo del lanciatore e, secondo la nuova piani1cazione, sarà pronto per la spedizione in base di lancio dalla seconda metà del prossimo anno.

‘Vale la pena ricordare che la missione 4"'2# ha una molteplice valenza, scienti1ca e tecnologica – ci dice Simone Pirrotta, responsabile nel team "#0 degli aspetti ingegneristici e delle interfacce. Difatti, insieme al payload principale costituito dal satellite dedicato all’esperimento del &0 prof. Ciufolini per la misura dell’e7etto Lense-8irring con estrema accuratezza, il sistema fornisce anche un importante supporto alla quali1ca del lanciatore 526", misurando alcune importanti grandezze 1siche durante le varie fasi di volo e permettendo così di ricostruire le sollecitazioni ambientali cui saranno sottoposti tutti i futuri satelliti passeggeri del nuovo lanciatore europeo a preponderante contributo italiano.

Ad aumentare ulteriormente la complessa architettura del Sistema 4"'2# sono i suoi passeggeri secondari cioè i nove Cubesats, piccolissime sonde del peso di $ chilogrammo, forniti dall’Agenzia Spaziale Europea.

Il telescopio spaziale identifica un nuovo esopianeta alcune caratteristiche simili a quelle della Terra.

Ancora un rinvio per la missione NASA. Conseguenze anche per il successivo lancio della sonda Arus, previsto per la fine di marzo.

Il satellite LARES pronto a lasciare la Terra con il lanciatore Vega nel 2011.

Kepler scopre il suo primo esopianetaroccioso

STS-133: non primadel 24 aprile

Lares e Vega verso il lancio

S C O P E R T EM I S S I O N I M I S S I O N I

ON-LINEwww.nasa.gov/mission_pages/shuttle/main/index

Aggiornamento diSTS-!"" ancora dubbi sul lancio!." #$$% & '()*+, -./&

Aggiornamento diVega esce dalla sale test, presto il lancio!.// #$$% - %00%1), -./-

Aggiornamento diEcco i primi dati del satellite Kepler!.2 #$$% " 3')4% -./5

133!""#$%&!'(&)#

dell’!"#. Bisogna tuttavia aver chiaro – prosegue Flamini – che non li stiamo vedendo direttamente, ma solo attraverso l’e$etto che hanno sulla radiazione emessa dal loro Sole quando vi passano davanti”

Le dimensioni di Kepler-%&b sono state calcolate sulla base delle variazioni della luminosità nella stella registrate dagli strumenti di Kepler, in particolare dal fotometro, ogni volta che il pianeta transitava di fronte ad esso. Kepler-%&b ha un diametro pari a %,' volte quello terrestre e una massa ',( volte superiore a quella

ON-LINEhttp://www.nasa.gov/universe/features/rocky_planet

Roma · Un )*+ snello, e,ciente e pronto a parlare sempre più la lingua del mercato. Per dialogare con le imprese il più grande ente di ricerca italiano potrà partecipare a fondi di investimento, realizzare spin o! industriali o creare società, fondare consorzi con i privati. A chiederglielo è il nuovissimo statuto approvato dal )-! del Consiglio Nazionale delle Ricerche tra le proteste dei sindacati che lo bocciano. Nel mirino sono .nite alcune richieste per il nuovo statuto -in parte poi riformate durante la riunione- arrivate dal ministro vigilante dell'Istruzione, della Ricerca e dell'Università Maria Stella Gelmini, che secondo /#0, )1#0 e !*2+# rischiano di mettere a repentaglio l'autonomia scienti.ca. Il cambio di pelle arriva oltre un anno dalla riforma degli enti di ricerca (Dlgs 3%4/3&&5) e punta a ridisegnare l'architettura del )*+. Tra le novità di fondo c'è anche l'invito esplicito al Consiglio Nazionale delle Ricerche a diventare non solo un incubatore di scienza, ma anche di idee da trasformare in prodotti e attività imprenditoriali.

Diverse le novità anche sul fronte dell'organizzazione interna: innanzitutto lo snellimento dei dipartimenti, il cui numero scende da undici a sette. Più snello sarà anche il )-! che sarà composto da solo cinque membri, di cui tre di nomina del ministro. Le altre due nomine dovrebbero contendersele le regioni, i rettori delle università, Con.ndustia o la comunità scienti.ca. Quest'ultima sarà rappresentata dal consiglio scienti.co e nei consigli dei vari dipartimenti in cui è diviso l'ente.

Il presidente Maiani: ‘Saremo più virtuosi ed internazionali’. Critiche le organizzazioni sindacali.

CNR, arriva l'ok al nuovo statuto: ‘Più vicini alle imprese.’

A C C O R D I

Aggiornamento diUn nuovo statuto per il CNR!." #$$% " &'(()*+% ",-"

della Terra. ‘Tutte le capacità di Kepler hanno portato alla luce l’esistenza di un pianeta roccioso che orbita intorno a una stella che non è il nostro Sole’ ha dichiarato Natalie Batalha, responsabile del team *!"! di Kepler presso il Centro di ricerche Ames in California e autrice dell’articolo sulla scoperta pubblicato dall’Astrophisical Journal. ‘Riteniamo – spiega la Batalha – che le recenti rivelazioni fatte da Kepler rappresentino solo il punto di partenza di ricerche molto sulla formazione degli esopianeti’.

!." #$$% & #'()*+ ,-"" 135

P L A N C KRECENSIONI

Trent'anni di .sica dei buchi neriL!"#$%& S'(()*#+ ,-.

La scienza secondo Italo CalvinoM$((*/" B'00*$#1*#* ,2,

La .sica senza stringheL!! S/"3*# ,24

La !sica di Feynman. Volumi I, II e IIIdi R!"#$%& F'()*$)Zanichelli, +,,-, . --,.//

recensione di S56789 C:5;<+

A trent'anni di distanza dalla prima edizione italiana, ecco ristampato pari pari, qualche errore di stampa incluso, il corso che il fisico america-no Richard Feynman (1918—1988) tenne al California Institute of Technology tra il 1961 e il 1963, un po' costretto dagli amministratori al California Institute of Technology, irritati dal modo in cui si sottraeva ai doveri d'insegnamento, e un po' per dimostrare che, anche come docente, non aveva pari.

Dopo i corsi dei colleghi, scrisse nell'introduzione alle lezioni sbobi-nate, riviste e completate da Robert Leighton (volume 1) e Matthew Sands (volume 2 e 3) ‘parecchi stu-denti si sentivano scoraggiati perché venivano loro presentate ben poche idee affascinanti. Il problema era se si potesse fare o no un corso che sal-vasse lo studente più bravo e più inte-ressato dal perdere ogni entusiasmo’. Quindi decise di rivolgersi ai migliori della classe e di stimolarne la mente. ‘In sostanza, tutta la faccenda fu un esperimento. E se dovessi ripeterlo non rifarei la stessa cosa, spero di non doverlo ripetere!‘. A fare da cavia, si presentarono 180 matricole,

Genio & humour.La fisica di Feynman

ma non si salvarono e scomparvero rapidamente dall'aula. Il perché si capisce dalle prime pagine del primo volume: questa è la fisica di Feynman e pochi altri, quella che tesse, taglia e cuce a propria misura per arrivare all'elettrodinamica quantistica, defi-nita come ‘la strana teoria della luce e della materia o, specificamente, l'interazione tra la luce e gli elettroni’ in Qed (Adelphi, 1989) e qui come ‘la teoria dell'intera chimica, e della vita se la vita, in definitiva, si riduce a chimica e quindi a fisica, dato che la chimica ci è già ridotta’. Le cavie, richiamate da una personalità irriverente e già leggendaria, non furono all'altezza di tanta ambizione. Forse nemmeno lo sperimentatore che a fine biennio si dichiarò poco soddisfatto. ‘Col passare dei mesi i risultati degli esami lasciarono Feynman scioccato e scoraggiato’, scrisse James Gleick (in Genio, Gar-zanti, 1994). Le matricole scappavano terrorizzate. ‘Via via che il corso si avviava alla conclusione, la frequenza degli studenti prese a calare in modo allarmante, ma al tempo stesso furo-no sempre più i laureati e i professori che presero a parteciparvi’, riferisce lo storico della fisica Charles Weiner. D'altronde, furono le parole conclu-sive di Feynman al suo pubblico, ‘lo scopo principale del mio insegnamen-to non è stato quello di prepararvi a un esame, né quello di mettervi in condizione di lavorare per l'industria o per l'esercito. Più di ogni altra cosa, ho voluto farvi apprezzare un po' la

bellezza del mondo e quella maniera di guardarlo che è caratteristica dei fisici e che, a mio parere, è una parte assai importante della vera cultura dei nostri tempi. Ci sono probabil-mente professori di altre materie che troverebbero da obiettare, ma credo che sbaglino del tutto. Può darsi che non solo apprezzerete quella cultura ma che vogliate partecipare alla più grande avventura mai intrapresa dalla mente umana’. Oggi la teoria si concentra sulle simmetrie e sulle stringhe (la M Theory ), eppure quei tre volumi trovano ancora lettori che ne escono trasformati in avven-turieri, spavaldi e incantati dalla disinvoltura di Feynman – la fisica prima del 1920 riassunta in quattro paginette – e dalle sue domande. Dimostra quanto è fecondo accostare le idee in maniera inedita, ribaltare l'ordine seguito da tutti i manuali per creare collegamenti nuovi, saltare a piè pari le frontiere tra le discipline. Che si può legare con un unico filo improvvisamente logico e luminoso la materia su grande e su piccola scala, forze, colori, trottole, cubetti di ghiaccio, atomi e ruote dentate. A condizione di sapere di matematica. ‘Uno può anche domandarsi: che ci fa la matematica in una lezione di fisica? Noi possiamo addurre varie scuse: la prima, ovviamente, è che la matematica è uno strumento potente ma questo ci scusa soltanto di avervi dato la formula in due minuti. D'altro canto, in fisica teorica tutte le nostre leggi si possono scrivere in forma matematica, il che ha una certa semplicità e bellezza. Tutto sommato, quindi, per capire la natura può esser-ci bisogno di una comprensione più profonda delle relazioni matematiche. Ma la ragione vera è che la materia è divertente, e sebbene noialtri umani

sminuzziamo la natura in tanti modi, e teniamo corsi diversi nei diversi dipartimenti, si tratta di una compar-timentazione del tutto artificiosa. Ma godiamoci i nostri piaceri intellettuali ovunque li troviamo’.

Feynman si era fatto su misura anche una matematica raffinata, idio-sincratica eppure subito adottata dai colleghi (basti pensare agli integrali di cammino). Era uscita dalla cassetta degli attrezzi che si era procurato da ragazzino con letture precoci e solitarie, con un bricolage di cui andava fiero. La matematica gli dava ‘la sensazione concreta della bellezza più profonda della natura’, per lui come per Galileo infatti ne era il lin-guaggio. Era anche una sensazione di felicità, la stessa che un altro fisico matematico, Jean-Marc Lévy-Leblond (uno dei primi a capire e diffondere il Feynman pensiero fuori dagli Stati Uniti) esprime in una poesia d' amore e di fisica pubblicata sulla rivista Alliage.

Chi non sa di matematica non scrive, come Lévy-Leblond, ‘E2 ! E1 = hv’, perché non vede la fotosintesi né la foglia che beve il Sole, non prova l'inebriante senso di potere che viene dallo ‘scrivere, descrivere, decretare’ e dal vedere ‘l'universo piegarsi alla lettera’. La fisica di Feynman gli è preclusa insieme a quella che era per lui la vera cultura dei nostri tempi. Probabilmente troverà da obiettare all'arroganza che allo scienziato in effetti non mancava, e dirà che la vera cultura è un'altra. Ma non solo perché non sa di quali piaceri intellettuali si priva. La matematica gli dava ‘la sensazione concreta della bellezza più profonda della natura’, per lui come per Galileo infatti ne era il linguaggio primario, dal quale tutto derivava.

P L A N C K136 !." #$$% & #'(&)* +,""(*-*!.&/!&

La ricerca tradita. Analisi di una crisi e prospettive per il rilanciodi T!""#$! M#%%#%#&! Garzanti, '((), * +,.-(

recensione di G0%12$$0 F234050% B06$270

I fatti, innanzitutto. Ovvero il con-fronto tra il nostro paese e le altre nazioni industrializzate. Così si deve misurare il caso italiano della ricerca e, indirettamente, dell'Università. E i numeri della ricerca e delle Univer-sità italiane, si sa, non ci fanno fare una gran bella figura. Specialmente dopo il quinquennio 2002-2006 (ma anche prima), l'Italia è posizionata agli ultimi posti della graduatoria eu-ropea. E per fortuna c'è il Portogallo (che però sta crescendo in fretta).

Da questa analisi di una crisi parte il bel libro coordinato da Tommaso Maccacaro e scritto a più mani, capitolo per capitolo, da un'élite di ricercatori membri del Gruppo 2003, quello degli italiani più citati al mondo. Che tra questi ultimi ci sia un ministro, per di più un ministro importante come Luigi Nicolais, sarà una piacevole sorpresa per molti, visto che Nicolais non ha mai sban-dierato la sua anima di ricercatore, ma diventa un fatto di particolare rilevanza quando si parla di politica della ricerca.

Proprio del Gruppo 2003 il libro propone il manifesto, ancora at-tualissimo, che elenca un succinto de-calogo di proposte per andare verso la normalità, cioè verso il necessario, ma inesistente, livello di sostegno e attenzione alla ricerca per un paese del nostro calibro. Tutte proposte normali al limite della banalità: non più promozioni per legge, ma obbligo

Per una ripresa della scienza italiana

Stanley Kubrick. Interviste extraterrestridi A./0!.1 F&234. (a cura di) Isbn, '((,, * +5.-(

recensione di G028%7% G2730$940

Nel 1966, durante la lavorazione de 2001: Odissea nello Spazio, Stanley Kubrick diede una 35mm al suo assistente Roger Caras e lo mandò a intervistare fisici, biologi, astronomi, antropologi e teologi: che mondo immaginavano per il 2001? Le rispo-ste dovevano diventare un prologo per spiegare che quelle del film non erano fantasie ma problemi reali, con i quali l'umanità avrebbe dovuto confrontarsi. In fase di montaggio però le interviste vennero scartate, e soltanto nel 2001, quello vero, un altro assistente di Kubrick, Anthony Frewin, ha ritrovato i raccoglitori con le trascrizioni di queste Interviste Extraterrestri (le pellicole sono andate perdute).

Pagina dopo pagina scorrono le idee di scienziati come Aleksandr Oparin, Burrhus Skinner o Freeman Dyson sull'origine della vita, gli extraterrestri, i viaggi spaziali e il ruolo dell'uomo nell'universo. Ci sono previsioni azzardate, figlie del clima di ottimismo tecnologico dell'epo-ca: per qualcuno, per esempio, il contatto con civiltà extraterrestri era imminente. Isaac Asimov riteneva che l'umanità fosse pronta per l'in-contro con civiltà aliene, e che ‘forse anche dei buoni film di fantascienza’ avrebbero aiutato a superare lo shock. Margaret Mead descriveva invece internet che conosciamo oggi: ‘In futuro ogni studente sarà seduto al suo banco avendo davanti un piccolo

Stanley Kubrick 2001: le interviste spaziali

della peer review ovunque e poi valutazione, valutazione, valutazione. Su quest'ultima sono sempre tutti d'accordo, se si valutano, magari severamente, gli altri. Applicarla e rispettarla seriamente anche per se è un'altra cosa.

È il momento giusto, invece, di dire che tutti i ricercatori italiani degni di questo nome – e degni di lavorare in Europa e nel mondo – aspettano con ansia la formazione dell'Agenzia Nazionale della Valutazione dell'Uni-versità e della Ricerca. Speriamo che arrivi presto e bene: i piani ci sono, e sembrano buoni, come le persone e la volontà politica. Perché le credenziali di una valutazione nazionale corretta sono indispensabili per portarci in modo stabile e credibile in Europa. Ci siamo già, lo so, e in qualche caso siamo anche protagonisti, ma non basta.

La Francia ha capito quattro anni fa che un organismo pur forte di tradizioni eccellenti e di dimensioni notevoli, come il CNRS, non bastava alla domanda di ricerca di un paese moderno. Un paese moderno deve saper coinvolgere, anzi attrarre, gli in-vestimenti privati nella ricerca e met-terli insieme con quelli pubblici per scoprire che il totale è maggiore della somma delle parti. E così in Francia si è pensata e creata, con una rapidità per noi sconcertante, l'Agence Natio-nale de la Recherche, un'agenzia di mezzi per il finanziamento di ricerche scelte per merito. E allora facciamola anche in Italia un'agenzia nazionale della ricerca, visto che il CNR, da rivedere a fondo, non supporta più, o quasi, la ricerca extra moenia. Per esempio non nelle Università, dove i modi per incentivare la ricerca vanno letteralmente reinventati.

Certo, per fare i ricercatori bisogna partire da una base ampia, creando una cultura della scienza nella gente.

Una battuta finale, tratta dallo spu-meggiante capitolo di Franco Brezzi, matematico capace di prendere un circolo, accarezzarlo e farlo diventare vizioso. A proposito dell'Istituto ita-liano di tecnologia, nota che la cosa agghiacciante sia stato il tentativo di spacciarlo per il MIT italiano. Al MIT lavora Noam Chomsky, definito dal New York Times come ‘il più grande intellettuale vivente’. Rimbocchia-moci le maniche, ma siamo ancora lontani dall'eccellenza.

computer tramite il quale otterrà immediatamente l'informazione che vuole facendo ricerche nei più grandi archivi di informazioni’. E Marvin Minsky, mentre diceva che ‘i primi alieni che conosceremo non verranno da altre galassie ma saranno creati da noi stessi’, pensava all'intelligen-za artificiale.

Già il fatto che l'elenco degli inter-vistati si apra con Asimov suggerisce una certa qualità nell'approccio ad un argomento che potrebbe suscitare facili ironie, ovvero l'esistenza di una vita, e magari di un'intelligenza extraterrestre, ma poi si capisce che l'interesse di Kubrick andava ben oltre gli aspetti strettamente cinema-tografici. ‘Certe parole debbono porsi ad un livello che l'umano non può situare. Quegli esseri avrebbero pro-babilmente dei poteri incomprensibili. Potrebbero essere in comunicazione telepatica attraverso l'intero universo. Potrebbero avere la facoltà di plasmare gli avvenimenti in un modo che appare divino’ rifletteva il regista all'epoca dell'ideazione de 2001 ed è lo spunto iniziale per cui ha chiesto a Roger Caras, il suo assistente più vicino, di realizzare una vasta serie di interviste, riportate in gran parte in questo Interviste Extraterrestri.

Tra gli intervistati c'è un intero olimpo di fisici, psicologi, etnologi, biologi, astronomi e filosofi – nonché, oltre ad Asimov, un altro illuminato scrittore, Arthur C. Clarke che ebbe una parte rilevante nella sceneggia-tura del film e che per l'occasione si è prestato per una brevissima (e pungente) prefazione. Odissea nell'odissea, le Interviste Extraterre-stri, che in un prima ipotesi dovevano essere parte integrante del film, vennero poi scartate, messe da parte e in gran parte dimenticate fino a quando un altro assistente di Stanley Kubrick, Anthony Frewin che le ha ritrovate e assemblate in un libro denso e visionario che, esattamente come il film per cui erano state realiz-zate, è più vicino agli uomini che agli extraterrestri. D'altra parte un'opera «a misura di universo» deve misurarsi con esso, non con l'uomo.

Destra !"#$, Stanley Kubrick insieme all'attore Gary Lockwood (nel ruolo del dott. Frank Poole) sul set de !""#: Odissea nello Spazio.

DIMITRI KASTERINE

STANFORD UNIVERSITY

!." #$$% & #'(&)* +,"" 139(*-*!.&/!&P L A N C K

La guerra dei buchi neridi L!"#$%& S'(()*#&Adelphi, +,,-, . /0.,,

recensione di F%01% C02345

‘Anche se classicamente l'orizzonte degli eventi di un buco nero ha una forma fissata, le fluttuazioni quan-tistiche dovrebbero farlo tremolare; anzi, una fluttuazione molto intensa dovrebbe poterlo deformare per tempi brevi in una forma più allun-gata e appiattita, e di tanto in tanto far assumere al buco nero l'aspetto di due sfere più piccole unite o addirittura portarlo a disintegrarsi in piccolissimi pezzi.’

È il 1972. Nel West End Café, un locale newyorchese sulla Broadway, un giovane fisico della Yeshiva University, Leonard Susskind, espone, davanti ad una birra, le sue argomen-tazioni su un tema assai complesso. Davanti all'altra birra sta un mostro sacro della fisica dell'epoca, Richard Feynman, all'apice della carriera scientifica e della notorietà. ‘In effetti – risponde Feynman – nulla potrebbe impedire il decadimento del buco nero, ma questo modello richiederebbe fluttuazioni enormi: è più plausibile un modello in cui l'orizzonte si divide in una parte delle dimensioni simili a quelle originali e in una parte microscopica che se ne allontana.’

Sono considerazioni un po' alla buona, anche se dettate da felici intuizioni: sono i primi tentativi di impostare una serie, approfondita di-scussione sulle profonde implicazioni della teoria generale della relatività, un ambito di ricerca allora di moda.

A Princeton c'è John Archibald Wheeler, allievo di Einstein, che cerca di aprire una breccia per questo

Leonard Susskind racconta trent'anni di fisica dei buchi neri

tipo di studi nella comunità dei fisici di allora, tutta presa dagli incredibili successi ottenuti nello studio delle particelle elementari. Dal 1967, in particolare, Wheeler cercava di esplorare l'immenso territorio che separava la teoria della gravitazio-ne dalla meccanica quantistica, a cominciare dalle stelle nere, come furono battezzati sulle prime i paradossali oggetti cosmici frutto dei collassi gravitazionali descritti da Karl Schwarzschild nel 1917, in grado di inghiottire tutta la massa e la radiazione che si trovano entro un certo raggio dal loro centro, secondo un processo che metteva alla prova non solo le capacità immaginative umane, ma anche alcuni principi fondamentali della fisica.

Come se non bastasse, già negli anni settanta il giovane Stephen Hawking aveva dimostrato che gli stessi buchi neri emettono radiazione termica, e per questo finiscono con l'evaporare, cioè con lo scomparire senza lasciare traccia, subendo un destino non dissimile da quello prospettato nell'incontro al West End Cafè. ‘Ma se così avviene – rincarava la dose Hawking nel corso di una serie di seminari nel 1976 – che fine fa l'informazione inghiottita? Si perde per sempre, violando così un altro fondamentale principio di conserva-zione?’.

Un altro salto sulla sedia per i fisici: sarebbe come dire, almeno per la formulazione che ne dà la fisica classica, che il futuro può anche non ricordarsi più del passato, e che il

determinismo viene a perdersi anche nella meccanica quantistica.

Ma Susskind non vuole arrendersi all'ipotesi del fisico di Cambridge, e ne nasce una schermaglia scientifica, anzi una vera e propria Guerra dei buchi neri, che egli stesso ricostrui-sce in quest'ultimo saggio, fresco di traduzione, con una verve non comune anche tra i divulgatori di professio-ne, con godibilissime divagazioni sulle personalità dei protagonisti della vicenda e con numerosi esempi analogie illustrate che consentono nella maggior parte dei casi di evitare formule ed equazioni.

Certo, per raccontare più di trent'anni di fisica dei buchi neri ci voglio 400 pagine di gravitazione, cromodinamica quantistica, principio olografico e teoria delle stringhe, e la lettura non è consigliabile ai deboli di cuore. Ma per chi se la sente di affrontare la materia le ultime pagine svelano la soluzione, sancita dallo stesso Hawking del 2004: Susskind aveva ragione. Quando evaporano, i buchi neri non trattengono l'infor-mazione, la rimettono tra i prodotti dell'evaporazione stessa.

Una conclusione importante, ma che non può certo valere come una pacificazione: chi non è sconvolto dal-la teoria dei buchi neri – si potrebbe chiosare, parafrasando Niels Bohr sulla meccanica quantistica – allora non l'ha realmente capita.

L'universo elegantedi B%*$# G%!!# Einaudi, +,,0, 1 2/.0,

recensione di D2$5602 B572885

Durante un lungo volo interconti-nentale scambiavo due parole col vicino: qual è la sua destinazione, che mestiere fa. A mia volta spiego che sono un fisico, un fisico teorico – e qui in genere l'interlocutore cambia discorso. Invece, allungandosi a prendere il bagaglio a mano, ne ha estratto un volume, dal titolo The Elegant Universe. Mentre si lanciava in un'appassionata recensione, si è avvicinato un entusiasta di qualche fila più oltre, con lo stesso libro in mano. Avrebbe potuto essere un caso, ma chi lavora nel campo, e ha visto tanti scritti deludenti, inesatti, criptici (in una parola brutti), conosce l'autore come uno straordinario divulgatore, oltre che uno scienziato di punta. Se è possibile scrivere un'opera bella, avvincente, precisa, sugli sviluppi recenti della fisica teorica, è facile che sia Greene a firmarla. Il libro introduce il lettore ad alcuni fra i con-cetti più ostici della fisica moderna

– la relatività generale e la meccanica quantistica – per affrontare la ge-ometria delle superstringhe, teoria candidata a essere la spiegazione definitiva dell'universo, e in ogni caso una delle costruzioni più vaste e complesse dell'intelletto umano, alla frontiera tra fisica e matematica. Sia gli adepti sia i profani del culto delle superstringhe troveranno spunti di riflessione e approfondimento; i profani, poi, potranno intuire la meravigliosa avventura che la fisica teorica sta vivendo. La traduzione è ben curata e scorrevole. Da non perdere.

Ecco l'universo elegante

Sinistra Il !sico Leonard Susskind.

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battista Vico. Gli scienziati sono tali non solo perché il loro contributo in Italia è stato sempre ai margini della cultura dominante, ma anche perché la scienza si fa in tanti e non tutti geni, servono anche i gregari. Succede, oggi con cooperazioni inter-nazionali che coinvolgono centinaia di ricercatori. Ma avveniva anche nel passato, quando gli scienziati erano più solitari, ma mai isolati né nello spazio (quanto si scrivevano, prima che arrivassero le e-mail) e tanto meno nel tempo (si pensi alla staf-fetta Aristotele-Tolomeo-Astronomi arabi-Copernico-Keplero-Galileo-Newton).

I grandi innovatori esistono, natu-ralmente. Ma Lucio Russo ci ricorda che i ‘miti di fondazione, tendendo a nascondere la continuità dello svilup-po teorico, generano la sistematica sottovalutazione dell'importanza della tradizione’. E di Kristeller, studioso del Rinascimento, cita una frase che sembra tolta dall'Estetica del nostro filosofo Luigi Pareyson: ‘L'eccellenza delle opere d'arte, e in generale delle imprese umane, non dipende dalla sola creatività ma dall'incontro di originalità e tradizione’.

Sono dunque molti e minuti gli ingegni che con la loro comunità costituiscono il tessuto storico della scienza italiana. Con alti e bassi. C'è l'età dell'oro, dal Rinascimento al Barocco, con l'affermarsi del metodo sperimentale e la comparsa

sferimento a Catanzaro per superare l'esame di Stato da procuratore, firma la riforma dell'Università italiana, con l'attenuante che il premier non è Cavour. E nella riforma è scritto che le borse di studio ai meritevoli si assegnano in buona parte secondo un criterio di appartenenza territoriale. Per fortuna gli studenti e il presidente Napolitano se ne sono accorti e forse qualcosa cambierà con i regolamenti attuativi.

È interessante leggere Ingegni Minuti. Una storia della scienza in Italia di Lucio Russo ed Emanuele Santoni con un occhio al presente. Si capiscono molte cose, perché, come chiarì Benedetto Croce, ‘la storia è sempre stata contemporanea’.

Lucio Russo, nato a Venezia, laurea in fisica e professore all'Uni-versità Tor Vergata a Roma, è noto per aver fatto riemergere dall'antica scienza greca teorie rimosse che anticipano conquiste scientifiche ritenute esclusivamente moderne come il moto della Terra intorno al Sole e la spiegazione delle maree per effetto dell'attrazione lunare. Questi trascorsi conferiscono al suo libro una prospettiva temporale ampia e una forte attenzione alla scienza come impresa collettiva, idea ben condivisa da Emanuela Santoni, docente di matematica con interessi per la didattica.

Si spiega così il titolo insolito, Ingegni Minuti, mutuato da Giam-

Nel 1861 Francesco De Sanctis, ministro della Pubblica Istruzione dell'Italia appena unita, si guardò intorno e per sprovincializzare la nostra Università chiamo a Torino l'olandese Jacob Moleschott. Con un atto autoritario, liberò la cattedra di fisiologia mettendo a riposo Secondo Berruti e gliela affidò.

Moleschott si era laureato in Germania a Heidelberg e, dopo un breve rientro a Utrecht, aveva insegnato in Svizzera all'Università di Zurigo. Qui De Sanctis lo aveva conosciuto quando era professore di letteratura italiana al Politecnico di quella città. Già, perché De Sanctis, scrittore e geniale critico letterario, nato nella depressa Irpinia, dopo aver partecipato ai moti libertari del 1848 ed essere stato rifiutato dall'ateneo sabaudo perché troppo sovversivo, nel 1856 aveva preso la via della Svizzera. A Torino tornerà da ministro su invito del premier Cavour.

Questa vicenda non è eccezionale. Nel 1862 il ministro Carlo Matteucci convinse il fisiologo tedesco Moritz Schiff, celebre per i suoi studi sulla tiroide, ad assumere un incarico direttivo al Museo di Fisica e Storia Naturale di Firenze, dove nel 1876 lasciò il posto al russo Herzen, che era stato suo allievo a Berna.

Oggi abbiamo un ministro, Ma-riastella Gelmini, che, nata vicino a Brescia, laureata fuori corso con 100 su 110 in giurisprudenza, dopo un tra-

Ingegni minuti. Una storia della scienza in Italiadi L. !"##$, E. #%&'$&(Feltrinelli, )*+*, , -*.**

recensione di P012% B03$4550

Ma anche Galileo oggi sarebbe costretto a migrare

di strumenti come il microscopio e il telescopio che estendono i sensi umani. È la rivoluzione astronomica di Galileo, la rivoluzione biologica di Redi e Malpighi, che dimostrano l'ine-sistenza della generazione spontanea. Un tempo nel quale c'era una grande mobilità degli scienziati italiani a livello europeo e viceversa, mentre il latino, svolgendo il ruolo che ora è dell'inglese, favoriva l'affermarsi dei nostri studiosi.

Tra la fine del Seicento e l'inizio dell'Ottocento la scienza italiana diviene periferica, e tuttavia si difende con Galvani nella fisiologia, Volta nella fisica, Avogadro nella chimica-fisica. La conquista dell'unità segna una ripresa caratterizzata dall'immersione del nostro Paese nella corrente internazionale della scienza positivista. Poi ci sono ancora gli episodi eccellenti dei ‘ragazzi di via Panisperna’ cresciuti intorno a Fermi e di Giulio Natta, unico nostro Nobel per la chimica, padre di quelle materie plastiche che nel bene e nel male sono un simbolo del nostro tem-po. Il resto è scienza, ma si confonde con la storia dell'emigrazione.

Sopra Galileo Galilei ritratto da Cristofani. M

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L'eleganza della verità. Storia della simmetriadi I!" S#$%!&#Einaudi, '((), * '+.((

recensione di P0123% F45530

Forse a causa della fama dei nostri creatori di moda, il titolo italiano di questo libro di Ian Stewart ha barattato la bellezza con l'eleganza, ma non è detto che abbia fatto un buon affare. Il titolo originale è infatti un esplicito riferimento ai versi più famosi di Keats: ‘La bellezza è verità, la verità bellezza – questo è tutto ciò che sappiamo al mondo, tutto ciò che dobbiamo sapere’. Ed è un peccato perderli.

Ma Ian Stewart è oggi probabil-mente l'autore più prolifico nella divulgazione matematica, e fortu-natamente di quanto scrive non si perde nulla. Dopo due titoli usciti nel 2006, altri tre suoi libri sono arrivati nelle librerie italiane nel 2008: Come tagliare una torta e altri rompicapo matematici (Einaudi), in cui l'autore ritorna alle ricreazioni che frequenta-va sulle pagine di Scientific American; quindi Flatterlandia (Aragno) dove prosegue il viaggio multidimensiona-le iniziato da Edwin Abbott nel 1884 con Flatlandia; e ora L'eleganza della verità che, come dichiara il sottotitolo, è una Storia della simmetria.

E la simmetria è l'argomento più trattato dai divulgatori in questi tempi. Seppure lentamente, sembra che si stia finalmente facendo strada anche tra i non addetti ai lavori l'idea che l'oggetto della matematica non siano solo i numeri; e i testi che mostrano il fascino della matematica attraverso le sue strutture e la loro

‘La bellezza è verità, la verità bellezza — questo è tutto ciò che sappiamo, tutto ciò che dobbiamo sapere al mondo’

bellezza sono diversi, e quasi tutti di autori di vaglia.

Nel libro si incontrano così il più prolifico dei divulgatori matematici e il tema matematico più alla moda, con approccio storico-biografico; e questo è quasi un trucco del mestiere. Si può quasi sempre scegliere un argomento matematico qualunque e usarlo come guida di una storia ab-bastanza completa della matematica, perché la disciplina, da Archimede ai giorni nostri, mantiene una coerenza invidiabile con il proprio passato nonostante le continue rivoluzioni che periodicamente la attraversano. Così Stewart ha buon gioco a farsi guidare nella storia della simmetria dalle imprese e dalle vite dei matematici che quella storia hanno costruito, certo di incontrare lungo il percorso le figure più influenti e più affascinan-ti: da Euclide e Khayyâm, attraverso gli italiani che si sfidavano con le cubiche, ad Abel e Galois, che hanno vite che nulla hanno da invidiare ai protagonisti dei romanzi d'ottocento; quindi Hamilton, Lee e molti altri ancora, fino ai giorni nostri.

Una sottile divisione percorre il libro: nella prima parte, classica e matematica, Stewart giunge a far intuire il concetto di simmetria ma-tematica partendo dalla risolubilità delle equazioni di grado crescente: sembra un percorso illogico, finché la teoria dei gruppi giunge come deus ex machina a risolvere l'irresolubile.

Poco dopo inizia la seconda parte del racconto, che vede protagonisti non più i matematici classici, ma i fisici moderni.

La fisica del novecento viene raccontata come ineluttabilmente at-tratta dalla simmetria, in un continuo precipitare: dalla relatività ai quanti, dal modello standard alle stringhe, e naturalmente alla supersimmetria. Solo alla fine che ci si rende conto che l'intenzione era proprio quella di una rappresentazione in cui la matematica recita la parte della bellezza e la fisica quella della verità: riunite, una volta di più, sotto l'egida della simmetria.

Da matematico, Stewart si trova forse più a suo agio nel narrare le storie della matematica; da britannico, arriva perfino a definire effetto Dirac quello che generazioni di fisici, da Ge-orge Gamow in poi, hanno chiamato effetto Pauli, ovvero il devastante ef-fetto distruttivo in un laboratorio della goffaggine dei fisici teorici particolar-mente dotati; da storico, non risparmia neanche qualche frecciatina al più famoso degli storici della matematica, il suo connazionale Eric Temple Bell. Ma è anche quasi un poeta, quando mostra nell'ultimo capitolo la sua visione della matematica.

Raccontare la verità della bellezza e la bellezza della verità, partendo dai versi di un poeta romantico e dal fuoco giovanile di un matematico ribelle è opera difficile, ma tutto sommato ben riuscita.

Nel suo saggio del 1776 La ricchezza delle nazioni, Adam Smith, padre degli economisti classici, aveva sotto-lineato, dati alla mano, la correlazio-ne tra prezzo del grano e condizioni climatiche delle annate dei raccolti. Migliore è il clima, maggiore è la resa dei campi, più basso è il prezzo del grano.

Circa vent'anni dopo, questa corre-lazione avrebbe permesso all'astro-nomo William Herschel di ipotizzarne un'altra tra macchie solari e prezzo del grano. Se quest'ultimo dipendeva dal clima e il clima dalla radiazione solare, il prezzo dei cereali nel corso degli anni doveva rappresentare una registrazione storica del misterioso fenomeno della macchie notate sulla superficie dell'astro. Un'ipotesi che fu criticata con ferocia. Molto tempo dopo però, nel 2003, un gruppo di ri-cercatori israeliani ha dimostrato che Herschel aveva ragione: nell'Inghilter-ra del XVIII secolo, prezzo del grano e attività solare erano collegate.

Questa è una delle tante storie raccontate in Il re del Sole, il libro di Stuart Clark. Clark, tra i più affer-mati divulgatori scientifici britannici, intreccia vicende umane e passioni scientifiche, dipingendo un affresco della storia dell'astronomia che parte dalla fine del Settecento e arriva ai nostri giorni. I protagonisti sono gli scienziati e le scoperte grazie a cui oggi conosciamo in dettaglio il lega-me che lega la Terra alla sua stella.

Il re del Sole. Il racconto dell'astronomia modernadi S#,!&# C-!&.Einaudi, '((/, * '+.((

recensione di M436% B%76%8%

Stuart Clark, il re del Sole

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è in un box a parte: si può tranquil-lamente leggere il capitolo e poi buttarsi sull’oculare.

Che l’autore si rivolga a tutti gli amanti del cielo lo si capisce quando tra le stelle colorate cita anche il Sole, riportando in grassetto di non guardarlo direttamente se non con opportune protezioni.

Vuol divulgare veramente a tutti, anche a chi è affascinato da una notte stellata e si mette a guardare ad occhio nudo seduto su un muretto.

Dopo questi capitoli introduttivi si parte per un viaggio nello spazio, ma direi più che altro nel tempo; viene cioè illustrato e spiegato il percorso che porta alla formazione e nascita di una stella fino alla sua fine, dalle nebulose , alle protostelle, alle stelle nella loro evoluzione, le nebulose planetarie, le supernovae, le stelle di neutroni, le pulsar, i buchi neri. Questo è il vero corpo del libro.

Ultimo capitolo riguarda le galassie, la loro classificazione, i con-cetti di redshift, la legge di Hubble e, ovviamente, la solita ghiotta lista di nomi da osservare. L’autore, proprio nel capitoletto conclusivo, si augura che oltre ad aver letto il libro il lettore abbia anche osservato il cielo, proprio perché non vuole riempire di nozioni da mal di testa, ma vuole che chi osserva possa comprendere il perché di un certo fenomeno.

Alla fine avrete incamerato alcuni concetti che prima saltavate a piè pari o vi facevano addormentare se vi venivano illustrati in qualche conferenza.

Effettivamente se è ben spiegato, o ben divulgato, anche il concetto più difficile diventa comprensibile; attenzione non dico semplice, ma dico che lo si può capire, arrivando per gradi, fino alla fatidica frase ‘Ah! ecco perché!’.

Il testo ha una struttura ed una logica simile ad altri della stessa collana, mi viene in mente Imaging Plantario; stessa filosofia, i primi capitoli che trattano degli strumenti che poi verranno utilizzati in seguito. Solo che qui gli strumenti non sono mezzi ottici, o radio, ma concetti, princìpi, valori. Spaventati? Tranquilli, ogni capitolo è fondamentalmente descrittivo, con dei box che riportano diagrammi o formule

Le formule sono molto semplifica-te, delle semplici espressioni di terza media. Ma capitolo dopo capitolo si scopre come si è potuto calcolare la distanza di una stella da noi, i concetti di luminosità, magnitudine apparente ed assoluta, massa, il mitico (o famigerato) diagramma di Hertzsprung-Russell, il raggio di una stella, il colore.

Capitoli scritti per chi ama il cielo prima di tutto; l’autore riporta alla fine di ogni capitolo un elenco di corpi celesti inerenti all’argomento, e, si badi bene, non un freddo elenco, ma per ogni corpo qualche riga di spiegazione; così nel capitolo del colore riporta varie stelle colorate visibili con strumenti amatoriali; certo nello stesso capitolo c’è un box che spiega la legge di Wien (relazione tra lunghezza d’onda e temperatura), ma

L'astro!sica è faciledi M!"# I$%&!'Springer, ())*, + ,*.*-

recensione di P0%1% P0213043%

L'astrofisica semplice di Mike Inglis

Zero. La storia di un'idea pericolosadi C./0&#' S#!1# Bollati Boringhieri, ())(, 2 (*.))

recensione di R/..#!# T#55&/)&

Questo libro è un esempio di sma-gliante divulgazione scientifica su un argomento affascinante e molto di moda di questi tempi: il numero zero e il suo ruolo nell'evoluzione della cultura. Lo zero, infatti, non è solo un'idea matematica, ma anche un concetto connesso alla filosofia e alla fisica, così come alla mistica e alla religione. Lunghe e tortuose appaiono le sue traversie nel corso della storia.

Essendo ‘lo zero inesorabilmente connesso al vuoto e al nulla’ esso si scontrò con il credo aristotelico che, negando il vuoto, lo estromise dal mondo filosofico, e dunque matematico, dell'antica Grecia. Non a caso è in Oriente che lo zero fa la sua comparsa, per venire introdotto nella matematica occidentale soltanto nel XIII secolo, per opera di Leonardo Pisano, meglio noto come Fibonacci.

L'analisi storica è condotta con sti-le brillante e coinvolge gli argomenti più diversi di storia della matematica in cui lo zero ha giocato un ruolo rilevante: dall'antica matematica dei Maya al calcolo degli abacisti medievali, dall'analisi infinitesimale di Leibniz e Newton alla teoria degli insiemi di Cantor. Una storia – quella dello zero – indissolubilmente legata a quella di un altro fondamentale concetto, l'infinito, su cui l'autore non manca di soffermarsi. ‘Zero e infinito sono le due facce della stessa medaglia’ osserva Seife. ‘Uguali e opposti, yin e yang, avversari con equivalenti poteri situati ai due estremi del dominio dei numeri.’ Ma anche nella fisica lo zero entra con

Zero, la storia di un'idea pericolosa

prepotenza, mostrandosi essenziale nella comprensione e nella formula-zione delle leggi dell’universo. Così nell’ultima parte del libro si mettono in luce i profondi legami tra lo zero e alcune fondamentali teorie fisiche: la termodinamica (con lo zero assoluto), la teoria della relatività di Einstein e la meccanica quantistica.

Sotto Lo scrittore statunitense Charles Seife durante gli anni di college.

GRAZIA NERI

SEUIL / JERRY BAUER

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Considerava Galileo ‘il più grande scrittore della letteratura italiana di ogni secolo’. Basterebbe questa cita-zione da una lettera che Italo Calvino scrisse nel 1967 ad Anna Maria Orte-se, per giustificare l'impegno di uno storico della scienza, e per di più di specializzazione galileiana, a mettere a tema il rapporto tra Calvino e la scienza. Tuttavia, l'alta considerazio-ne di Galileo dimostrata dallo scritto-re non è che uno dei possibili fili che si possono tirare nella molteplicità dell'idea di letteratura di Calvino. La sua attenzione per la scienza deri-vava anche dall'ambiente familiare: genitori e fratelli laureati in materie scientifiche, dunque impossibile ignorare quella parte di mondo. E la scienza era per Calvino la possibilità di esplorare nuovi mondi, al pari del fantastico utilizzato da Ariosto o delle grandi scoperte geografiche.

Come saggista Calvino aveva già ragionato sulla scienza e sul suo impatto sulla cultura più in generale, come nel 1957 di fronte al lancio del primo satellite da parte dei sovietici. Mentre il gruppo di intellettuali vicini al Partito Comunista (cui Calvino faceva riferimento) si divise tra l'esal-tazione del risultato e la denigrazione della tecnologia disumanizzante, Calvino sparigliò le carte con accenti ancora oggi attualissimi: ‘Il trasferire in cielo una parte di sé, umiliata sulla Terra, non è l'antico modo usato dalla religione per offrire conforto alle

Italo Calvino e la Scienza. Gli alfabeti del mondodi M!""#$% B&''#!()#(#Donzelli, *++,, - *..++

recensione di C()*+,) D, G,-./,-

Dal Saggiatore a Palomar, la scienza di Italo Calvino

pene quotidiane? [...] La sua prima funzione (del satellite, ndr) è quella di dare all'uomo la dimensione dello spazio [...]. Voglio che faccia operare sulla Terra. E pensare all'universo. Voglio che dia più spazio ai pensieri umani’.

Negli anni successivi, influenzato dal grande storico della scienza Gior-gio De Santillana, trova una radice comune tra scienza e letteratura nelle narrazioni mitologiche degli antichi. ‘L'idea del mito come primo linguaggio scientifico è l'inaspettata scoperta’ che lo accompagna nel ripensare la propria produzione nar-rativa. Da qui prendono le mosse Le Cosmicomiche ed emerge la stretta connessione tra le ‘scelte formali del-la composizione letteraria e il bisogno di un modello cosmologico (ossia d'un quadro mitologico generale)’ che Calvino porrà alla base del suo nuovo canone letterario, e che prenderà forma narrativa soprattutto nelle Città Invisibili e in Palomar.

Bucciantini mostra però il percorso compiuto da Calvino: con Santillana scopre che il mito produce scienza, con Le Cosmicomiche si fa narrazione a partire dai risultati scientifici.

Nasce così la passione per Galileo: lo scienziato ha infatti ‘mutato la na-tura degli oggetti. [...] Ha assegnato loro un'altra forma fatta solo di nume-ro, pondere et mensura‘. Tutto il resto dipende dall'uomo, dall'osservatore capace di vedere altre caratteristiche: in definitiva, scienza e narrazione sono complementari, utili entrambe alla costruzione del mondo. Per questo là dove Galileo si ferma entra in gioco il narratore, colui cioè che è capace di percepire la molteplicità. Come scrive nelle Lezioni America-ne, il romanzo contemporaneo può essere considerato ‘come enciclope-

dia, come metodo di conoscenza, e soprattutto come rete di connessione tra i fatti, tra le persone, tra le cose del mondo’. Nel porsi questo compito la letteratura non può ignorare la scienza, e la contrapposizione tra le due culture non è più sostenibile.

Il testo di Bucciantini mostra bene come in Calvino questa contrap-posizione fosse inesistente: un romanziere che legge testi scientifici e spinge Einaudi alla pubblicazione dei testi epistemologici di Thomas Kuhn, mentre studia l'antropologia di Levi-Strauss e discute di filosofia della storia con Carlo Ginzburg. Per mezzo dei saggi, dei romanzi, nonché di molti documenti inediti, Bucciantini riesce a ricostruire la fitta tela di legami che Calvino aveva intessuto tra scienza e letteratura.

Italo Calvino e la scienza è un sag-gio che solletica quindi sia gli amanti delle lettere sia gli appassionati di ricerca, ma che soprattutto consente di tornare a leggere Calvino da un punto di vista completamente diverso e fuori dagli schemi della sola critica letteraria, per raccontarci un perso-naggio assolutamente eccezionale nel panorama culturale italiano.

Sinistra Italo Calvino nel !"#$.

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Anche se cerchiamo di non pensarci, tutti noi abbiamo coscienza del nostro essere mortali.

Pochi sanno ciò che la scienza, con il contributo delle più recenti ricerche, ha da dire a proposito della morte e del destino ultimo di tutte le cose, dalla scala microscopica a quella cosmica.

È per questo che Chris Impey ha deciso di dedicare questo libro alla fine di tutta la baracca: i singoli indi-vidui, le specie, la biosfera, la Terra, il Sole, la Via Lattea, l'intero universo. Con una sana dose di umorismo, La fine di tutto fa luce su molte questioni, dall'ambiziosa idea umana di trascen-dere la vita biologica fino a sfidare la morte alla corsa agli armamenti evolutiva tra microrganismi e animali, fino all'inevitabile, lento spegnersi della luce del Sole e all'ultima incre-spatura dello spazio-tempo.

In realtà, con il pretesto di parlare della fine Impey ci schiude una finestra sui misteri e le sorprese del mondo naturale, raccontando i progressi della conoscenza scientifica nei settori più disparati, che ci stanno rivelando quale potrebbe essere il de-stino della vita sulla Terra, delle ga-lassie e dei milioni di miliardi di stelle che popolano il cosmo. E, strada facendo, ci offre una rara visione di come sarebbe l'universo senza di noi. Tra aneddoti, riflessioni filosofiche e intuizioni psicologiche, un libro che è al tempo stesso un thriller scientifico e una sfida intellettuale.

La !ne del tutto. Dai singoli individui all'intero universodi C!"#$ I%&'(LeScienze, )*+*, , +-.**

recensione di M012% B%32%4%

Prepararsi alla fine di tutto

C'è dibattito sull'infinitamente piccolo e sull'infinitamente grande. Un dibat-tito, a volte anche molto acceso, su quale sia la teoria più adatta a descri-vere le particelle elementari e le forze che governano il cosmo e a risolvere alcuni problemi della fisica attuale, per esempio conciliare in un quadro coerente le due grandi rivoluzioni del XX secolo: la relatività e la meccanica quantistica.

Nell'ambito di questa discussione, da una ventina di anni ormai la teoria del modello standard è incalzata dalla teoria delle stringhe, secondo cui particelle e forze possono essere descritte come corde infinitesimali che vibrano nello spazio. Ma, con il crescere della popolarità, per le strin-ghe, e soprattutto per i sostenitori di questa teoria ricca di formalismi matematici estremamente complessi, sono arrivate le critiche. Anche da scienziati che nella teoria delle stringhe ci ha messo le mani in prima persona, come Lee Smolin, autore di L'universo senza stringhe. La critica del fisico teorico statunitense, uno dei fondatori del Perimeter Institute of Theoretical Physics di Waterloo, nell'Ontario, parte dai cinque grandi problemi della fisica teorica, che danno il titolo al primo capitolo. In ordine di apparizione: combinare la relatività e la teoria dei quanti in un'unica descrizione completa della natura; risolvere i problemi che riguardano i fondamenti della meccanica quantistica; determinare

L'universo senza stringhe. Fortuna di una teoria e turbamenti della scienzadi L'' S%./#0Einaudi, )**1, , )1.**

recensione di G50$617$% G7811581%

La fisica senza stringhe.Critica di una teoria un tempo fortunata

se forze e particelle possano essere unificate in una teoria che le spieghi tutte come manifestazioni di un'unica entità fondamentale; spiegare come sono scelti in natura i valori dei parametri liberi del modello standard della fisica delle particelle; e infine spiegare la materia oscura e l'energia oscura o, se non esistono, deter-minare come e perché la gravità si modifica a grandi scale.

La lista permette a Smolin di produrre una critica puntuale e di raccontare oltre vent'anni di intenso ma improduttivo lavoro sperimentale dedicato alla teoria delle stringhe. Un arco di tempo durante il quale Smolin non ha certo sofferto di solitudine in-tellettuale, visto che la maggior parte dei fisici teorici è stata impegnata in un'elaborazione coerente della teoria, partendo dalle intuizioni iniziali.

Non deve essere facile ammettere di avere sbagliato. Tuttavia Smolin dichiara il fallimento delle teoria delle stringhe, facendo però di questa fine un punto d'inizio del libro. Smolin racconta infatti le teorie alternative a quella a cui ha lavorato per lungo tempo. Descrive le idee più eretiche della fisica contemporanea: dalla teo-ria MOND, che vorrebbe modificare la legge di gravità per valori piccolissimi dell'accelerazione, alla relatività doppiamente speciale, un'idea del teorico italiano Giovanni Amelino-Camelia per cui la lunghezza di Planck sarebbe indipendente dal sistema di riferimento, né più né meno come la velocità della luce. Per arrivare alla gravità quantistica a loop, un'affasci-nante teoria quantistica dello spazio-tempo elaborata proprio da Smolin insieme a Carlo Rovelli e pochi altri abbastanza coraggiosi da abbando-nare la scuola dominante della teoria

delle stringhe. L'onestà intellettuale porta Smolin non solo a riconoscere il fallimento delle stringhe, ma anche a osservare che le teorie alternative non hanno ancora raggiunto una completezza tale da poter essere rite-nute soddisfacenti, sebbene facciano previsioni verificabili sul mondo reale. Queste previsioni possono essere messe alla prova con esperimenti. E per di più esperimenti che sono già in corso.

Gli ultimi capitoli sono dedicati a un tema coraggioso: ‘Che cosa ha lasciato in eredità a questi giovani scienziati la mia generazione?’, si chiede Smolin. Per poi lanciarsi in un'appassionata invettiva contro i metodi conservativi del reclutamento in fisica teorica, altro argomento di feroce dibattito. Metodi che, secondo lo scienziato, in una materia sempre più arcana e intricata tendono a favorire chi ha buone doti tecniche ma segue strade già battute rispetto a chi ha inventiva e vorrebbe aprire nuove vie. È una vecchia storia. Che finirà, come sempre, con l'arrivo di qualcuno che avrà un'intuizione, un lampo: e tutti scopriranno di aver avu-to la soluzione lì, a portata di mano.

!." #$$% & #'(&)* +,"" 147(*-*!.&/!&P L A N C K

Certo, è difficile trovare una ragione sufficiente perché tutto sia andato così com'è andato. A partire dall'origine dell'universo, intendiamo. Qualunque fisico o persona di buon senso converrà con Italo Calvino che essendo presenti al big bang o solo al disaccoppiamento tra materia e radiazione sarebbe stato arduo preve-dere ‘le pianure della Mesopotamia nereggianti di uomini e cavalli’ o altri momenti più o meno edificanti dell'avventura umana.

Eppure, se lo stupore di guardarsi allo specchio appartiene inderogabil-mente alla nostra specie, la faccenda considerata con lo sguardo del fisico teorico si fa più profonda, e densa di interrogativi. Un nutrito numero di costanti fisiche sembra avere proprio quel valore – unico o compreso in uno stretto intervallo – che permette l'esistenza della vita e in particolare della nostra. È la cifra di un disegno

La musica del big bang. Come la radiazione cosmica di fondo ci ha svelato i segreti dell'universodi A!"#"$ B%&'( Springer, )**+, , )*.-.

Il paesaggio cosmicodi E/01 R2345 Adelphi, )**+, , 67.**

recensione di M012% C03%445

recensione di F%64% C60175

ultime misurazioni di precisione fanno propendere per la seconda tesi e costituiscono ‘un primo inventario dei costituenti del nostro universo’, come spiega Balbi, con notevoli impli-cazioni soprattutto per la conferma dell'esistenza di un ‘lato oscuro del cosmo’. Oltre, la materia da trattare si fa più che mai ostica, soprattutto per un saggio divulgativo come questo, e ci si inoltra della topologia dello spazio-tempo e nella teoria delle stringhe. Ma volendo, alla fine del percorso si può tornare alla straordinaria intuizione di Gamow: ‘Arriveremo al punto di partenza e lo conosceremo per la prima volta’.

Uno degli artifici letterari più usati, e abusati, della letteratura, come del cinema e delle fiction televisive, è quello di raccontare la storia di una famiglia e di rendere tutti i suoi com-ponenti protagonisti, a vario titolo, di un'intera vicenda storica, molto più ampia e complessa. A leggere la storia della radiazione cosmica di fondo si ha la stessa sensazione: si toccano un po' tutte le vicende, gli uomini e le idee che hanno fatto la storia della fisica dell'ultimo secolo. C'è l'intuizione geniale – quella di Gamow – che previde, solo su base teorica, che se big bang vi fu, allora deve esserci anche una sorta di eco elettromagnetico dell'inaudito evento. C'è la rivelazione sperimentale in cui ha avuto una buona parte la causalità

– o serendipity, come dicono gli anglo-sassoni – di Penzias e Wilson, due ricercatori dei Bell Laboratories che cercavano onde radio e che hanno rilevato, invece, un rumore di fondo che sembrava provenire allo stesso modo da tutte le direzioni dello spazio. E c'è tutta una stagione di mi-surazioni sempre più accurate, quelle dei satelliti COBE prima e WMAP più tardi. Per il futuro è atteso il contribu-to di Planck dell'ESA per rispondere a una questione cosmologica di enorme portata: è la radiazione cosmica di fondo effettivamente la stessa in ogni direzione dello spazio? O l'eco ha preso a un certo punto a raggrumar-si, così come ha fatto la materia, ordinaria od oscura, nel cosmo? Le

La musica del big bang

I dubbi dei molti universi

intelligente? O più semplicemente conviene abbandonarsi al principio antropico, per cui – banalmente – se le costanti fossero state diverse non saremmo qui a raccontarcela?

Altro che la Mesopotamia, ci racconta Ruder in questo libro. Gli ultimi modelli della fisica teorica e in particolare della teoria delle stringhe ci parlano di infinite possibilità, di infiniti universi, brane, bolle e quant'altro si è reso necessario per delineare modelli delle nuove conoscenze. Siamo immersi in un paesaggio cosmico – ecco da dove proviene il titolo: è un'espressione coniata dall'autore – in cui noi, con il nostro universo antropizzato, occupiamo una sperduta valle dove la costante di struttura fine deve valere proprio 1/137 e così pure per tutte le altre.

Insomma, di carne al fuoco ce n'è tanta, e a spiegarla Ruder si dedica con grande passione e competenza; soprattutto, ovviamente, sul versante più propriamente scientifico. Tutto è illustrato con dovizia di particolari, a partire dalla fisica classica per poi passare alla meccanica quantistica. E ancora relatività, elettrodinamica quantistica, modello standard della fisica delle particelle, cosmologia teo-rica e sperimentale. Insomma tutta, o quasi, la fisica dei giorni nostri.

Ma dove prende una piega un po' più epistemologica la discussione si fa assai più sbrigativa, più di quanto conceda la partigianeria. Riguardo alle critiche alla teoria delle stringhe, Susskind ci informa del fatto che i fisici sperimentali delle alte energie ‘sono turbati perché non vedono alcuna possibilità di affrontare sperimentalmente gli interrogativi a cui cercano di rispondere i teorici delle stringhe’, i miopi. Non sanno che ‘i giovani teorici brillanti sono come esploratori irrequieti: vogliono andare dove li porta la curiosità; e se questa li porta nel gran mare dell'ignoto, pace’. Come dire, ognuno fa quello che vuole. ‘La teoria, in fondo, ha superato innumerevoli prove di coerenza matematica che avrebbero potuto decretarne la fine’. E anche questo si può accettare, ma forse se si abbandonano le fisime di trovare risultati teorici da verificare in seguito con un'indagine sperimentale e se tutto ciò che importa è la coeren-za matematica dell'intera costruzione,

il sospetto che si tratti solo di una magnifica tautologia alla fine è lecito.

E, a voler essere puntigliosi, anche la scelta dello stile lascia più di una perplessità: non si riesce a capire che cosa dovrebbero aggiungere alla comprensione di una materia così ostica paragoni come: ‘L'universo primordiale non era né troppo gru-moso né troppo liscio: proprio come la minestra dell'orsetto nella favola di Riccioli d'Oro ’. O perché debba per forza esserci simpatico l'autore che racconta: ‘Era il 1965, l'epoca del movimento studentesco, della liberazione sessuale, dell'LSD e delle proteste pacifiste contro la guerra nel Vietnam. Provai tutte e quattro le esperienze più qualche altra. Portavo i capelli lunghi e di solito ero vestito con un paio di jeans e una maglietta nera attillata’.

Insomma, tanto di cappello a Ruder e ai suoi risultati scientifici, ma sulle questioni dell'universo, della sua storia, delle sue dimensioni e delle sue possibilità di esistenza si sono lette pagine migliori.

Recensioni

P L A N C K O N L I N E

www.planckonline.it

Le recensioni sottoelencate e quelle pubblicate sono consultabili e commentabili sull'edizione online.

Fisica vissutaC!"#$ B%"&!"'(&(

Sette volte la rivoluzioneD!&(%# K%)#*!&&

La natura delle coseV!#(! A##$"(

L'impero delle stelleA"+)," M(##%"

La vita nel sistema solareC%-!"% G,!(+!

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P L A N C KMANIFESTAZIONI

EstremoLe macchine della conoscenza Palazzo D'Accursio, Bologna3 aprile — 24 maggio 2011

Apre Estremo - Le macchine della conoscenza, la nuova mostra dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare allestita a Bologna nell’ambito della manifestazione Arte e scienza in Piazza e realizzata in colla-borazione con la Fondazione Golinelli e con il contributo di !"# Superconductors. Estremo è dedicata alle grandi macchi-ne e infrastrutture della $sica delle alte energie, giganti che uniscono tecnologie avanza-tissime, precisione estrema, ricerca di frontiera. La mostra si apre con una grande instal-lazione interattiva che, grazie a una tecnologia chroma key, invita il pubblico a entrare negli esperimenti per ritrovar-si bersagliati da velocissime particelle nel tunnel di %&' (il titanico acceleratore di particelle del '()* di Ginevra), oppure camminare sulla sta-zione spaziale internazionale o sorvolare la pampa argentina dove si trova l’osservatorio di raggi cosmici Auger. O, in$ne, immergersi nei fondali ma-rini assieme all’esperimento cattura-neutrini Nemo.

L’allestimento prosegue in un percorso di immagini, narrazioni e video installazio-ni interattive che raccontano quanto vi sia di estremo nella $sica delle particelle e delle alte energie: dagli esperimenti alle incredibili macchine frut-to della creatività e immagi-nazione degli scienziati. Ecco allora i rivelatori costruiti sotto gli abissi marini o nel cuore della montagna per catturare particelle piccolissime e sfug-genti come i neutrini, i satelliti che orbitano oltre l’atmosfera terrestre a caccia di raggi gamma, i grandi osservatori planetari in ascolto dei segnali cosmici e gli acceleratori di al-

Search & DevelopPalazzo D'Accursio, Bologna9 aprile — 4 maggio 2011

Anche nel +,-- si rinnova l’appuntamento con Search & Develop, l’iniziativa di In-novhub, Azienda speciale per l’innovazione della Camera di Commercio di Milano, dedi-cata all’innovazione delle ./0 milanesi. È ormai consuetudi-ne di Innovhub aprire le porte, tramite un invito a presentare proposte di servizi nelle aree di seguito speci$cate, alle espe-rienze e competenze esterne per cercare soluzioni nuove e fornire servizi, prodotti e strumenti ad elevato valore aggiunto a favore delle ./0, de-stinatarie $nali dell’intervento. La $nalità è duplice: da un lato individuare le aree di interven-to utili alle ./0, avvicinando le stesse a servizi ad alto valore aggiunto, dall’altro abbattere il costo del servizio sostenen-done circa il 112 del totale. Grazie alle precedenti tre edizioni sono stati selezionati 3, servizi quali: valorizzazione della ricerca, innovazione dei settori tradizionali, promo-zione di attività di di4usione della cultura dell’innovazio-ne, open innovation, nuove metodologie di trasferimento tecnologico, eco-innovation, venture contest e supporto alle start-up, supporto alla presentazione e gestione di progetti di ricerca, sviluppo e innovazione, supporto alle ./0 per la partecipazione a gare di appalto internazionali. Tali servizi sono stati forniti a circa -5, imprese con quasi -,1 milioni di euro dedicati, per un costo medio del servizio di 6.+,, 7. Numeri destinati ad aumentare grazie alle terza edizione ancora in corso. Per la quarta sarà stanziato - milione di euro, attraverso cui si stima che verranno erogati servi-zi ad almeno -,, imprese. I riscontri da parte delle aziende

tissima precisione costruiti per la cura del cancro e per indaga-re i segreti delle opere d’arte.

L’allestimento è suddiviso in quattro aree tematiche: l’universo estremo e gli strumenti per esplorarlo, %&' la più grande macchina mai costruita per la ricerca scien-ti$ca, le reti planetarie per la condivisione e lo scambio della conoscenza, le tecnologie che nascono dalla ricerca di base e che sono usate per importanti applicazioni in medicina e nei beni culturali. ‘La sezione di Bologna dell’Infn partecipa a tutti i principali esperimenti in cui è coinvolto l’istituto, da %&' ai grandi esperimenti astro particellari.8 Inoltre, abbiamo il '9!: (Centro Nazionale per la Ricerca e Sviluppo nelle Tecnologie Informatiche e Te-lematiche) che ospita uno dei più grandi centri di calcolo al mondo, il ;<() -, realizzato per processare i dati provenienti da %&'.’ commenta Antonio Zoccoli, direttore della sezione 09:9 di Bologna.

Alla mostra sono collegate due conferenze dedicate al grande pubblico:

Aspettando AMSPalazzo d’Accursio12 maggio / h 21.00

Con Roberto Battiston, vice responsabile !=> e 09:9 Perugia e Andrea Contini 09:9 Bologna. Modera la giornalista Claudia di Giorgio.

Il Big Bang in laboratorioPalazzo Re Renzo13 maggio / h 16.30

Con Antonio Zoccoli, direttore 09:9 Bologna e Silvia Arcelli, 09:9 Bologna. Modera la gior-nalista Fabiola Zanchi.

CONTATTIwww.bo.infn.it

bene$ciarie del servizio nelle prime due edizioni (+,,? e +,,6) sono stati molto positivi. Nei dati raccolti tramite circa 6, questionari di valutazione è emerso che: più del 6,2 delle imprese ha valutato il servizio adatto/molto adatto alle esi-genze dell’azienda; circa il @,2 ha ritenuto che il servizio abbia contribuito molto a migliorare il posizionamento dell’azienda nel mercato di riferimento, in termini di competitività o di conoscenze acquisite; più dell’?,2 degli intervistati ritiene soddisfatte le aspetta-tive suscitate inizialmente dal servizio.

Rispetto alla valutazione dell’esperienza e dei risultati conseguiti dal servizio a cui si è preso parte il campione in-tervistato si è così distribuito: il 52 ha valutato il servizio buo-no, il 1-2 molto buono, mentre il +@2 lo ha valutato ottimo. ‘L’innovazione – ha dichiarato Alessandro Spada, presidente di Innovhub – rappresenta oggi l’elemento centrale della s$da competitiva di grandi e piccole imprese. Innovhub attraverso Search & Develop lavora in qualità di broker di servizi per avvicinare le ./0 all’in-novazione, attraverso servizi ad elevato valore aggiunto, rispondendo così al suo obiet-tivo di supportare la di4usione dell’innovazione, abbattendo il costo d’accesso (per individua-re l’o4erta di servizi e identi$-care il fornitore più adeguato) e il costo diretto del servizio. Possono presentare le proposte persone giuridiche con sede in uno Stato membro dell’Unione europea. Le aree individuate per questa edizione vanno dalle più tradizionali alle più innovative e creative: dal supporto all’ideazione di nuovi prodotti o servizi alla pro-gettazione per l’innovazione degli stessi, anche attraverso l’interazione con l’utente, $no ai servizi di sperimentazio-

P L A N C K !." #$$% & #'(&)* +,""-.$/0123.4/%$/150

ne (prove e test). Dai servizi di gestione della proprietà intellettuale al supporto per la partecipazione al !° Program-ma Quadro per la Ricerca e Sviluppo dell’"# agli studi di business technology intelligence. Dai percorsi di eco-innovation e audit energetico degli edi$ci a servizi o%erti dalle imprese creative. Dall’innovazione organizzativa al supporto alle nuove imprese innovatrici. Dai servizi di innovazione attraverso l’adeguamento legi-slativo $no ad un’area aperta, in cui verranno raccolte idee innovative di servizi, lasciando ampio spazio alla creatività dei proponenti. Saranno valutate tutte le proposte pervenute entro il &' marzo (&)).

CONTATTIwww.innovhub-sd.com+39 02 8515 5244

Premio letterario Galileo per la divulgazione scientificaPadova21 aprile — 5 maggio 2011

Giunge quest’anno alla *+ edizione il Premio letterario Galileo per la divulgazione scienti$ca. Al suo primo lustro il premio ha insegnato a oltre ), mila giovani delle quarte superiori di tutta Italia ad appassionarsi agli argomenti scienti$ci. Li ha incoraggiati ad avere un approccio raziona-le ai temi della medicina, della $sica, della matematica e delle altre discipline, provando pas-sione per il rigore del metodo scienti$co.Un premio fortemente voluto dal Sindaco di Padova Flavio Zanonato, convinto che l’interesse per le scienze e il pensiero razionale siano il presupposto per essere citta-dini del mondo e che un modo di pensare rigoroso e fondato sui fatti aiuta l’esercizio della democrazia.Per questa nuova edizione il premio conferma l’originaria impostazione con una giuria scienti$ca che seleziona una cinquina di opere da sottopor-re alla giuria popolare degli

studenti, ma presenta anche alcune importanti novità.La prima di queste ce la illustra Andrea Colasio, Assessore alla Cultura del Comune di Padova. ‘Quest’anno – a%erma – il Premio Galileo entra a far parte di Universi Diversi il nuovo contenitore culturale della primavera (&)) che si a-anca all’Estate Carrarese e al ./0 completando la triade dei tre grandi format entro i quali si sviluppa la proposta culturale padovana. Di Universi Diversi il Premio Galileo è uno dei due capisaldi.1 L’altro evento cen-trale sarà la grande mostra sul Guariento. Si pro$la in questo modo una sorta di dialogo tra sacro e profano, appunto tra universi diversi .La seconda novità riguarda la giuria scienti$ca del premio. Dopo gli scienziati Umber-to Veronesi, Carlo Rubbia, Margherita Hack e lo storico della scienza Paolo Rossi, la presidenza tocca quest’anno ad un grande divulgatore, oltre che primo ricercatore del 23.. Si tratta di Mario Tozzi, il popolare conduttore della for-tunata trasmissione televisiva La Gaia Scienza. Drastica è la sua opinione sulla situazione della divulgazione scienti$ca in Italia. ‘È disastrosa – a%er-ma – stavamo meglio qualche tempo fa. Oggi, se togliamo Quark, in tv non vedo altro. Le televisioni commerciali non fanno nulla, noi, su La!, con poche risorse, proviamo a fare qualcosa. Va un po’ meglio l’editoria, ma per quanto riguarda la comunicazione di massa il panorama è tragico.I giovani non leggono di scien-za. Nel nostro Paese – continua Tozzi – se uno non conosce l’inizio dei Promessi Sposi si deve vergognare a morte, ma se gli dici Watson e Crick al massimo possono associare il primo all’assistente di Sherlock Holmes, non pensano certo agli scopritori della struttura della molecola del 43/.’Un contributo importante per accrescere l’interesse per questo aspetto del sapere viene certamente dal Premio lettera-rio Galileo per la divulgazione scienti$ca che sempre più si

Si terrà a Bologna la 56 edizione de La Scienza in Piazza, manifestazione di di7usione della cultura scienti8ca, ideata dalla Fondazione Marino Golinelli con la collaborazione del Comune di Bologna. Si tratta di un vero e proprio science center nel cuore della città: mostre, incontri, spettacoli e laboratori che coinvolgono il pubblico di ogni età. Oltre un centinaio di eventi per esplorare i grandi temi della scienza e della cultura con importanti ospiti e prestigiose collaborazioni strette dalla Fondazione Marino Golinelli, tra cui: Accademia di Belle Arti di Bologna; ARIC Area della Ricerca dell’Università di Bologna; Collezione Peggy Guggenheim; Gruppo Hera; IDIS Città della Scienza di Napoli; INAF Osservatorio Astronomico di Bologna, MAMbo e Scuola di Robotica di Genova.

CONTATTIwww.lascienzainpiazza.it

La Scienza in PiazzaBologna99—:9 maggio :;99

è radicato nel panorama cul-turale italiano, nell’interesse delle case editrici, nell’atten-zione dei lettori, soprattutto giovani. Una pregevole inizia-tiva promossa dal Comune di Padova e che gode del sostegno della Regione del Veneto e della Provincia di Padova e della collaborazione dell’Uni-versità degli Studi di Padova, di /325, "65 e di Turismo Padova Terme Euganee e dei patrocini del Ministero dell’Istruzione dell’Università e della Ricerca, Ministero per i Beni e le Attivi-tà Culturali, della Fondazione Il Campiello e dell’Accademia Galileiana di Scienze Lettere ed Arti di Padova. Il Premio Galileo per la divulgazione scienti$ca (&))

viene assegnato a un’opera di di%usione scienti$ca pubbli-cata in lingua italiana dal )7 gennaio (&&8 al ,) dicembre (&)&, secondo una formula che si ispira a quella già ampia-mente sperimentata del Premio Campiello. Una Giuria Scien-ti$ca, quest’anno presieduta da Mario Tozzi e composta da scienziati, ricercatori e giorna-listi, seleziona una cinquina di opere che saranno sottopo-ste al giudizio di una Giuria Popolare composta da una classe di studenti per ciascuna Provincia italiana, scelta fra le quarte classi delle scuole superiori. Sono due, quindi, i momenti principali previsti dal premio. La riunione della giuria scienti$ca, costituita

!." #$$% & #'(&)* +,"" -.$/0123.4/%$/P L A N C K 151

I 5li della ricerca scienti5ca europea d'eccellenza si annodano a Frascati. Durante la Notte Europea dei ricercatori del 67 aprile e in tutta la Settimana della Scienza, l'area a sud della capitale diventa il portale d'ingresso per accedere ai più importanti laboratori e centri di ricerca internazionali. È inevitabile che in primo piano sotto i ri8ettori 5nisca la 5sica del mondo subatomico. Oltre ai laboratori aperti degli istituti di ricerca dell'area romana meridionale, ci saranno collegamenti diretti con la sede del maggiore progetto mondiale di ricerca sulla struttura della materia e dell'antimateria, il CERN di Ginevra. Dagli schermi in piazza e dalle web tv collegate all'evento, il pubblico europeo potrà penetrare nella sala di controllo dell'LHC, dove si volge il più importante e ambizioso progetto di 5sica subnucleare che l'uomo abbia mai realizzato per indagare la materia e l’energia contenute nell’universo. Ad accompagnare la visita, rispondendo a domande e interagendo con i cittadini, saranno i massimi scienziati italiani ed europei di 5sica della materia che anticiperanno le ultime ricerche e le possibili nuove scoperte sull'universo. La Notte Europea dei Ricercatoriè la maggiore iniziativa voluta dalla Comunità Europea per far scoprire il valore della ricerca scienti5ca ai cittadini. Quest'anno si svolgerà in contemporanea in oltre ben 69: città di ;< paesi europei.

CONTATTIwww.frascatiscienza.it

Settimana della ScienzaFrascati, Roma<=—69 maggio 6:<<

da sedici componenti, che si terrà a Padova venerdì !" aprile per la selezione della cinquina, scelta tra circa #$ opere, e la proclamazione del vincitore, risultante dalla votazione della giuria popolare degli studenti, che si terrà giovedì % maggio !$"" nel Salone del Palazzo della Regione alla presenza di delegazioni rappresentanti le ""$ classi di tutte le province italiane che partecipano alle votazioni.Tra questi due momenti una serie di incontri degli autori della cinquina &nalista con gli studenti e la cittadinanza. De&nito il «Campiello delle Scienze», il Premio Galileo per la divulgazione scienti&ca è nato per stimolare nei ragazzi il desiderio di studiare e capire regole e contenuti del sapere scienti&co – dalla &sica all’evo-luzione, dalle teorie sulla meccanica celeste ai misteri dell’universo – per provare la forza e il fascino del sapere ra-zionale ed ha visto una costan-te crescita della partecipazione da parte delle scuole italiane e analoga crescita nell’attenzio-ne delle case editrici. I precedenti. Vincitore delle precedenti edizioni: !$$#, Perché la Scienza? di Luigi Luca e Francesco Cavalli Sforza (Mondadori, !$$#); !$$', Se l’uomo avesse le ali di An-drea Frova (BUR !$$'); !$$(, Energia per l'astronave Terra di Nicola Armaroli e Vincenzo Balzani (Zanichelli, !$$(); !$"$, I vaccini dell’era globale di Rino Ruppoli e Lisa Vozza (Zanichelli, !$"$). Il !" aprile conosceremo la cinquina che si contenderà la vittoria della quinta edizione.

L'equazione di DrakeBiblioteca RegionaleAosta 25 aprile 2011 / h 21.00

La Fondazione Clément Fillietroz-)*+,-, che gestisce l'Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d'Aosta e il Planetario di Li-gnan, è lieta di annunciare che venerdì !% aprile alle ore !".$$

presso la Biblioteca regionale di Aosta, si terrà la consueta confe-renza di stagione. Relatore della conferenza, che tratterà delle possibilità di vita nel cosmo, sarà il dott. Andrea Bernagozzi, ricercatore all’Osservatorio per il Progetto Pianeti extrasolari, sviluppato dall’istituto valdo-stano e dall’.*/0-Osservatorio Astronomico di Torino per cercare pianeti simili alla Terra in orbita attorno a stelle nane rosse nelle vicinanze del Sole. Il dott. Bernagozzi, laureato in &sica all’Università degli Studi di Milano, per poi conseguire il Master in comunicazione della scienza alla Scuola Internazio-nale di Studi Superiori Avan-zati (-.--/) di Trieste, da quasi quindici anni è impegnato in iniziative di didattica e divulga-zione, è autore di La fantascien-za a test (Alpha Test, !$$#) e con Davide Cenadelli di Seconda stella a destra. Guida turistica al Sistema Solare (Sironi, !$$().Lo spettacolo della notte stel-lata, che possiamo ammirare quando siamo lontani dall’in-quinamento luminoso delle no-stre città, è tanto a1ascinante da indurre una sorta di timore reverenziale. Forse per questa ragione gli antichi immagina-rono che divinità e spiriti popo-lassero il cielo: fantasie in grado di renderlo meno misterioso e più amico.Quando le vecchie credenze furono abbandonate, molti si chiesero se le stelle non potes-sero essere invece lontani soli, che illuminavano mondi abitati da altri esseri viventi. Finché, nel corso del 22 secolo, la pos-sibile esistenza di altre forme di vita nel cosmo cominciò ad essere considerata non più un tema esclusivamente &loso-&co, religioso o letterario, ma un problema scienti&co vero e proprio.Nel "(3" una dozzina di eminen-ti studiosi di varie discipline, dalla biologia all’astronomia, si riunirono nella cittadina statunitense di Green Bank, in West Virginia, per discutere una formula matematica che permettesse di rispondere alla domanda fondamentale: siamo soli? A1rontare questo interrogativo con gli strumenti

!." #$$% & #'(&)* +,"" -.$/0123.4/%$/P L A N C K 153

L’astronomia tra ricerca scienti5ca, emozione e rispetto per l’ambiente. Sono i temi proposti da MassaScienza. L’evento si articola su 67 appuntamenti spalmati nell’arco di due mesi, con l’intento di mettere in grado i partecipanti di vivere in prima persona il metodo scienti5co abituandosi al confronto e alla veri5ca di prove sperimentali: in programma dieci conferenze che porteranno a Massa Stefano Bagnasco, Vittorio De Marchis, Giulio Giorello, Stefano Moriggi, Pietro Redondi, Piergiorgio Odifreddi, Giulio Mola e molti altri.

CONTATTIwww.comune.massa.ms.it

MassaScienza Comune di Massa!! aprile — !" maggio "#!!

e il rigore propri della scienza è il compito dell’astrobiologia, disciplina nata dall’incontro tra le scienze della vita e quelle dell’universo. Cinquant’anni dopo la conferenza di Gre-en Bank, grazie alle sonde spaziali sappiamo che l’unico pianeta del Sistema Solare dove attualmente è presente la vita è il nostro. Però sono stati scoperti centinaia di pianeti extrasolari nella Via lattea e gli esperti ritengono che sia vicino il momento in cui troveremo un mondo potenzialmente adatto allo sviluppo della vita.

D'autres terres dans l'univers?Osservatorio di Brera Milano 16 aprile 2011 / h 21.30

Il prof. Michel Mayor dell'Uni-versità di Ginevra, scienziato di fama mondiale e pioniere nel campo della ricerca di pianeti extrasolari, a tenere una conferenza sul tema D'autres terres dans l'univers?

presso l'Osservatorio Astrono-mico di Brera. Il "$ novembre !%%&, esattamente quindici anni fa, due astro'sici svizzeri, Michel Mayor e Didier Queloz (allora studente di dottorato) pubblicavano su Nature, la più importante rivista scienti'ca internazionale, la scoperta di un pianeta in orbita attorno a una stella simile al Sole, la stella &! della costellazione di Pegaso. Proprio !" Pegasi fu il nome con cui venne battezzato quel mondo alieno, individua-to con il metodo indiretto delle velocità radiali. Con questo annuncio l'antico quesito dell'umanità sulla possibi-le esistenza di altri mondi nell'universo diventava argo-mento di studio della moderna ricerca astronomica.Nel giro di una quindicina d'anni sono stati individuati circa &## pianeti extrasola-ri, così chiamati perché non orbitano attorno al Sole, come la Terra, ma attorno ad altre stelle. È stata scoperta una sor-prendente diversità tra questi sistemi planetari, cosa che ci

permette di capire meglio la loro formazione e in partico-lare la formazione del Sistema Solare. La ricerca di pianeti simili alla nostra Terra fa parte delle s'de attuali di questo nuovo capitolo dell'astronomia.( La scoperta di un mondo con caratteristiche analoghe al nostro non rappresenterebbe però che un primo passo per rispondere alla domanda an-cora più cruciale: ‘esiste la vita altrove nell'universo?’

CONTATTIwww.mi.astro.it

Minuetto astronomico Villa TorloniaRoma13 — 14 maggio 2011 / h 16.30

Un viaggio fantastico tra espe-rimenti e teorie del passato, questo è lo spettacolo Minuetto astronomico che sabato !$ e do-menica !) maggio alle ore !*.$#, verrà presentato a Technotown, spazio a cura dell’Assessorato alle Politiche Educative Sco-lastiche, della Famiglia e della Gioventù di Roma Capitale, realizzato nel cuore di Villa Torlonia da Zètema Progetto Cultura con l’ideazione e la supervisione di Paco Lanciano.A metà tra una favola musicale e una lezione di astronomia, Minuetto astronomico è un vero e proprio esperimento di comunicazione della scienza curato da Cinzia Belmonte e Tommaso Castellani in cui verrà ripercorsa la storia delle teorie del cosmo. Due scien-ziati-attori-musicisti coinvol-geranno la platea attraverso il racconto delle teorie e degli esperimenti che hanno cam-biato la nostra storia: da Tolo-meo a Copernico, da Galileo ad Hubble, dalla sfera alle spirali, dalla terra centro dell'universo agli in'niti mondi. Minuetto astronomico è un progetto di formaScienza in collaborazione con il Gruppo Sperimentale Villanuccia e con the Pool Factory. L’ingresso allo spettacolo è libero ed è of-ferto dall’Agenzia Spaziale Ita-liana, l’età consigliata è dagli

otto anni in su. Un’occasione imperdibile per a+rontare in modo giocoso e spensierato ar-gomenti scienti'ci importanti che hanno contribuito allo sviluppo della nostra civiltà.

CONTATTIwww.technotown.it [email protected]+39 060608

Seconda stella a destra Libreria MelbookstoreRoma20 aprile 2011 / h 18.00

Presentazione del libro Seconda stella a destra. Vite semiserie di astronomi illustri, recentemente pubblicato da DeAgostini. All'incontro interverrà l'autore, Amedeo Balbi, e Luca Sofri, giornalista, direttore de Il Post. Quante volte a ognuno di noi è capitato di scrutare il cielo cercando di guardare oltre il punto dove l’umana vista può arrivare, cercando di avere le risposte ai nostri più strani desideri o curiosità? Questo è ciò che hanno sempre fatto anche gli astronomi nel loro intimo. Tutto ciò che hanno sempre voluto erano le risposte che ognuno di noi cerca, in fondo. E guardavano lontano nello spazio per guardare indietro nel tempo, per guardare dentro di noi, dentro quel buco nero d’incertezze e interrogativi che é l’essere umano. E se nell’an-tichità gli astronomi erano considerati tipi in gamba, ma assai poco prevedibili e spesso stralunati, andando avanti col tempo le cose sono cambiate, soprattutto con Copernico. E si sono susseguiti poi colpi di scena con Keplero, Galileo, Newton, e tutti gli altri 'no ad arrivare a noi, a Einstein, a Hubble, alle teorie del big bang e degli universi paralleli. Dagli uliveti della Grecia, alle colline di Firenze e poi a quelle della California, il paesaggio non è così diverso, a ben vedere, e i secoli passati non sono poi molti. Ma è l’universo che è cambiato nel frattempo, un universo oggi smisurato e in

P L A N C K !." #$$% & #'(&)* +,""-.$/0123.4/%$/154

Manifestazioni

P L A N C K O N L I N E

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A causa del volume delle segnalazioni pervenute ogni mese non è possibile pubblicare tutti gli appuntamenti. Sull'edizione online è possibile visionare la totalità degli eventi in programma nel bimestre corrente.

continua espansione. In Seconda stella a destra l’autore, astro!sico di profes-sione, ci aiuta a comprendere in modo semplice e divertente alcuni passaggi fondamentali per lo studio e la conoscenza dell’universo e i più importanti segreti di questa complessa scienza. Lo fa, in una prima parte, attraverso il racconto delle storie personali dei gran-di protagonisti dell’astronomia, una sparuta serie di irriducibili bastian contrari, di stralu-nati pionieri che sono partiti alla conquista del mistero tracciando nello spazio smi-surato del cosmo un sentiero per noi; in una seconda parte, invece, racconta le scoperte e i progressi fatti dagli astrono-mi, dal sistema tolemaico, a quello copernicano, a quello misto di Tycho Brache, alle leggi empiriche di Keplero, alla legge gravitazionale universale newtoniana, passando attra-verso la scoperta dei pianeti, della natura della luce, della vita delle stelle, e arrivando al complesso problema della misura delle distanze, alle galassie, alla relatività e alla cosmologia. ‘Di solito – come dice Marghe-rita Hack nella prefazione – ci si limita ai morti’. Qui invece Balbi ha voluto arrivare a rac-contare progressi della scienza !no ai nostri giorni, parlando degli scienziati che negli ultimi cinquant’anni hanno trasformato ancora una volta radicalmente le conoscenze dell’universo. E se c’è un !nale da scrivere per il momento non ci va nemmeno di sapere quale sia perché la storia è troppo avvincente e non vorremmo mai arrivare alla parola !ne. Amedeo Balbi è un ricercatore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma Tor Vergata. Ha lavorato all’Uni-versità di Berkeley, in Califor-nia, con George Smoot (premio Nobel per la !sica "##$). Si occupa di cosmologia e di astrobiologia. Gestisce un blog, molto approfondito e seguito, di divulgazione scienti!ca, con un occhio alla cultura pop e sporadiche divagazioni personali.

ICARA 2011 Osservatorio FOAM13Tradate (VA)29 — 31 aprile 2011 / h 16.30

%&'&, Italian Amateur Radio Astronomy e Sezione di Ricerca Radioastronomia (&%, in col-laborazione con Osservatorio )*&+,- sono lieti di annuncia-re %.&'& "#,,, l'Italian Congress of Amateur Radio Astronomy (/0 Congresso Nazionale di Ra-dioastronomia Amatoriale) che si terrà a Tradate (provincia di Varese) dal "1 al -, aprile "#,,. I lavori di %.&'& "#,, si svilup-peranno in più sessioni. Il pro-gramma dell’evento è tuttora in via di de!nizione pertanto i responsabili chiedono, qualora foste interessati a partecipare con una relazione orale, di in-viare entro e il "# aprile il titolo e l’abstract dell’intervento.

CONTATTIwww.iaragroup.org/icara

Hubble alle frontiere dell’universoPalazzo Loredan,Venezia16 Aprile — 15 Maggio 2011

Apre a Venezia la mostra Il telescopio spaziale Hubble alle frontiere dell’universo, dedicata a uno dei progetti scienti!ci più ambiziosi mai realizzati, frutto di una stretta collabora-zione internazionale tra 2&3& e 43&.La mostra, che si terrà dal ,$ aprile al ,5 maggio "#,, presso l’Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, celebra il ven-tennale del lancio del tele-scopio spaziale, la costruttiva collaborazione tra la 2&3& e l’43& a questo storico progetto e i risultati ottenuti, che sono stati di enorme impatto sullo sviluppo della conoscenza astronomica e più in generale sulla società. Hubble, infatti, non ha solamente cambiato la nostra conoscenza dell’univer-so, ha cambiato il modo di fare scienza. Ha portato l’universo nelle nostre case, ha ispirato e continua a ispirare molti di noi, !no a poterlo de!nire «il tele-

scopio della gente», facendo dell’astronomia, una scienza prima riservata a pochi, una risorsa disponibile a tutti.La mostra presenta una se-lezione di immagini astro-nomiche di grande formato e di straordinaria nitidezza scattate da Hubble dalla sua orbita al di sopra dell’atmo-sfera e descrive il lavoro degli astronauti durante le missioni di manutenzione, con foto e campioni della strumenta-zione usata durante l’ultima missione dello Shuttle, nel maggio del "##1.Dal tramonto, per un paio d’ore, verranno proiettati sulla facciata gli spettri – i segnali luminosi scomposti nelle varie lunghezze d’onda – di galassie lontane, raccolte da uno degli strumenti installati su Hubble, la Advanced Camera for Sur-veys. In parallelo, immagini stilizzate delle galassie più lontane verranno proiettate sul prato.Questi dati, mostrati a Venezia in anteprima assoluta, rappre-sentano i con!ni estremi della nostra conoscenza dell’univer-so lontano.Direttore Artistico: Mario Livio, 3637%. Curatori: Antonella Nota, 43&/3637%; Bob Fosbury, 43&/36-4.); 8omas Gri9n, 2&3&; Responsabile 2&3& Équipe: Bonnie Eisenhaimer, 3637%. Consulenti: Tom Gri9n, 2&3&/:3).; Salim Ansari, 43&; Lars Christensen, 43*; Elena Dalla Bontà, Università di Padova; Zolt Levay, 3637%; Mark Mac-Caughrean, 43&.

[email protected] +30 049 8278246

L’universo in mostraGrignano (TS)26 aprile — 28 maggio

Buchi neri, galassie, super-novæ. Fenomeni che fanno parte del nostro immaginario quando parliamo di spazio. Ma come li vedono gli scienziati? Una risposta la suggerisce la mostra Space Art, realizzata

dalla Scuola internazionale superiore di studi avanzati (3;<<=), dal dipartimento di Astro!sica dell’Università di Trieste, dall’Istituto nazionale di astro!sica e dall’Universi-tà di Durham (Regno Unito), presso l’Immaginario Scien-ti!co, museo interattivo della scienza a Grignano (Trieste). La mostra, visitabile gratuita-mente ogni domenica dal "$ aprile al "> maggio, è abbinata al workshop Novicosmo !"##: the impact of simulations in co-smology and galaxy formation.I misteri della natura sono visti sotto una nuova luce, grazie allo sguardo di ricercatori italiani e stranieri, che vestono i panni degli artisti. Fotogra!e scattate da sonde lontane o da telescopi terrestri vengono modi!cate dagli scienziati in chiave artistica, cercando di suscitare emozioni negli spet-tatori. Anche la simulazione trova posto tra le opere. Diver-se forme di cosmologie virtuali, usate per studiare come sia nato il nostro universo, sono reinterpretate da giovani registi e scorrono di fronte ai nostri occhi. Bambini e adulti potranno osservare il cosmo con occhi diversi e divertirsi in maniera intelligente.

CONTATTIwww.immaginarioscientifico.it+39 040 224424

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Controversia sul Global WarmingSpett. Redazione, ho letto con piacere l'articolo di Fabio Nervegna sull'attuale minimo solare (Planck !"!, #d$). Quel mi ha lasciato perplesso è la sitogra%a fornita, in cui sono presenti siti (climatemonitor. com, daltonsminima.com e whattsupwiththat.com) che sono schieratamente rivolti a negare il contributo antropico dell'e&etto serra, mentre l'aspetto di %sica solare è magari trattato bene, ma solo in funzione di dimostrare che il riscaldamento globale è interamente dovuto al Sole. Con tutto il rispetto per la formazione professionale dei curatori, mi sembra che tali siti tendono a selezionate acriticamente le teorie a loro favore e ad ignorare i dai contrastanti. È nel loro diritto, ma il rischio è quello di prendere per buone quelle che sono ipotesi molto discusse (vedi le due teorie di Svenskmark e Archibald citate nel vostro articolo). Nervegna tratta con criterio questi argomenti, e sa distinguere, ma per un lettore meno preparato temo sia di'cile fare altrettanto. Credo che esistano molti altri siti in cui le tematiche legate al Sole e alla meteorologia sono trattate in modo meno ideologico.

—prof. G()##( C*+*$,--*Astronomo Associato(#)., Osservatorio Astro%sico di Arcetri

NASA: il déjà vu della DiscoveryA tre giorni dalla (speriamo) partenza della /0/-!"" per la stazione spaziale, mi viene il dubbio di aver già scritto quattro mesi fa tutto quello che c’era da scrivere di saliente su questa missione: il modulo logistico Leonardo che diventa permanente, e tutta la storia che c’è dietro, lo strabiliante mezzo robot Robonaut 1 e naturalmente il fatto che questo sarà l’ultimo volo del Discovery, la più anziana delle tre navicelle superstiti, nonché quella che ha volato di più – questa sarà la sua "23 missione – volando nello spazio quasi un anno intero in totale.Anche l’agenda degli undici giorni della missione è la stessa, centrata su due 456 e l’aggancio di Leonardo al nodo !-Unity,

benché in fatto di cambiamenti la /0/-!"" ne abbia registrato uno rilevante e senz’altro inconsueto: la sostituzione di un membro dell’equipaggio, Tim Kopra, per colpa di un incidente di bicicletta. Della serie, anche gli astronauti cadono. Tutta la faccenda, insomma, potrebbe avere il sapore del déjà vu se non fosse che ogni lancio shuttle è una storia a parte.

—prof.ssa R*7,$-) L*89#(9:, Università degli Studi di UdineDipartimento di Fisica

Mix spazialea basso costo L’americana 60; (quella che fai i booster dello shuttle) collaborerà con l’industria europea 46<//Astrium (che fa Ariane =) alla produzione di un lanciatore che un giorno potrebbe portare in orbita astronauti e carico al moderatissimo costo di !>? milioni di dollari, vale a dire il @?A in meno dei costi medi attuali (shuttle escluso). Il razzo low cost, battezzato Liberty, sarebbe un robone di una novantina di metri in grado di portare in orbita bassa oltre 11 tonnellate di carico, ed è una sorta di mix tra un primo stadio à la shuttle, derivato dai booster dello shuttle (e sviluppato in e&etti dalla 60; per Ares-!), e un secondo stadio basato, se capisco bene, su quello criogenico dell’Ariane = con il motore Vulcain 1. Il tutto, poiché si tratta di un composé di oggetti che hanno già abbondantemente volato (da qui il basso costo), sarebbe pronto per il primo test nel 1?!" e operativo nel 1?!=.

La notizia, tuttavia, per essere capita %no in fondo va inquadrata nel contesto del secondo turno del BB<,C, il programma della D6/6 per lo sviluppo di velivoli spaziali commerciali con equipaggio, a cui appunto è stata presentata la proposta. La lista dei concorrenti conta – per adesso – ben @1 industrie, senza parlare di quelle europee che non possono partecipare direttamente perché il programma è indirizzato solo a US commercial providers as de!ned by the Commercial Space Act of "##$. La torta da dividere al momento non è immensa, 1?? milioni di dollari, ma le prospettive sono ben più ampie. Certo che come piano per stimolare l’iniziativa privata, non c’è dubbio che il BB<,C stia stimolando assai. Io però

una domanda ce l’ho: se è così semplice fare buone astronavi spendendo poco, com’è che nessuno l’ha ancora fatto?

—dott. P(,-$* P,$(E*-(Project Manager Settore Piani!cazione)F(, Agenzia Spaziale Italiana

Fuoco amicoCerto che di cose strane ne capitano. Che un atto del governo si trovi attaccato, e pesantemente, da un membro della maggioranza di governo, e addirittura da un ex sottosegretario, è difatti perlomeno inatteso. Ancor più se si pensa che l’atto è il decreto di riordino degli enti di ricerca, l’esponente del G:H è l’ex sottosegretario alla ricerca Guido Possa, e la sede la Commissione cultura del Senato riunita il mese scorso per dare il suo parere sul suddetto decreto. Vi invito a leggere per intero il resoconto dell’intervento di Possa (che avendo antichi trascorsi con il presidente del Consiglio dovrebbe essere persona ascoltata a palazzo Chigi).Io ho trovato particolarmente carina, per esempio, la frase ‘suscita pertanto perplessità la volontà dell’attuale Governo di operare a così breve distanza un ulteriore importante riordino degli enti di ricerca’ (e ci credo: tanto lavoro per nulla? uno si aspettava di vederselo minacciato da Mussi – mica da una compagna di partito), ma le argomentazioni di Possa sono molte, e molto articolate, e riguardano in primo luogo, e non stupisce, l’eccesso di autonomia che verrebbe concesso agli enti. Ci sono poi una serie di altre osservazioni, che vi rinnovo l’invito a leggere, che entrano molto in dettaglio e rivelano, che le si condivida o meno, l’esperienza di Possa in materia.

Ma la botta vera, se capisco bene, è proprio all’inizio, quando si fa notare con estrema vivacità che la delega che consentiva al ministro di presentare il decreto era scaduta da mesi. E che – dice testualmente Possa, che è Presidente relatore del decreto in commissione – è stata però «resuscitata» con modalità che il Presidente relatore non esita a censurare vivacemente in quanto hanno impedito il prescritto esame da parte della Commissione competente. Ora, non saprei assolutamente se tutto questo porta all’arresto del processo di approvazione del decreto, di cui proprio ieri ha iniziato l’esame

P L A N C KL E T T E R E

Controversia sul Global Warming

P L A N C K158 !." #$$% & #'(&)* +,""!"##"$"

Lettere

Le lettere devono essere inviate con il nome dell'autore, indirizzo e numero di telefono via e-mail a [email protected]. Ai !ni della pubblicazione, le lettere possono essere modi!cate in lunghezza e chiarezza. Tutte le lettere diventano proprietà de Planck e non saranno restituite. A causa del volume della corrispondenza non è possibile pubblicare ogni lettera.

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la commissione cultura della Camera. Le osservazioni del sen Possa, a prescindere se sia fuoco amico o meno, sono molto serie e condivisibili. Il reale problema infatti è che il decreto di riordino approvato dal Goveno è un gran pasticcio che mette insieme Enti di natura e ruoli diversi. Per di più non rappresenta alcuna innovazione ed introduce elementi di grande contraddizione come ad esempio che gli statuti siano formalati dagli attuali consigli di amministrazione ormai delegittimati.

—prof. L!"# D$%%& I#"&'&Dipartimento Interateneo di Fisica!()*#, Università degli Studi di Bari

La luminosità delle galassieNon siamo d’accordo con le motivazioni sulla progressiva diminuzione della luminosità delle galassie che avete dato nell'articolo del numero di febbraio (Planck +,, (d-). La velocità di espansione, a mio avviso, c’entra eccome. Un oggetto si vede come era nel passato sulla base della sua distanza da noi e probabilmente gli abitanti di quella galassia ci vedono uguali a come noi vediamo loro. Se la luce della galassia azzurra ha impiegato tutto questo tempo per arrivare da noi vuol dire veramente che l’universo si è espanso a velocità relativistica; se così non fosse non potremmo vedere oggetti tanto antichi perché la loro luce ci avrebbe già superato. Se per esempio l’universo avesse un diametro di . mld di anni luce e un’età di +/,0 mld di anni noi non potremmo vedere nulla più vecchio di . mld di anni perché le immagini più vecchie sarebbero già oltre noi e non potremmo più riacchiapparle. Inoltre succederebbe una cosa strana: vedendo oltre il punto del big bang le galassie più lontane ci apparirebbero in fasi evolutive più avanzate rispetto ad altre più vicine al punto del big bang e quindi a noi, e ciò non concorda con le osservazioni, che confermano che più guardiamo lontano e più si vedono oggetti arcaici. Le spiegazioni in linea con le osservazioni possono essere a mio avviso tre: o la distanza di questi oggetti è inferiore a quanto si crede, o l’universo è molto più vecchio e grande, oppure (e io propendo per questa terza ipotesi) la velocità di espansione è relativistica. A +/,0 mld di anni luce di distanza da noi potrebbe esserci proprio il punto da cui è nato tutto, in questo caso c (la velocità della luce) sarebbe la velocità di espansione media dell’universo. Tuttavia è

più probabile che c sia la velocità istantanea (attuale) di tale espansione. Concludendo: forse c’è una relazione tra la velocità con cui si espande l’universo e c, il cui valore non sarebbe quindi costante ma si sarebbe modi1cato nel tempo. Pura congettura, lo so, ma ho letto da qualche parte che, alla luce di alcune osservazioni, ci sono dei 1sici che stanno mettendo in discussione l’idea dell’isotropia dell’universo. Chissà cosa ci diranno, a questo proposito, le future osservazioni. Salute a tutti.

—prof. R&*$-2& B$3&4()—prof.ssa M#-45$-)2# T#%)#)(#6, Istituto Nazionale di Astro1sica

G$(2)%) 7-&6$88&-) vi ringraziamo per il vostro intervento che spinge alla ri!essione e al dialogo su un tema così dibattuto dalla comunità scienti"ca in questo ultimo periodo. Cercherò in queste poche righe di rispondere alla vostra puntuale osservazione. Le spiegazioni da voi fornite riguardo le fasi evolutive più avanzati delle galassie sono essenzialmente corrette e coerenti con i gli ultimi dati diramati da 9#8# e :8#; difatti erano citati anche nell'articolo stesso. Il punto, credo, non risiede nei dati in sé quanto piuttosto nell'interpretazione. La nostra rivista, da sempre, non o#re punti di vista, bensì spaccati sulla ricerca. È un discorso di responsabilità e etica.

Le vostre obiezioni valgono infatti tanto quanto le teorie espresse dai vostri colleghi autori dell'articolo, i quali si prendono in prima persona oneri ed onori delle loro a#ermazioni. Non è nostro compito premurarci di generare consenso, il nostro compito è quello di dare ai ricercatori, e al loro lavoro, la possibilità di apparire. Naturalmente tutto al vaglio di un'attenta valutazione scienti"ca. Ma, e lo sapete meglio di me, la scienza non progredisce per certezze. E niente è «verità assoluta».

—R&*$-2# Z#*&22)Coordinamento editoriale

Quel che (forse) ci aspettaChe si preannuncia un anno un po’ strano, in cui, almeno da un certo punto di vista, a causa di una serie di ritardi parecchie cose sono le stesse del .;+;. A cominciare dagli ultimi due voli shuttle, o forse tre: persino l’incertezza sulla <=<-+/> è ancora in gran parte la stessa di dodici mesi fa, ora si aspettano i primi di marzo, la scadenza

dell’attuale Continuing Resolution e le scelte del nuovo Congresso. Le date 9:= per la <=<-+//, e quindi la <=<-+/,, dovrebbero comunque arrivare il prossimo giovedì, dopo l’ennesima riunione tecnica per valutare lo stato delle riparazioni al serbatoio esterno del Discovery.

Restando nell’ambito delle navette verso la ?<<, il .; gennaio dovrebbe partire il secondo @=A giapponese; tuttavia, se non ricordo male, sulla <=<-+// c’è un payload legato a un altro bordo dell’@=A-., per cui non sono sicura che la data rimanga valida. Nessuna conseguenza, invece, sull’B=A-. Keplero dell’:<B, che parte da Kourou il +> febbraio. Sempre da Kourou, in aprile (ma ancora non c’è la data esatta) dovrebbe fare il suo viaggio inaugurale il Soyuz-Fregat, mettendo in orbita il primo dei Pleiades, due satelliti ottici di osservazione della Terra che fanno parte dell’accordo italofrancese sul duale: in pratica, la parte ottica del progetto di cui CD<ED-SkyMed è la componente radar. La seconda missione Soyuz da Kourou, in data da destinarsi ma auspicabilmente entro la 1ne del .;++, porterà invece due satelliti di validazione per il sistema di navigazione europeo Galileo. E Vega? A settembre, si dice e si spera, mentre dall’B<? fanno sapere che il piccolo satellite scienti1co FBG:<, con cui Vega farà il primo volo dalla Guyana Francese, è pronto a partire. Dal punto di vista scienti1co, tuttavia, il .;++ sarà senz’altro l’anno di BE<-;., che va sulla ?<< con l’Endeavour e la <=<-+/, in aprile (sempre che…), aprendo la stagione della 1sica delle particelle sulla stazione spaziale.

—dott.ssa S)H&($22# D) P)77& Direttrice del Volo Umano:<B, Agenzia Spaziale Europea

Nel prossimo numero!""# $ %&'()# * +,--.# */$$

LE RAGIONI DEL VIAGGIO SPAZIALEP!"!# B$%$&' e Z() B$#$"(* · +,-J(.$**$ F/#0"!""!# · 123F'(*$ H$##4 e C.$#%!0 H$'%!4 · 560$E7($#7( B(*'8!%%' · 9,:L$;#!*8! C%(50'*< · *$0$

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Comitato scientifico

R!"#$%! B&%%'(%!)Docente di fisica sperimentaleUniversità degli Studi di Perugia

E)$'*! B#++!)#Docente di astronomiaUniversità degli Studi di Milano

E+#)& C&(%#++&)'Professore di filosofiaUniversità di Firenze

D&,'-# G$!((!Docente di fisica quantisticaUniversity of California Santa Barbara

R!"#$%! L&)./Docente di fisica teoricaMassachusetts Institute of Technology

P'#$.'!$.'! O-'0$#--'Professore ordinario di logica e matematicaUniversità di Torino

S%#0&)! O+',#$'!Docente di astrofisicaUniversità degli Studi di Roma Tor Vergata

T1234 P516785Docente di filosofia della scienzaUniversità degli Studi di Milano Bicocca

C&$!+9) P!$*!Team leader Cassini Imaging ScienceSpace Science Institute

A))&+'(& R&)-&++Docente di astronomiaHarvard University

M&$%')! R#((&Docente di cosmologia e astrofisicaCambridge University

L#)# V#(%#$.&&$- H&:Docente di fisica applicataHarvard University

ANNO 1NUMERO 1APRILE 2011

LEGGEREL’UNIVERSOP'#$! B#),#):%'Università degli Studi di Padova

G'!,&))' F&"$';'! B'.)&<'Committee on Space Research

B$:)& B#$%:**'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

P&!+! D# B#$)&$-'(Istituto Nazionale di Astrofisica

Abbonamenti e arretrati: 12 34132566 Per chi chiama da telefoni pubblici o cellulari, il costo massimo della telefonata da rete 7ssa è di 85,29 cent di Euro alla risposta ((). inclusa).Registrazione del Tribunale di Milano n. 53/41 del : febbraio 8;41.

Rivista mensile pubblicata da MG Editore. Printed in Italy – marzo 2188Copyright © 2188 by MG Editore<==> 1169–3136

Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte della rivista può essere rielaborata o di?usa senza autorizzazione scritta dell'editore. Si collabora alla rivista solo su invito e non si accettano articoli non richiesti.

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C+&:-'& D' G'!$.'! CaporedattoreM&%%#! G:&+&)-$'( Caposervizio gra!coA+#(('! S!$-', C');'& A<&%! Gra!caG'&)"$:)! G:#$$'#$! Photo editor

RecensioniF!+*! C+&:-', S>2651 C4>7?@,G'&*!<! G&<"')#$', D&)'#+& B'.&%%', P'#$! B'&):**', P'#%$! F&""$', M&$*! B!(*!+!, P&!+! P&.+'&$'!, R4AA787 T7BB5425, C+&:-'& D' G'!$.'!

Progetto GraCco M&%%#! G:&+&)-$'(

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Politecnico di MilanoFacoltà del DesignLaurea Specialistica in Design della ComunicazioneA.A. 2009/2010

Matteo Gualandrismatricola 734835

RelatoreProf. Mauro Panzeri

CorrelatoreDott. Marco CattaneoDirettore responsabile di Le Scienze e National Geographic Italia

Matteo Gualandris

Vedere l’universopiegarsi alla letteraProgetto editoriale per una rivistadi astronomia e astrofisica

Copertine future


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ASTRONOMIAE ASTROFISICAANNO 1 NUMERO 2MAGGIO 2011

LE RAGIONI DEL VIAGGIO SPAZIALELa chiusura del progetto Shuttle coincide con la cancellazione del programma Constellation, i velivoli spaziali destinati a raggiungere la Luna e poi Marte. Simboli della lenta agonia di un certo modo di intendere l’impresa spaziale

ARTICOLILa Luna di cartaP&3&( B2)2D, e Z/E B2(23/+ · :A6

Missioni in aFttoJ/G2++2 FH(.3&33&( · @?;

Competitività nella monarchia stellareE'/2('/ B/+,I&)), · 4A>

Il programma astropolitico di ObamaL2J(&+I& C)/*.,+1 · +2.2

La galassia privataF,/+2 H2((K e CG2()&. H2,)&K · *L.2

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L’ACQUA DI MARTEGeneralmente si ritiene che acqua sia sinonimo di vita perciò attualmente l’esplorazione di Marte con la missione Mars Exploration Rover non è stata 4nalizzata direttamente per la ricerca di forme vitali ma per la scoperta del prezioso liquido. E questo è stato trovato, perlomeno sono state trovate prove della sua esistenza

ARTICOLIIl grande oceano prosciugatoE+(,5/ B&))/+& · *+,6,

L’importanza della ricerca geologica E)&+2 C2.3&))2+, · 789

Attività idrotermale a Syrtis MajorS3&:2+/ O),-&(,/ · *+,(/62

Dall’acqua alla vitaL&+& V7.3&(122(' ;2* · <=>

Le premesse per una missione umanaS&0 N/((,. · +2.2

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LA NUOVA PROMESSA DI GIOVEMentre la Nasa e l’Agenzia Spaziale Europea mettono a punto nuove sonde indirizzate verso il più grande pianeta del sistema solare, gli utlimi studi sulla superi4cie del gigante gassoso lasciano intravedere la possibilità di una futura spedizione

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Implicazioni psicologiche dell’esplorazioneT&)6/ P,&-2+, · ;87<7

Cupola con vista su ATV-2M2(3,+/ R&..2 · 9=7

Cooperare per un grande obiettivoG,2+)*>2 M2., · ?=@

Tre missioni per EuropaA++2),.2 R2+'2)) · ==,

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ASTRONOMIAE ASTROFISICAANNO 1 NUMERO 4LUGLIO 2011

Vedere l’universo piegarsi alla lettera Progetto · Il Brasile in procinto di entrare a far parte...

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