Buchi neri auscultati

Le analogie nelle attività di divulgazione scientifica sono il pane quotidiano, e sono per altro pronto ad ammettere che spesso se ne abusa magari cercando più l'immagine ad effetto che la corretta comunicazione.

Rimane però anche vero che, certamente con un po' di fantasia, tutto questo possa essere un potente mezzo per divulgare il fascino di risultati scientifici che altrimenti potrebbero apparire relativamente aridi agli occhi di un pubblico non specialista.

Di recente infatti, un gruppo di scienziati internazionali, fra i quali i nostri, nel senso di INAF/Brera. mi si perdoni il brera-centrismo, Tomaso Belloni, Holger Stiele, Sara Motta e Teo Muñoz-Darias, hanno studiato le emissioni da parte di una sorgente denominata IGR J17091-3624. 

Il nome, riconosciamolo, non è certamente di quelli che attirano flotte di appassionati, migliore effetto farà sicuramente sapere che si tratta di uno di quei sistemi in cui una stella cede massa ad un oggetto compagno che gli orbita vicino, nel nostro caso un buco nero. Questo tipo di configurazione è abbastanza comune nelle sorgenti di alta energia, e questi sistemi possono essere notevolmente brillanti come anche dare luogo a variazioni di intensità su molte scale temporali.

Ed è proprio studiando queste variazioni che è possibile ottenere una grande quantità di informazioni fisiche sul sistema. In un certo senso, è qui è l'analogia un po' suggestiva, ascoltando "il battito del buco nero"!

Infatti studiando la ritmicità con cui il flusso di materia dalla stella compagna cade sul buco nero è anche possibile ottenere una stima della massa dello stesso, una misura sempre fondamentale e mai semplice. Nel caso specifico, con un certo grado di sorpresa da parte degli scienziati coinvolti, si è trovata una massa relativamente piccola: circa 3 volte quella del nostro Sole. Si pensi che la sola altra sorgente nota di questa categoria che mostra un comportamento simile, GRS 1915+105, altro bel nome, si calcola alberghi un buco nero di una quindicina di masse solari.

Se volete saperne di più abbiamo una press-release dell'INAF e ai siti delle press-release della NASA e del Goddard Space Flight Center trovate anche dell'interessante materiale multi-mediale fra cui, appunto, una registrazione del "battito" del buco nero!

In ultimo, naturalmente, un augurio di Buon Natale a tutti quanti!

Questione di punti di vista

Anche in astrofisica.

E l'argomento, tanto per cambiare, è quello dei "lampi di luce gamma", alias gamma-ray bursts.

Quando sentite parlare di questi fenomeni, sia a livello divulgativo che più specialistico, è facile sentirsi ripetere che i GRB sono il fenomeno più energetico noto nell'universo, e qualcuno aggiunge anche, con ovvia enfasi, "dopo il big-bang". 

A parte l'assonanza con una recente canzone di una nota pop-star... effettivamente i GRB sono fenomeni impressionanti. Imprevedibili per direzione di provenienza, luminosità, durata, ecc. possono per brevi istanti dominare l'intero cielo ad alte energie.

Tuttavia, sebbene certamente si tratta di fenomeni di grande rilevanza energetica, non è detto che le cose siano veramente come di appaiono. Questo vale sempre, in generale, ma vale con particolare rilevanza quando la relatività gioca un ruolo importante. E per i GRB questo è decisamente il caso.

Il punto è che qualunque sia la luminosità intrinseca di una sorgente, se questa è in moto relativistico, ovvero a velocità vicine a quella della luce, verso  di noi, l'osservatore la vedrà molto più luminosa del reale perché, semplificando un po' la questione, è come se gran parte della luce emessa dal nostro oggetto fosse incanalata in uno stretto cono nella direzione del suo moto.

E' un po' come se una lampadina invece di emettere luce in tutte le direzioni potesse in qualche modo incanalarne la gran parte in un piccolo angolo e, quindi, giudicato da un'osservatore lontano, molto più brillante del reale. 

Ciò detto questo è certamente ciò che accade ai GRB, caratterizzati come sono da moti ultra-relativistici. Un gruppo di ricercatori guidati da Giancarlo Ghirlanda, dell'INAF/Brera, ha provato a seguire questa idea in maggiore dettaglio arrivando a risultati effettivamente sorprendenti. Non solo i GRB, se fossero osservati "a cavalcioni" del fenomeno, sono molto meno luminosi di quanto si potrebbe immaginare. In realtà sembrerebbero anche essere intrinsecamente molto omogenei, con pressoché la stessa luminosità e caratteristiche spettrali. Qui potete trovare la press-realease dell'INAF con maggiori dettagli.

Il risultato è senz'altro da verificare con studi più ampi coinvolgenti, per esempio un maggior numero di eventi. Se confermato però, questo lavoro avrebbe tutte le caratteristiche per chiarire molti dei punti ancora oscuri della fisica dei GRB e potenzialmente rafforzare l'ipotesi del loro possibile utilizzo come indicatori di distanza per l'universo lontano con ricadute di enorme importanza.

Un osservatorio benemerito

Effettivamente c'è poco di più internazionale e "globale" della ricerca scientifica di base. Confini e nazionalità sono abbastanza irrilevanti, e non è solo un modo di dire più o meno scenografico.

Rimane comunque vero che un istituto scientifico debba il più possibile curare anche il contesto sociale in cui sorge. E' un argomento non banale, e complesso. Sebbene non ci siano dubbi che il tempo speso in attività di tipo divulgativo o culturale in genere sia sempre tempo speso bene.

Inoltre, nel caso dell'Osservatorio Astromico di Brera, c'è anche il fatto di vedere le proprie attività distribuite su due sedi geograficamente abbastanza distanti: Milano e Merate. Una grande città industriale, ed un operoso centro brianzolo ancora immerso nel verde. C'è quindi da sperare che l'osservatorio, oltre che condurre ricerca scientifica della qualità necessaria, sappia anche essere una presenza reale nelle comunità in cui sorge.

La decisione del Comune di Merate di attribuire all'Osservatorio una delle benemerenze civiche attribuite annualmente è probabilmente un segnale positivo in questo senso, così come la motivazione assolutamente lusinghiera: "Per l'attività di alto valore scientifico quotidianamente svolto, per l'impegno profuso e gli eccellenti e straordinari vertici della ricerca raggiunti e da raggiungere da ognuno dei ricercatori di ieri e di oggi. Baluardo della Scienza che irradia sapere al mondo ed ai meratesi, sempre più protagonista della vita culturale della Città"

Certo... innegabilmente il testo trasuda un po' di retorica, ma mi piace pensare che l'apprezzamento per il proprio lavoro da parte di un'amministrazione comunale possa essere un segnale positivo in questa nostro Paese così talvolta segnato da una volgarità dozzinale ben oltre i limiti dell'accettabile.

Un resoconto della cerimonia è disponibile al ben fatto sito di "Merate Online".

Lampi di Natale

Cosa accade se un piccolo corpo, una cometa o un asteroide, cade su un oggetto compatto come una stella di neutroni?

il 25 dicembre 2010, Natale di un anno fa, il satellite Swift rivelò infatti quello che a prima vista sembrava uno dei tanti lampi di luce gamma, o gamma-ray burst (GRB) a cui la missione è dedicata.

Tuttavia fin da subito si intuì che c'erano diversi aspetti inusuali in quel burst, e nonostante la giornata natalizia si cominciò subito tutta la serie di operazioni che normalmente accompagnano questi eventi e che rappresentano uno degli aspetti più interessanti della storia di questa autentica avventura intellettuale che è la missione Swift per gli scienziati coinvolti.

Fra queste, naturalmente, l'organizzarono delle successive osservazioni con Swift ma anche da strumenti da terra, come per esempio il Telescopio Nazionale Galileo, situato sull'isola di La Palma nell'arcipelago delle Canarie. In questa attività un ruolo centrale fu giocato fin da subito da Sergio Campana, brillante collega dell'INAF / Osservatorio Astronomico di Brera, che insieme ad un team di scienziati italiani e stranieri ha proposto un'affascinante spiegazione per questo "strano" lampo di radiazione di alta energia.

C'erano infatti molti aspetti di non facile interpretazione nei dati che mano a mano venivano raccolti. Per esempio delle ripetute variazioni di flusso mai osservate prima sembravano suggerire una certa periodicità nell'evento, con però una progressiva diminuzione in intensità. L'idea che lentamente cominciò ad emergere è che in questo caso Swift non avesse osservato un GRB a distanze cosmologiche, ma al contrario stavamo assistendo al risultato, per certi versi drammatico, della caduta di un piccolo asteroide o un oggetto simile, su una stella di neutroni nella nostra Galassia. Il residuo estremamente compatto, una decina di km di diametro con massa comparabile a quella del nostro Sole, dell'esplosione di una supernova. 

Esce oggi, primo dicembre, pubblicato sulla rivista Nature, il resoconto completo di questa eccitante scoperta e qui possiamo trovare il comunicato stampa dell'INAF con i commenti direttamente da Sergio Campana. Un risultato di primissimo valore a suggello dei 7 anni di attività della straordinaria missione Swift!