Camilla Pianta

Gli ammassi globulari, tra i più antichi oggetti dell’universo, hanno recentemente svelato una complessità inattesa con la scoperta delle popolazioni stellari multiple, sfidando le idee tradizionali sulla loro composizione. L’avvento dei telescopi spaziali Hubble e James Webb ha dato infatti avvio ad uno studio con dettagli senza precedenti di tali strutture, mettendo in luce variazioni significative nelle abbondanze chimiche delle loro stelle.

Nell’intricato scenario delle galassie nane, un’intensa battaglia tra effetti della dinamica stellare e materia oscura decide il destino del rapporto M/L. Mentre la spoliazione mareale e le binarie non risolte tentano di influenzare la partita, la materia oscura rivendica la sua presenza indiscussa. Riuscirà costei ad avere l’ultima parola, ole stelle faranno finalmente luce su misteri ancora insondati?

Questo testo nasce con uno scopo particolare: invertire la freccia del tempo, andando dal futuro al passato, dalla fine all’inizio. Esso è l’esito dell’incontro fra l’astrofisica Camilla Pianta, esploratrice dell’universo con la passione per la scrittura, e l’artista Tommaso Duse, che incide i materiali, distruggendo, creando e trasformando in obbedienza alla terza legge di Lavoisier. Mentre cerca di dimostrare il legame tra cosmologia e cosmogonia mediante la sezione aurea, Tommaso si rivolge a Camilla con l’appellativo “Cosmilla”: lei ha sempre la testa “tra le stelle”, vuole viaggiare nel cosmo, ma litiga con il tempo. E allora, propone Tommaso, perché non costruire una macchina del tempo per tornare indietro fino al Big Bang, magari attraverso i buchi neri? Armata di formule matematiche e aiutata dall’estro creativo di Tommaso, Camilla decide di dare vita ad un progetto sul tempo, in cui confluiscono nozioni appartenenti alle più svariate teorie della fisica moderna. Con un po’ di scienza mista a fantascienza alla Carl Sagan, Camilla riuscirà infine ad effettuare il suo viaggio nel tempo e a passare da una parte all’altra dell’Universo (o, chissà, da un universo all’altro) con la logica fluidità che la fisica è capace di dare? Restate sintonizzati sulla web page di Coelum per successivi sviluppi del progetto.

I brillamenti solari sono potenti esplosioni di radiazione elettromagnetica e particelle cariche che hanno luogo nell’atmosfera solare. In base al modello standard CSHKP, i brillamenti accompagnati da eiezioni di massa coronale sarebbero caratterizzati dall’emissione di raggi X di tipo hard da parte di elettroni nel plasma solare accelerati fino a velocità relativistiche. Un recente studio discute il meccanismo di accelerazione degli elettroni proposto dal modello CSHKP applicando le formule della magnetoidrodinamica ai dati relativi al brillamento X8.2, avvenuto il 10 settembre 2017. Il risultato è una teoria che sottolinea il ruolo del campo magnetico solare durante il processo di urto terminale piuttosto che le proprietà dinamiche del plasma magnetizzato.

Si ritiene che i buchi neri primordiali siano oggetti antichi quanto l’Universo, sebbene essi non siano stati ancora osservati. Nati al termine della breve epoca inflattiva appena successiva al Big Bang, essi avrebbero avuto origine dal collasso gravitazionale di regioni ad alta densità nel fluido cosmico pre-esistente. Perché tale processo abbia luogo, d’altronde, è necessario che siano rispettate alcune fondamentali condizioni durante la fase post-inflazione di riscaldamento cosiddetto “lento”. Grazie ad esse, infatti, si genererebbero quelle particolari strutture che fungerebbero da sede per il futuro sviluppo di buchi neri primordiali. Partendo da poche, indispensabili basi teoriche di cosmologia, astrofisica e fisica delle particelle, questo articolo si propone quindi di discutere i diversi meccanismi di formazione dei buchi neri primordiali nell’intento di fornire nuovi spunti di riflessione sui primi stadi di vita dell’Universo.

Da anni gli scienziati cercano di conciliare la relatività generale di Einstein e la meccanica quantistica in una teoria unificata, la gravità quantistica, nella speranza di individuare un unico formalismo matematico capace di spiegare i fenomeni fisici sia su larga che su piccola scala. L’insuccesso degli innumerevoli tentativi finora effettuati ha indotto il fisico inglese Jonathan Oppenheim a domandarsi se quantizzare la gravità sia realmente la mossa giusta: perché, al contrario, non concentrarsi soltanto sulla gravità, modificando la relatività generale? Da qui la proposta di una nuova teoria post-quantistica della gravità, che sembra escludere l’esistenza della materia oscura.

Le regioni HII sono nubi di idrogeno ionizzato prodotte dalla radiazione UV emessa dalle stelle giovani e massicce. Esse sono dunque direttamente collegate alle zone di formazione stellare, dove tali stelle nascono ed evolvono rapidamente: questo veloce sviluppo porta però con sé una serie di effetti sull’ambiente circostante che va sotto il nome di feedback stellare. La difficoltà nello stabilire una relazione tra formazione stellare, regioni HII e associato feedback nei vari tipi di galassie ha incentivato la realizzazione di uno studio sui diversi meccanismi di feedback stellare pre-supernova nelle galassie nane starburst, tipicamente escluse dai cataloghi spettroscopici. Grazie ai promettenti risultati ottenuti dai ricercatori si ricavano importanti informazioni per implementare una modellistica più completa e accurata della formazione stellare nelle galassie in funzione delle proprietà delle regioni HII in esse presenti.

Il problema dei tre corpi, nato con la teoria della gravitazione newtoniana, rimane ad oggi una delle questioni aperte più complesse in dinamica stellare, la branca dell’astrofisica che studia gli effetti generati dal moto delle stelle e la loro influenza sull’ambiente circostante. La difficoltà nell’individuare una trattazione matematica ad hoc che sia al contempo efficace e poco dispendiosa dal punto di vista computazionale ha sempre introdotto forti limitazioni nell’analisi di certi fenomeni, come la formazione binaria a tre corpi. Ma, se in passato ciò ha costituito un ostacolo quasi insormontabile, ora un ritrovato spirito combattivo sembra diffondersi nel mondo della ricerca grazie alla pubblicazione di un nuovo codice simulativo basato su un metodo d’integrazione diretta all’avanguardia.

La natura elusiva della materia oscura rende difficile ottenere prove della sua esistenza e determinarne la composizione sfruttando le sue manifestazioni gravitazionali: per questo motivo metodi di rilevamento di tipo indiretto, tipici della fisica astroparticellare, stanno acquisendo sempre maggiore importanza. Essi si basano sull’individuazione di fenomeni che interesserebbero le ipotetiche particelle costituenti la materia oscura, come decadimenti e annichilazioni: tra questi, il decadimento a due corpi dei neutrini sterili sembra essere responsabile dell’aumentata emissione X osservata sia nell’alone che attorno al centro galattico. Uno studio, che combina l’utilizzo di vari modelli teorici per riprodurre il profilo di densità della materia oscura nella Via Lattea e le predizioni sugli esiti delle future osservazioni con il nuovo telescopio XRISM, fornisce predizioni sul flusso di decadimento di neutrini sterili nella Galassia che ci si aspetta di misurare entro i prossimi 15 anni.

In astrofisica la binarietà è tipicamente associata alle stelle… ma in realtà non è così! Oggetti di natura binaria esistono invero anche all’interno del Sistema Solare: si tratta dei cosiddetti oggetti binari a contatto. Essi sono asteroidi, comete e corpi appartenenti alla fascia di Kuiper formati da due agglomerati di detriti distinti che finiscono per fondersi a causa della reciproca attrazione gravitazionale, senza però perdere la loro forma caratteristica. Uno studio teorico prova dunque a fare chiarezza sulle proprietà fisiche che tali oggetti devono avere per sopravvivere al processo di fusione in forma binaria.

Le novae rosse luminose sono esplosioni di luce visibile rossa generate dalla fusione di sistemi binari coalescenti. Determinare la connessione fra tali fenomeni e la fase di inviluppo comune in cui si trovavano le stelle progenitrici è fondamentale per lo studio dell’evoluzione binaria, ma molto complesso in termini simulativi. Un nuovo modello idrodinamico che combina fisica della radiazione e della materia sembra però in grado di spiegare le diverse proprietà delle curve di luce delle novae luminose osservate.

L’astrosismologia studia le pulsazioni delle stelle ZZ Ceti, nane bianche pulsanti, per svelare la loro struttura interna, i meccanismi di pulsazione e l’evoluzione. Scopri come questa tecnica rivoluziona la nostra comprensione di queste affascinanti stelle.

Nuove prove osservative mettono in discussione l’esistenza della materia oscura e supportano la teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics). Scopri le implicazioni per la cosmologia e la fisica moderna.

Scopri le sfide per l’abitabilità dei pianeti nella zona abitabile attorno alla stella TRAPPIST-1, in particolare la fuga atmosferica.

Le curve di rotazione di un campione di galassie ad alto redshift tendono a declinare bruscamente a grandi raggi. Se fosse vero si dovrebbe rivalutare il ruolo della materia oscura.

Ouranos l’applicazione meteorologica innovativa, specificamente progettata per gli astronomi

solo le galassie che superano l’epoca della reionizzazione senza sostanziali mutamenti della loro originaria riserva di gas possono continuare l’attività di formazione stellare ed evolvere come luminose, mentre quelle oscure, impossibilitate a recuperare il gas perso, si fossilizzano in questo stato.

Una galassia che ospiti un AGN viene allora definita galassia attiva. Tuttavia, la storia evolutiva delle galassie dipende non solo dalle loro proprietà intrinseche, ma anche dall’ambiente in cui si trovano

Per spiegare tale “carestia” di NSRs sono state avanzate diverse ipotesi. La più probabile è che la maggior durata del periodo di variabilità delle novae ricorrenti di M31 e LMC rispetto a quello di 12a ostacoli la formazione di una concentrazione considerevole

Indagine statistica sulla Popolazione III detta anche Prime Luci dell’Universo

Il flusso stellare Jhelum dà indicazioni sulla storia di formazione della Via Lattea

Per poter inserire le serie temporali di Kepler all’interno del diagramma HR, un gruppo di
ricercatori dell’Olanda e degli USA ha proposto di tradurle in suoni, anziché in immagini, avviando dunque un processo di “sonificazione”

Sulla rarità dei satelliti grandi come la Luna   La presenza della Luna è di fondamentale importanza per la Terra, poiché essa contribuisce alla stabilizzazione dell’asse terrestre, favorendo quindi una condizione climatica più equilibrata, e controlla la durata del giorno e delle fasi di marea, con delle ripercussioni inevitabili sui cicli biologici. Ciononostante, uno degli […]

C’è un buco nero al centro del Sole? Una domanda sulla materia oscura nell’Universo

Neutrini altamente energetici, la chiave per comprendere l’origine dei raggi cosmici all’interno della Via Lattea