da Sorrentino | Apr 4, 2013 | Astronomia, Primo Piano, Stazione Spaziale
AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), il più grande e complesso esperimento scientifico in funzione da maggio 2011 a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, ha sequenziato milioni di particelle ritenute di sicuro interesse per la caccia alla materia oscura e tra esse 400.000 sono positroni, cioè elettroni con carica positiva. Si tratta della più rilevante quantità di antimateria finora osservata. Samuel Ting, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e Premio Nobel per la Fisica 1976, responsabile internazionale dell’esperimento AMS, ritiene che nei prossimi mesi lo spettrometro sarà in grado di stabilire se questi positroni sono un segnale effettivo della materia oscura o sono da ricondurre ad altra origine cosmica. Questi primi risultati della ricerca in orbita sono stati annunciati il 3 aprile 2013 al Cern, alla Nasa e pubblicati su Physical Review Letters.
Dalla sua installazione all’esterno della ISS, avventura il 19 maggio 2011 fino ad oggi, AMS-02 ha misurato oltre 30 miliardi di raggi cosmici aventi energie fino a migliaia di miliardi di elettronvolt. Lo ha potuto fare grazie ad una strumentazione basata su un magnete permanente equipaggiato da una serie di rivelatori di particelle di precisione in grado di identificare i raggi cosmici provenienti dalle zone più remote dello spazio che lo attraversano.
Tra queste, l’articolo in pubblicazione ne considera 6,8 milioni: il campione statistico più grande mai raccolto di elettroni e antielettroni (positroni) registrati nell’intervallo di energia compreso tra 0,5 e 350 GeV. AMS-02 ha dunque contato circa 400.000 positroni – un record di antiparticelle inedito tra le missioni spaziali – selezionati rispetto al fondo di protoni grazie alle misure accurate e ridondanti ottenute dai vari strumenti che lo compongono.
La frazione di positroni (rapporto tra il flusso di positroni e il flusso totale di positroni ed elettroni) nei raggi cosmici primari misurata da AMS-02 mostra un minimo intorno ai 10 GeV, ad energie superiori a 250 GeV lo spettro sembra appiattirsi. Inoltre, lo spettro della frazione di positroni non presenta nessuna struttura né in funzione dell’energia, né del tempo, né mostra anisotropia angolare, indicazione del fatto che i positroni di alta energia non provengono da una direzione preferenziale dello spazio.
L’Italia ha collaborato in maniera sostanziale alla realizzazione di AMS – nonché alle operazioni in orbita e al trattamento dei dati a terra – con l’Agenzia Spaziale Italiana e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Nel corso della sua missione di lunga durata sulla ISS, AMS registrerà 16 miliardi raggi cosmici ogni anno, trasmettendoli a terra per l’analisi dati a cura della Collaborazione AMS. “La nostra curiosità ora è capire l’origine di queste particelle”, spiega Roberto Battiston, fisico dell’INFN e dell’università di Trento che di Ams è numero due. “Può darsi che provengano da un tipo di stella chiamato pulsar all’interno della nostra galassia – prosegue Battiston – ma potrebbero anche essere una traccia di quel fenomeno ancora sconosciuto che è la materia oscura”.
“I dati di AMS sono di grande interesse – spiega Piergiorgio Picozza, fisico dell’INFN e dell’Università di Roma Tor Vergata, nonché spokesman di PAMELA – e mostrano come le misure di precisione siano oramai parte della Fisica delle Astroparticelle nello Spazio”. “Già l accenno di appiattimento dello spettro alle alte energie – conclude il professor Picozza – potrebbe essere il primo indizio di prossime affascinanti sorprese: PAMELA, Fermi ed AMS sono ammirevoli esempi di successo della Fisica Spaziale Italiana”.
La prima pubblicazione dell’esperimento rappresenta una pietra miliare per la Collaborazione internazionale AMS. Centinaia di scienziati, ingegneri, tecnici e studenti provenienti da tutto il mondo hanno lavorato insieme per oltre 18 anni per fare di AMS una realtà. La Collaborazione comprende 16 paesi in Europa, Asia e Nord America (Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Portogallo, Spagna, Svizzera, Romania, Russia, Turchia, Cina, Corea, Taiwan, Messico e Stati Uniti) sotto guida del premio Nobel Samuel Ting, del MIT. La Collaborazione AMS opera in stretto contatto con l’eccellente team della NASA dedicato al progetto AMS presso il Johnson Space Center, collaborazione che si è estesa per tutta la durata del progetto.
da Sorrentino | Mar 29, 2013 | Missioni, Primo Piano, Stazione Spaziale
In sole sei ore e quattro orbite, invece di due giorni e 30 giri intorno alla Terra, la navetta russa Soyuz con a bordo un astronauta americano e due cosmonauti russi ha raggiunto la stazione spaziale internazionale completando l’aggancio al modulo russo Poisk. Lanciata dal cosmodromo di Baikonur in Kazahkistan alle 21:43 (ora italiana) del 28 marzo, la Soyuz ha attraccato alle 3:29 del 29 marzo, addirittura con quattro minuti di anticipo rispetto al rendez-vous previsto. L’operazione di avvicinamento e aggancio viene condotta con guida automatica, come avviene per le navette cargo Progress, che in tre precedenti missioni di rifornimento della ISS avevano sperimentato con successo il volo breve. Nel caso della Soyuz, all’equipaggio viene richiesto di lavorare a lungo alle procedure preliminari, con il vantaggio di trasferire sulla terra prima del lancio una parte cospicua (circa 17 ore) del tempo che dovrebbero trascorrere nell’abitacolo della navicella in attesa di arrivare a destinazione.
Il profilo di missione veloce è reso possibile da aggiornamenti hardware e software introdotti nei sistemi di guida e controllo della capsula russa Soyuz TMA-08M che hanno consentito un lancio ed un’inserzione in orbita del razzo vettore molto più precisi, più vicino e più in fase con la ISS, eliminando la necessità di successive manovre di correzione-aggiustamento per inseguire la destinazione.
L’americano Chris Cassidy e i russi Pavel Vinogradov e Alexander Misurkin, che fanno parte della Spedizione 35, hanno raggiunto sulla stazione spaziale il canadese Chris Hadfield , l’americano Tom Marshburn e il russo Roman Romanenko, che si trovano in orbita dal dicembre 2012. Il viaggio rapido verso la ISS toccherà a fine maggio 2013 anche all’astronauta italiano dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) Luca Parmitano, alla sua prima missione.
La Spedizione 35 ha il compito di proseguire l’attività di ricerca a bordo della stazione, sfruttando le particolari condizioni di microgravità. In programma oltre 180 esperimenti nel campo delle scienze biologiche e fisiche, dell’osservazione della Terra, senza tralasciare i frequenti collegamenti con le scuole in ogni parte del mondo.
da Sorrentino | Mar 18, 2013 | Attualità, Eventi, Primo Piano
“ESPANSIONE DELLA CIVILTÀ NELLO SPAZIO – Aspetti Economici, Tecnologici, Etici e Sociologici” è il tema del workshop promosso da AIDAA (Associazione Italiana di Aeronautica e Astronautica) – sezione di Napoli e Space Renaissance International, sotto l’Alto Patronato della Presidenza della Repubblica, in programma venerdì 22 marzo alle 14:30 nello Spazio Eventi della Città della Scienza di Napoli.
Una location non casuale, scelta ben prima del drammatico evento che ha cancellato uno dei più importanti siti museali dedicati alla divulgazione della scienza e alla cui ricostruzione vuole contribuire anche un evento culturale di grossa portata in un territorio che vanta una profonda tradizione in campo aeronautico e spaziale.
Dopo la celebrazione del Congresso Internazionale dello Spazio dell’International Astronautical Federation agli inizi di ottobre 2012, seguito dalla riunione ufficiale dei Ministri della Ricerca dei Paesi aderenti all’Agenzia Spaziale Europea, nell’ambito della mostra Futuro Remoto “Le Fabbriche del Cielo” Napoli ospita una nuova puntata del confronto sulle prospettive delle scienze, tecnologie e applicazioni spaziali, dalle quali già dipendono molti aspetti legati a controllo e gestione delle attività quotidiane.
Basato sull’approccio filosofico che la Terra non deve essere più visto come un sistema chiuso, il workshop proporrà una visione delle opportunità future di accesso allo spazio attraverso i programmi di esplorazione e lo sviluppo del turismo in orbita terrestre, affrontando le prospettive di lungo periodo che suggeriscono di ottenere dallo spazio il contributo indispensabile a gestire il problema delle risorse planetarie e della sostenibilità, fino a considerare la progressiva espansione dell’umanità al di fuori della Terra e lo sfruttamento delle risorse disponibili nel sistema solare.
Temi che meritano di essere discussi e analizzati anche sotto l’aspetto sociologico e culturale, molto più vicini alla realtà di quanto si pensi: le attività spaziali, dalla progettualità al compimento delle missioni, e la conoscenza generata a tutti i livelli rappresentano un tesoro irrinunciabile per il progresso della società e il miglioramento della qualità di vita dell’umanità.
Assume particolare significato che il messaggio venga lanciato da Napoli e dalla Città della Scienza, dove la neonata sezione italiana di Space Renaissance International e l’AIDAA si interrogano su come beneficiare pienamente dei vantaggi dello spazio nel solco di un progresso etico, culturale e tecnologico, quali strumenti attivare per il varo di un programma completo di sviluppo spaziale in grado di rilanciare l’economia nel suo complesso, come imparare a pensare e ad agire al di là dell’atmosfera terrestre per trasformare la percezione e la visione del mondo.
Si fa strada un vero e proprio Rinascimento Spaziale, destinato a caratterizzare il XXI secolo e conseguente alla corrente scientifica e filosofica che nel secolo scorso, inseguendo il sogno del volo spaziale, ha dato vita a quello che può essere definito Umanesimo Astronautico.
“Le risorse del sistema solare sono praticamente illimitate in termini di energia (pulita, rinnovabile, facile da raccogliere), preziose materie prime o semplicemente spazio per la vita e la crescita. Anche soltanto un decimo di queste risorse consentirebbe ad ogni persona che vedrà la luce in questo millennio di usufruire di un tenore di vita superiore a qualsiasi altro attualmente possibile sulla Terra” – sottolinea l’ing. Gennaro Russo, promotore del workshop, membro del Consiglio Direttivo AIDAA e co-fondatore di Space Renaissance International.
Un vasto programma internazionale che accelerasse i processi di ricerca e sviluppo in campo spaziale e orientato all’eso-sviluppo sarebbe in grado di garantire un enorme potenziale di nuovi posti di lavoro e ricadute industriali ed economiche su larga scala. Si tratta di puntare su sistemi di accesso allo spazio più economici, ma soprattutto vedere lo Spazio come luogo in cui risiedere e lavorare, bene al di là del suo utilizzo come ambiente di ricerca.
Il workshop, moderato da Giorgio Pacifici, giornalista di TG2-Scienze,ospiterà gli interventi di:
Mario Raffa, Responsabile Scientifico dell’edizione 2012 di Futuro Remoto
Leonardo Lecce, Presidente AIDAA Sezione di Napoli e Presidente AIAN
Luigi Amodio, Direttore Generale Città della Scienza, Napoli
Gennaro Russo, membro del Consiglio Direttivo AIDAA, Co-fondatore di Space Renaissance International
Simonetta Di Pippo, Responsabile dell’Osservatorio delle Politiche Spaziali Europee dell’Agenzia Spaziale Italiana e Presidente dell’associazione Women in Aerospace Europe,
Marco C. Bernasconi, MCB Consultants di Zurigo
Adriano V. Autino, co-fondatore e Presidente di Space Renaissance International
Ferruccio Diozzi, Presidente Associazione Amici di Città della Scienza di Napoli
Cristian Fuschetto, Il Denaro
A sottolineare il taglio multi-culturale del workshop, il recital per flauto solista del Maestro Elena
Cecconi prevede l’esecuzione in prima mondiale di una suite del compositore americano H.J. Buss, liberamente ispirata al Manifesto di Space Renaissance International.
da Sorrentino | Mar 12, 2013 | Astronomia, Primo Piano
Un team internazionale di astronomi guidati da ricercatori dell’INAF presenta i primi risultati di un grande progetto che sta ricostruendo la struttura a grande scala dell’Universo quando questo aveva circa metà della sua età attuale. Misurando la distanza di 55.000 galassie con il VLT dell’ESO, i ricercatori hanno prodotto una mappa della distribuzione di materia con un’estensione e un dettaglio mai raggiunti prima a quest’epoca cosmica. Le prime analisi di queste mappe e il loro confronto con l’Universo odierno, forniscono tra le altre cose una misura del tasso di crescita delle strutture in accordo con le previsioni della Relatività Generale. Questo conferma la necessità di considerare la presenza di energia oscura per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo che osserviamo oggi. Inoltre, il grande volume esplorato ha permesso già di ottenere la più precisa stima mai ottenuta dell’abbondanza di galassie di grande massa a quest’epoca.
Qual era la struttura dell’Universo nel passato? Com’erano distribuite le galassie che oggi osserviamo in gruppi, ammassi e filamenti che circondano grandi zone vuote, quando l’Universo era più giovane? E’ la crescita della struttura compatibile con le previsioni della Relatività Generale? E come sono evolute le galassie stesse, incastonate come gioielli luminosi nel reticolo cosmico di materia oscura? Sono tutte domande fondamentali per capire come siamo arrivati a ciò che osserviamo ora nello spazio intorno a noi. Domande che oggi cominciano ad avere risposte convincenti, grazie ai primi risultati scientifici realizzati nell’ambito del progetto VIPERS (VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey).
Il progetto è sviluppato da un team internazionale coordinato da ricercatori dell’INAF e utilizza lo spettrografo VIMOS installato al Very Large Telescope (VLT) dell’ESO per ricostruire la distribuzione spaziale delle galassie quando l’Universo aveva circa metà dell’età attuale, ovvero attorno a 7 miliardi di anni. La novità del progetto è nella combinazione senza precedenti delle dimensioni del volume esplorato e del dettaglio con cui la struttura a grande scale viene ricostruita. Misurando le distanze di circa 100.000 galassie in un volume di quasi due miliardi di anni-luce cubici se ne ricostruisce la distribuzione tridimensionale. I risultati presentati in una serie di articoli inviati alla rivista Astronomy&Astrophysics e pubblicati online su arxiv.org si basano sulle prime 55.000 galassie finora osservate. “È il primo traguardo di un lavoro iniziato nel 2008 e che richiederà altri 3 anni per essere completato” commenta Luigi Guzzo, dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, coordinatore generale del progetto.
Il primo e più spettacolare risultato fornito da questi dati è nelle mappe della distribuzione delle galassie basate sulle nuove misure di distanza che mostrano come già a quell’epoca l’Universo fosse organizzato in grandi strutture filamentose, che connettono gli ammassi di galassie e circondano ampie zone vuote. È il cosiddetto Cosmic Web, la ragnatela cosmica che i ricercatori spiegano come il risultato dell’amplificazione da parte della forza di gravità di piccole perturbazioni nell’Universo primordiale. La struttura è analoga a quella osservata nell’Universo più vicino a noi, ma rappresenta un fotogramma intermedio del film cosmico, scattato circa 7 miliardi di anni fa e per di più dettagliatissimo e molto esteso. Un fondamentale passo in avanti che ci permette di avere a disposizione, per la prima volta, una visione d’assieme dell’Universo a queste epoche. Grazie all’estensione di queste mappe, il team di VIPERS è stato in grado di produrre già con il campione attuale dei risultati che migliorano significativamente la nostra conoscenza sia delle proprietà globali della popolazione di galassie, sia della loro distribuzione spaziale a grande scala.
Il livello di disomogeneità alle diverse scale (galassie, ammassi di galassie, filamenti) è infatti strettamente legato alle proprietà delle componenti fondamentali dell’Universo. Quanta e quale materia oscura è necessaria per spiegare ciò che vediamo? Che cosa produce l’accelerazione dell’espansione che oggi osserviamo (la cui scoperta, ricordiamo, è valsa il Premio Nobel nel 2011)? È la cosiddetta energia oscura oppure in realtà stiamo usando una teoria non corretta per descrivere l’Universo su queste scale? Uno dei principali obiettivi di VIPERS riguarda proprio queste problematiche: il processo di aggregazione delle strutture sotto l’effetto della gravità produce dei moti ordinati delle galassie, che dipendono dal comportamento della gravità a grandi scale. Usando un metodo originariamente proposto da membri dello stesso team, uno dei lavori in fase di pubblicazione mostra che la distribuzione e le velocità delle galassie sono compatibili con le previsioni della Relatività Generale e confermano quindi la necessità di inserire una forma di energia oscura nelle relative equazioni, per spiegare l’espansione accelerata.
Nel contempo, VIPERS è stata progettata in modo da fornire un censimento completo della popolazione di galassie luminose entro il volume esplorato. In altre parole, oltre a ricostruire l’ambiente in cui le galassie si formano su grande scala, i dati di VIPERS permettono di risalire alle proprietà delle singole galassie distribuite lungo i filamenti e negli ammassi, ovvero informazioni preziose come la loro luminosità, il colore della loro luce e la massa totale delle stelle che le compongono. Un altro degli articoli in corso di pubblicazione presenta una misura molto precisa del numero di galassie di grande massa già presenti nell’Universo quando questo aveva 7 miliardi di anni. “Avere a disposizione queste informazioni per campioni di centinaia di migliaia di galassie – come sarà il caso di VIPERS al termine del progetto tra tre anni – permette di identificare nel dettaglio i processi e le leggi fisiche che ne regolano l’evoluzione, informazioni che possono essere fraintese se si usano campioni troppo piccoli e non rappresentativi di simili oggetti celesti” commenta Micol Bolzonella dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Bologna, che nel progetto coordina gli studi di evoluzione delle galassie. “Un po’ come succede quando una proiezione elettorale si basa su un gruppo di persone troppo piccolo e non rappresentativo della popolazione”. VIPERS permette un salto di qualità da questo punto di vista, portando la precisione delle misure ad un livello paragonabile a quello raggiunto nell’Universo locale.
da Sorrentino | Mar 6, 2013 | Astronomia, Primo Piano
Calcolata da un team di ricercatori, tra cui due astronomi italiani associati INAF, la distanza della Grande Nube di Magellano con un’incertezza pari solo al due per cento. Un risultato mai raggiunto prima, che permetterà di stimare con più precisione sia la velocità di espansione che l’età dell’universo.
È la più accurata misura di distanza mai ottenuta della Grande Nube di Magellano (Large Magellanic Cloud, LMC), la seconda galassia più vicina alla nostra, ed è stata realizzata da un team internazionale di ricercatori tra cui due astronomi italiani associati INAF. Il valore che emerge dallo studio, pari a 162.000 anni luce, è in accordo con stime simili effettuate da altri gruppi di ricerca, ma il principale vantaggio della nuova misura è quello di essere caratterizzata da un livello di incertezza molto piccolo, pari solo al due per cento, ossia meno della metà della migliore stima effettuata in precedenza. Questa misura super precisa è fondamentale per astronomi e cosmologi in quanto la distanza della Grande Nube di Magellano è il primo ‘gradino’ della ‘scala delle distanze cosmiche’. Conoscere con precisione questo valore significa ridurre sensibilmente l’errore sulla distanza di oggetti celesti assai lontani e in ultima analisi riuscire a stimare più accuratamente, tramite la costante di Hubble, la velocità di espansione e l’età dell’universo.
È stato un lavoro lungo e laborioso quello del team, che ha passato al setaccio la sterminata mole di dati di quattordici anni di osservazioni condotte nell’ambito del progetto OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment). Oltre 35 milioni di stelle contenute nel database sono state controllate, permettendo di individuare dodici sistemi stellari particolari, ovvero del tipo binario ad eclisse, dei quali otto sono stati scelti per ulteriori osservazioni con lo spettrografo MIKE installato al telescopio Magellan Clay all’osservatorio Las Campanas in Cile e con lo spettrografo HARPS operativo presso il telescopio da 3,6 metri dell’ESO a La Silla, sempre in Cile. Un ulteriore monitoraggio durato ben otto anni. Ma l’impegno è stato finalmente ripagato.
“Essere riusciti a individuare e a misurare i due parametri fondamentali di questi sistemi, ovvero le loro variazioni di luminosità e velocità radiale, ci ha permesso di ottenere una distanza molto precisa e soprattutto non basata su assunzioni teoriche sulle loro proprietà e senza l’ausilio di un modello matematico della struttura geometrica della galassia che li ospita” dice Giuseppe Bono, dell’Università di Roma “Tor Vergata” e associato INAF che insieme al suo collega Pier Giorgio Prada Moroni, dell’Università di Pisa e anch’egli associato INAF, ha partecipato allo studio, pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature. “Poiché la Grande Nube di Magellano è così vicina a noi, è stata da sempre oggetto di misure di distanza con i più svariati metodi e se ne contano finora svariate centinaia. Siamo però davvero soddisfatti di essere riusciti ad ottenere un valore così affidabile e preciso, con un’incertezza solo del due per cento, che è meno della metà della migliore tra tutte le stime fatte in precedenza”.
Grazie a questo lavoro si prefigura un sensibile miglioramento della stima anche della costante di Hubble, uno dei parametri cosmologici fondamentali che descrivono il processo di espansione dell’universo e, di conseguenza, una stima indipendente della sua età. “Sfruttando questa misura, saremo in grado di ottenere il valore della costante di Hubble con una precisione del 2 o 3 per cento, mentre oggi è del 5-10 per cento” continua Bono. “Potremo così conoscere meglio come sta evolvendo il nostro universo e quindi, cosa altrettanto importante, ricavare con maggiore accuratezza la stima della sua età che potrà essere confrontata con le stime di età degli ammassi globulari”.
da Sorrentino | Mar 5, 2013 | Attualità, Primo Piano, Telescienza
I padiglioni della Città della Scienza di Napoli sono stati distrutti da un incendio che nel volgere di poche ore ha cancellato uno dei progetti meglio riusciti nell’area del Mezzogiorno. La Fondazione Idis e il prof. Vittorio Silvestrini, illustre fisico e scienziato, avevano fatto risorgere l’area dell’ex acciaieria di Bagnoli, scrivendo vent’anni or sono un capitolo della nuova stagione del rinascimento partenopeo. La Città della Scienza era e resta luogo di divulgazione della scienza e humus culturale per la Campania e più in generale per il meridione d’Italia. Nell’ambito di Futuro Remoto, la manifestazione annuale su tematiche della scienza e della conoscenza, la Città della Scienza ha ospitato la mostra “Le Fabbriche del Cielo”, inaugurata in occasione del Congresso Internazionale di Astronautica dell’ottobre 2012. La struttura, che conta oltre 350mila visitatori l’anno, è stata concepita come vera palestra della scienza, con una serie di esposizioni permanenti, mostra temporanee, percorsi multidisciplinari, il planetario, laboratori per i più piccoli. Una offerta didattica e ludica racchiusa nel più generale progetto di Science Centre, primo museo scientifico interattivo di seconda generazione “Hands-on” realizzato in Italia, incentrato sulla multimedialità e il coinvolgimento in esperimenti scientifici dal vivo, in grado di richiamare indifferentemente l’attenzione di scuole e famiglie. Un vero e proprio strumento educativo di diffusione della cultura scientifica e tecnologica con l’obiettivo di stimolare nel visitatore la voglia di capire i fenomeni scientifici attraverso una metodologia innovativa.
Venerdì 22 marzo nell’auditorium della Città della Scienza, l’unica area scampata all’incendio, l’Associazione Space Renaissance e l’AIDAA hanno promosso il convegno “Espansione della civiltà nello Spazio: aspetti economici, tecnologici, etici e sociologici”. La sede dell’importante evento resta confermata e vale come gesto di vicinanza e solidarietà nei confronti di chi ha contribuito a costruire una delle più belle realtà in grado di avvicinare alle meraviglie della scienza. Un appuntamento culturale che ci si augura possa segnare la rinascita di quanto è andato in fumo.
