Ci risiamo.

Gli astronomi non hanno ancora trovato una spiegazione completamente convincente per la strano comportamento della Stella di Tabby, la cui luce è soggetta a frequenti e repentine variazioni di intensità, che ecco spuntare un’altra stella dal comportamento misterioso.

Si chiama EPIC 249706694, ed è una stella binaria situata a circa 350 anni luce di distanza, e gli astronomi hanno identificato 28 dips nella sua luminosità. Mentre i lampi di luce che emette sono per lo più simili tra loro, c’è un problema: il tempo che passa tra loro sembra totalmente casuale.

Gli astronomi dell’Istituto Kavli per l’astrofisica e la ricerca spaziale del MIT hanno testato ogni scenario che potrebbe essere plausibile, e finora non sono venuti fuori.

EPIC 249706694 è stato studiato dal telescopio spaziale Kepler per capire se ha un pianeta ed il metodo utilizzato in questa caccia è stato quello dell’osservazione dei transiti.

Il telescopio fissa una zona del cielo, registrando i livelli di luminosità delle stelle nel suo campo visivo. Se una qualsiasi delle stelle dimostra variazioni della luminosità, si sospetta che un esopianeta possa essersi messo tra noi e la stella.

Ovviamente, un solo calo di luminosità non è abbastanza. Deve anche avere qualcosa che si chiama periodicità, cioè questi cali di luminosità devono verificarsi, in modo sempre uguale, ad intervalli di tempo regolari. Questa periodicità potrebbe indicare che il potenziale pianeta si sta muovendo su un’orbita regolare.

Gli astronomi hanno scoperto altre stelle la cui luminosità varia in modo inspiegabilmente irregolare. Abbiamo accennato prima alla famigerata stella della “megastruttura aliena,” KIC 8462852, non ha né luminosità né periodicità regolari, ma il comportamento osservato lascia ancora spazio a diverse spiegazioni, tra cui uno sciame di comete o una nuvola di polvere gigante.

Nel frattempo, la curva di luce di EPIC 204376071, che ha mostrato sbalzi di luminosità radicali, si adatta ad altre osservazioni dei transiti, anche se l’incredibile profondità del suo oscuramento rimane inspiegabile.

Ma non c’è molto nella nostra attuale comprensione dell’Universo che rappresenta una stella con avvallamenti così marcati sulla stessa curva di luce, ma senza periodicità. Il che significa che EPIC 249706694 rappresenta qualcosa di nuovo.

Durante la sua quindicesima campagna, il telescopio spaziale Kepler raccolse 87 giorni di osservazioni della stella. Durante quel periodo, registrò 28 sbalzi di luminosità, dei quali, tranne due, tutti gli altri avevano la stessa profondità, cioè la quantità con cui la luce della stella si attenuava.

“L’aspetto insolito di questi sbalzi di luminosità… è che non mostrano alcuna periodicità e che i momenti in cui si verificano potrebbero essere stati prodotti da un generatore di numeri casuali“, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo.

“È evidente che non più di quattro eventi possono essere parte di una sequenza periodica.”

Secondo i calcoli del team, la dimensione dell’oggetto che produrrebbe questo particolare oscuramento dovrebbe essere grande circa il doppio della dimensione della Terra per una stella, e, più o meno, le dimensioni di Giove per l’altra (tenere a mente che EPIC 249706694 è una stella binaria).

A questo punto, potrebbero essere un certo numero di oggetti diversi a provocare il fenomeno, ma tanti pianeti diversi che producono la stessa profondità di luce sarebbe una straordinaria e strana coincidenza, anche se questo potrebbe spiegare la mancanza di periodicità. Anche i pianeti che emettono polvere o si disintegrano avrebbero periodicità.

Un’altra strada esplorata dal team è stata quella della presenza di asteroidi che emettono polvere. Questi potrebbero produrre intervalli di tempo casuali – ma, ancora una volta, sarebbe necessaria un’incredibile coincidenza per produrre cali di luminosità uniformi.

I pianeti in orbita attorno a un sistema binario potrebbero potenzialmente ridurre la periodicità, poiché le stelle stesse si stanno muovendo, e quindi non tutte le orbite planetarie produrranno un transito. Ma dopo un’attenta modellizzazione, il team non è riuscito a produrre una simulazione che ha comportato più di cinque dei tuffi osservati.

Inoltre, non è probabile che i fenomeno sia il risultato di frammenti di dischi di accrescimento in orbita attorno alla stella; sono stelle troppo vecchie per avere ancora un disco di accrescimento e le curve di luce sono più vicine a quelle dei pianeti che a quelle delle nuvole di polvere. E, di nuovo, ci si aspetterebbe di notare una certa periodicità.

Come fa notare il team, “tutti gli scenari di transito che siamo stati in grado di evocare sembrano fallire“.

È possibile che ci sia qualcosa nella stessa stella che fa sì che la luce si oscuri ma, sicuramente, si tratterà di un fenomeno oggi sconosciuto che comporterà moltissimo studio per essere compreso.

“Lo scopo di questo articolo è in gran parte quello di portare questo oggetto enigmatico all’attenzione della comunità astrofisica nella speranza che (i) possa essere dedicato un po’ di tempo allo studio di EPIC 249706694 su telescopi più grandi, o con alta precisione fotometrica, e ( ii) possano essere proposte nuove idee per spiegare i misteriosi sbalzi di luminosità“, hanno scritto i ricercatori.

Quindi… Qualche idea?

Il documento è stato pubblicato nelle Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ricordate ‘Oumuamua, l’oggetto interstellare proveniente da una grande distanza oltre il Sistema Solare di cui tanto si parlò due anni fa e che provocò tante discussioni tra gli astronomi circa la sua natura? Qualcuno arrivò addirittura ad ipotizzare che potesse essere un oggetto di natura artificiale, forse una sonda a vela solare…

Ebbene, non lo è.

OK, beh, probabilmente no. Non possiamo dirlo con certezza senza esaminarlo da vicino ma, ormai, è ben oltre la nostra portata. In ogni caso, dopo aver attentamente esaminato tutte le osservazioni effettuate sull’oggetto, un team internazionale di scienziati ha concluso che tutto ciò che sappiamo è coerente con un’origine naturale.

Lo sapevamo già per lo più. Ma un documento dell’anno scorso pubblicato dall’enfant terrible dell’astrofica, il direttore della sezione astronomia ed astrofisica di Harvard, Avi Loeb aveva suggerito che c’era una possibilità la roccia interstellare fosse una sonda aliena. Ovviamente, lo studio pubblicato da Loeb suscitò un vespaio e da allora è stata una tutta una corsa tra gli scienziati del settore a cercare il modo di smentire in modo inoppugnabile i suoi risultati.

La nuova ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, sembra raggiungere lo scopo. “Non abbiamo mai visto nulla di simile a ‘Oumuamua nel nostro sistema solare, e, in effetti, l’oggetto resta ancora un mistero,” ha commentato l’astronomo Matthew Knight, dell’Università del Maryland.

“Ovviamente, però, preferiamo ragionare in base alle analogie con ciò che conosciamo, a meno che o finché non troviamo davvero qualcosa di unico. L’ipotesi dell’astronave aliena è un’idea divertente, ma la nostra analisi suggerisce che ci sia tutta una serie di fenomeni naturali che potrebbero spiegare il peculiare comportamento dell’oggetto“.

‘Oumuamua, che è stato avvistato nell’ottobre 2017, un mese dopo aver superato il punto più vicino al Sole della sua traiettoria, al momento dell’avvistamento stava accelerando sulla rotta per uscire dal sistema solare. Un fatto effettivamente insolito e poco spiegabile, senza contare il fatto che l’oggetto arrivava indubitabilmente dall’esterno del sistema solare, dopo essere stato in viaggio per centinaia di milioni di anni attraverso la vastità dello spazio.

L’unica cosa che ha realmente in comune con altri oggetti nel Sistema Solare è la sua colorazione rossastra, indicativa di una composizione densa, ricca di metalli, cotta dalle radiazioni cosmiche.

Tutto il resto è strano. È lungo e sottile come un sigaro, misura fino a 400 metri di lunghezza ed ha uno spessore davvero molto sottile. Nessuna altra cometa o asteroide conosciuti gli somiglia in qualche modo.

‘Oumuamua si muove rotolando, come una bottiglia sul fianco. E, sebbene l’oggetto non contenga ghiaccio e non emetta gas, come farebbe una cometa, la sua traiettoria non può essere spiegata dalla sola gravità, come per un asteroide.

Ma nonostante tutte queste stranezze, i ricercatori non ritengono che ‘Oumuamua sia un’astronave. “L’oggetto è strano ed anche il suo comportamento è insolito, ma ciò non esclude altri fenomeni naturali che potrebbero spiegarlo“, ha affermato Knight.

Probabilmente, all’inizio era un frammento di un planetesimo o di un pianeta ancora in via di formazione in un sistema stellare lontano che è stato espulso nello spazio. Questo è abbastanza comune, secondo la nostra comprensione della formazione planetaria; le interazioni gravitazionali con altre stelle e pianeti possono lanciare i planetesimali nello spazio interstellare.

Potrebbe essere un fenomeno piuttosto comune ed è possibile che questi blocchi planetesimali interstellari si spostino continuamente attraverso il Sistema Solare, semplicemente non li individuiamo perché di solito sono al di sotto della soglia di rilevamento.

E anche se le osservazioni di ‘Oumuamua non hanno rilevato il degassamento cometario che spiegherebbe la sua traiettoria, la mancanza di rilevamento non significa assenza di attività, specialmente dal momento che le osservazioni non sono state prese in alcune lunghezze d’onda che avrebbero potuto rivelarlo.

Tuttavia, mentre Oumuamua è arrivato e passato, potrebbe non passare molto tempo prima che possiamo imparare di più su di esso indirettamente. Tra i nuovi telescopi in arrivo, il Large Synoptic Survey Telescope (LSST) della US National Science Foundation, che entrerà in attività nel 2022, promette di trovare altri oggetti interstellari.

“Potremmo iniziare a vedere un nuovo oggetto ogni anno“, ha ipotizzato Knight. “In quel momento inizieremo a sapere se ‘Oumuamua è strano o comune, se troviamo 10-20 di queste cose e’ Oumuamua sembra ancora insolito, dovremo riesaminare le nostre spiegazioni“.

Insomma, ‘Oumuamua è un oggetto di origine naturale perché è impossibile dimostrare il contrario anche se il suo insolito comportamento è, al momento, inspiegabile.

Il documento è stato pubblicato su Nature Astronomy .

TESS o Transiting Exoplanet Survey Satellite, il telescopio spaziale della NASA, ha scoperto il pianeta più piccolo mai individuato prima in orbita attorno a una stella. La scoperta è avvenuta osservando la stella L 98-59 che si è rivelata essere accompagnata da ben tre pianeti, uno dei quali, L 98-59b, di dimensioni comprese tra quella della nostra Terra e quella di Marte.

Gli altri pianeti, L 98-59c e L 98-59d sono invece più grandi della Terra rispettivamente di 1,4 e 1,6 volte la sua massa. In assoluto, però, L 98-59b non è l’esopianeta più piccolo individuato, questo record spetta all’altro telescopio spaziale della NASA, Kepler, che ha individuato Kepler-37b, un esopianeta grande solo il 20% più della Luna.
La stella L 98-59 fa parte di un sistema triplo ed è una stella nana di tipo M con una massa che è di circa un terzo di quella del sole. Individuabile nella costellazione del Pesce Volante, questa stella è posta a una distanza di circa 35 anni luce dal nostro sistema solare.

I tre pianeti sono stati scoperti con il metodo del transito e gli stessi astronomi stanno aspettando che TESS termini il suo ciclo di osservazioni affinché possa trovarsi di nuovo in posizione per essere puntato nuovamente in direzione della stella L 98-59.

Una volta rimessa la stella sotto osservazione di TESS, gli astronomi riusciranno ad avere nuove informazioni e magari trovare altri mondi del sistema che non sono stati ancora visti, intercettando le influenze gravitazionali provocate dai pianeti non ancora scoperti su quelli che invece sono già stati scoperti, questo è quanto spera Jonathan Brande, uno degli autori dello studio e astrofisico presso l’Università del Maryland.

I tre pianeti

L 98-59b orbita intorno alla sua stella in circa 2,25 giorni: Il piccolo pianeta è quindi molto vicino alla sua stella e, benché quest’ultima risulti di un terzo più piccola del Sole, ne riceve fino a 22 volte la quantità di energia rispetto a quella che la Terra riceve dal Sole.

In un’orbita più esterna troviamo il secondo pianeta denominato L 98-59c che orbita attorno alla stella in circa 3,7 giorni e che invece riceve fino a 11 volte le radiazioni che la Terra riceve dal sole.

Ancora più lontano si trova L 98-59d, il terzo pianeta scoperto, che orbita intorno alla stella ogni 7,5 giorni e che riceve quattro volte l’energia ricevuta dalla Terra. Questo pianeta potrebbe essere un mondo roccioso simile a Venere.

Questi tre esopianeti sono vicinissimi alla propria stella, forse ne subiscono gli effetti gravitazionali tanto da rivolgere sempre la stessa faccia al proprio sole. Questi fatti li rendono mondi probabilmente inadatti ad ospitare la vita come noi la conosciamo in quanto nessuno di essi è all’interno della cosiddetta “fascia di abitabilità“. Nonostante questo occupano un’area che gli astronomi chiamano “zona di Venere”, una zona in cui, se ci sono le condizioni adatte, un effetto serra fuori controllo può portare il pianeta ad avere un’atmosfera simile a quella di Venere, il secondo pianeta in ordine di distanza dal nostro sole.

Uno degli obiettivi del telescopio spaziale TESS è quello di realizzare un catalogo di piccoli pianeti rocciosi su orbite brevi attorno a stelle molto luminose e vicine per lo studio atmosferico del prossimo telescopio spaziale, il James Webb Space Telescope che la NASA sta ultimando e che dovrebbe lanciare in orbita nel 2021. Quattro dei mondi TRAPPIST-1 sono i candidati migliori per questo genere di studi e il team di Kostov suggerisce che anche i pianeti di L 98-59 lo siano.

Oggi gli scienziati ritengono interessante il fatto che Venere sia inadatto alla vita. Non abbiamo ancora scoperto cosa sia successo a Venere ma sono in molti a ritenere che Venere sia uno specchio sul futuro della Terra e studiare altri sistemi che abbiano pianeti interni posizionati come la nostra Venere ci potrà aiutare a scoprire altri segreti. Lo pensa anche Joshua Schlieder, uno degli autori dello studio sulla stella 98-59.

Scoperta anche italiana

Il team che ha studiato la stella 98-59 guidato da Veselin Kostov, astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA e del SETI, è stato affiancato da un team tutto italiano, guidato da Giovanni Covone, docente di Astrofisica e Cosmologia alla Federico II di Napoli. “La scoperta è un grande risultato scientifico per TESS”, ha afferma Covone.

Alla scoperta ha dato il suo contributo anche Luca Cacciapuoti, studente in Fisica e appassionato di caccia ai pianeti extrasolari. Luca Cacciapuoti ha analizzato i dati dei primi tre mesi di attività del telescopio TESS svolgendo tra l’altro anche la sua tesi di laurea triennale nel contesto di questa ricerca.

“Per lo studio delle atmosfere di pianeti simili alla Terra, occorre trovare sistemi con orbite di breve periodo attorno a stelle luminose” ha affermato Cacciapuoti. “Ma tali pianeti sono difficili da rilevare. Questo nuovo sistema extrasolare offre la possibilità di affascinanti studi futuri a cui spero di contribuire ancora. La missione TESS cerca di rispondere alle domande alimentate dal nostro desiderio di capire da dove veniamo e se siamo soli nell’universo”.

TESS

TESS è una missione del dipartimento della NASA Astrophysics Explorer, condotta e dal MIT, a Cambridge, nel Massachusetts, e gestita dal Goddard Space Flight Center della NASA. Altri partner includono Northrop Grumman, con sede a Falls Church, in Virginia; Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California; l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, nel Massachusetts; Il Lincoln Laboratory del MIT; e lo Space Telescope Science Institute di Baltimora. Più di una dozzina di università, istituti di ricerca e osservatori in tutto il mondo che collaborano alla missione.

Fonte: www.nasa.gov.

Per anni, gli scienziati hanno cercato un modo per creare sinteticamente idrogeno metallico a causa delle infinite applicazioni che offrirebbe.

Al momento, l’unico modo conosciuto per fare questo è di comprimere gli atomi di idrogeno usando un’incudine di diamante fino a quando non cambiano il loro stato. Ebbene, dopo decenni di tentativi (e 80 anni da quando è stato teorizzato per la prima volta), un team di scienziati francesi potrebbe aver finalmente creato l’idrogeno metallico in un ambiente di laboratorio.

L’annuncio è stato accolto con scetticismo dall’ambiente scientifico ma anche da un reale interesse. Lo studio che descrive l’esperimento, intitolato Osservazione di una transizione di fase del primo ordine all’idrogeno metallico vicino a 425 GPa, è apparso di recente sul server di preprint arXiv.

Il team era composto da Paul Dumas, Paul Loubeyre e Florent Occelli, tre ricercatori della Divisione delle applicazioni militari (DAM) presso la commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica e il centro di ricerca Synchrotron SOLEIL .

Si pensa che Giove abbia idrogeno metallico liquido attorno al suo nucleo (Kelvingsong / Wikimedia / CC BY 3.0 )

Come indicano nel loro studio, è indiscutibile che “l’idrogeno metallico esista” grazie alle regole del confinamento quantico. Specificamente, indicano che se gli elettroni di qualsiasi materiale sono limitati a sufficienza nel loro movimento, la cosiddetta “chiusura del band gap” avrà luogo.

In breve, qualsiasi materiale isolante (come l’ossigeno) dovrebbe essere in grado di diventare un metallo conduttivo se sufficientemente pressurizzato.

Spiegano anche come due progressi abbiano reso possibile il loro esperimento. Il primo ha a che fare con l’incudine diamantata che hanno usato, dove le punte di diamante erano a forma di toroide, un toro con un buco nel mezzo (come una ciambella), invece di piatto. Ciò ha permesso al team di superare il precedente limite di pressione stabilito da altre incudini diamantate (400 GPa) e arrivare fino a 600 Gpa.

La seconda riguardava un nuovo tipo di spettrometro a infrarossi che il team di ricerca ha progettato presso la struttura Synchrotron SOLEIL, che ha consentito di misurare il campione.

Quando il campione di idrogeno è arrivato a pressioni di 425 GPa e temperature di 80 K (-193 ° C; -316 ° F), ha iniziato ad assorbire tutta la radiazione infrarossa, indicando che aveva “chiuso il band gap“.

Questi risultati hanno attratto una discreta dose di critiche e di scetticismo, in gran parte perché precedenti affermazioni in cui si diceva che fosse stato creato l’idrogeno metallico si erano dimostrate false o inconcludenti.

Inoltre, questo studio deve ancora essere sottoposto a revisione paritaria e convalidato da altri fisici.

Tuttavia, la squadra francese e i suoi risultati sperimentali hanno alcuni importanti sostenitori. Una è Maddury Somayazulu, una ricercatrice associata del Laboratorio Nazionale di Argonne che non è stata coinvolta in questo studio. Come ha detto in un’intervista a Gizmodo: “Penso che questa sia davvero una scoperta degna di un premio Nobel. Probabilmente rappresenta uno dei lavori più puliti e completi sull’idrogeno puro“. La Somayazulu ha anche dichiarato di conoscere “molto bene l’autore principale dello studio Paul Dumas” e che Dumas è uno “scienziato incredibilmente attento e sistematico“.

Un altro fisico che ha parlato positivamente dell’esperimento è Alexander Goncharov, uno scienziato del Laboratorio di geofisica del Carnegie Institute for Science. Nel 2017, espresse dubbi sul fatto che un gruppo di ricerca del Lyman Laboratory of Physics dell’Università di Harvard avesse affermato di aver creato idrogeno metallico utilizzando un processo simile.

Su questo esperimento Goncharov ha dichiarato: “Penso che il documento contenga delle buone prove sulla chiusura del gap di banda nell’idrogeno, alcune delle interpretazioni sono errate e alcuni dati potrebbero essere migliori, ma sono confidente sulla validità dei risultati“.

(Loubeyre et al., ArXiv, 2019) – IMMAGINE: In alto: immagini microscopiche delle fasi dell’esperimento del 2017 di Dias e Silvera. Credito: Isaac Silvera; In basso: le immagini fornite da Dumas (et al.), L’immagine al centro che mostra la formazione di idrogeno metallico. 

Come materiale sintetico, l’idrogeno metallico avrebbe infinite applicazioni. Prima di tutto, si ritiene che abbia proprietà superconduttive a temperatura ambiente ed è metastabile (nel senso che manterrà la sua solidità una volta che è stato riportato alla pressione normale). Queste proprietà lo renderebbero incredibilmente utile nella rivoluzione già in corso nell’elettronica.

Sarebbe anche un vantaggio per gli scienziati impegnati nella ricerca e nella fisica ad alta energia, ad esempio al CERN. Oltre a tutto ciò, consentirebbe agli astrofisici, per la prima volta, di studiare quali sono le condizioni all’interno dei pianeti giganti senza dover effettivamente inviare sonde per esplorarle.

In questo senso, l’idrogeno metallico è molto simile alla fusione fredda. Dati gli enormi profitti, chiunque affermi di averlo raggiunto si troverà naturalmente di fronte a domande difficili.

Tutto quello che possiamo fare è sperare che gli ultimi esperimenti abbiano avuto successo successo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato da Universe Today. Leggi l’ articolo originale.