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Il presidente.

22-6-2018 - Ora l’universo è ‘completo’: trovata nei gas la massa mancante!

È risaputo che di tutta l’energia e la materia che compone il nostro universo, conosciamo solo il 5%, anzi un po’ meno.
Infatti, il restante 95% possiamo suddividerlo in un 70% di energia “oscura”, così etichettata perché la si ritiene responsabile della accelerazione dell’espansione dell’universo degli ultimi 7 miliardi di anni, ma non vi è nessuna evidenza diretta.
Mentre il restante 25% è composto da una ipotetica materia “oscura”, così chiamata perché responsabile della anomala velocità di rotazione periferica delle galassie a spirale, senza però manifestare nessuna interazione con la forza elettromagnetica e la materia normale, barionica, ma solo con la forza di gravità.
Meno noto è invece il fatto che anche in quel 5% di materia nota, avevamo una lacuna di un 40% di materia che era “sparita” da oltre 10 miliardi di anni. In sostanza avevamo le idee abbastanza chiare di ben il 3% dell’intero universo.
Guardando il lato positivo, diciamo che abbiamo parecchio margine di miglioramento!
Ma la bella notizia è che un italiano ha fatto luce su quel 3%, o se preferite, su quel 40% di materia barionica sparita. Vi propongo questo articolo tratto da global science:
https://globalscience.globalist.it/cosmo/2018/06/20/risolto-il-mistero-dei-barioni-mancanti-2026578.html
Ci sono voluti circa vent’anni di ricerca, ma alla fine sono stati trovati proprio dove e come la teoria aveva previsto. Stiamo parlando dei barioni mancanti, vale a dire la materia ordinaria, una cui considerevole porzione sembrava essere scomparsa sotto i nostri occhi negli ultimi dieci miliardi di vita dell’Universo.
La scoperta è stata realizzata grazie all’osservazione più lunga mai realizzata di un singolo quasar da parte del telescopio XMM-Newton dell’ESA.
Il team internazionale che ha condotto la ricerca, guidato da Fabrizio Nicastro dell’INAF di Roma, ha pubblicato i suoi risultati sull’ultimo numero della rivista Nature.
Immagini massa mancante dell'universo, EMBARGATE ALLE 19,00 La composizione cosmica della materia ordinaria. Crediti: ESA
Sappiamo ormai da decenni che il 30-40% dei barioni che ci aspettiamo di trovare nell’Universo locale sfuggono alle osservazioni. I barioni sono ciò che consideriamo materia ordinaria, vale a dire stelle, pianeti, gas, polveri e anche noi stessi. Teoria e osservazioni indirette di questa materia durante le prime fasi di vita dell’Universo, sono in grado di fornire sia stime di quantità, facendo emergere la considerevole porzione di materia mancante, sia una possibile soluzione a questo rompicapo.
Stando ai modelli, infatti, i barioni “sfuggenti” si troverebbero lungo filamenti di gas che collegano tra loro le galassie. Tali filamenti sono formati principalmente da idrogeno ionizzato, e quindi sono molto deboli e difficili da osservare.
Grazie all’avvento, circa 20 anni fa, degli osservatori spaziali ai raggi X in grado di effettuare misure spettroscopiche ad alta risoluzione, gli astronomi hanno potuto iniziare ad indagare questo mistero. Nonostante i numerosi sforzi, fino ad ora erano state realizzate rilevazioni non conclusive, con bassa significatività.
Per ottenere qualche indizio in più su questa grossa porzione di materia mancante, i ricercatori hanno puntato il telescopio XMM-Newton dell’ESA sul quasar chiamato 1ES 1553+113. Grazie alle osservazioni pianificate dal team tra il 2015 e il 2017, e a una serie di puntamenti precedenti, disponibili in archivio, il set di dati è arrivato a coprire in tutto tre settimane di osservazione continua: l’esposizione più lunga in assoluto su una singola sorgente di quel tipo.

L’incredibile mole di informazioni spettroscopiche raccolta si è trasformata in una “radiografia” dettagliata del materiale che si trova tra noi e il quasar. Questo ha permesso ai ricercatori di scoprire una serie di deboli righe di assorbimento dovute alla presenza di enormi quantità di barioni nascosti nel materiale caldo e gassoso che si estende anche per milioni di anni luce tra una galassia e l’altra.
«Le nostre osservazioni, giunte dopo diciotto anni di incessanti tentativi da parte di diversi gruppi di ricerca nel mondo, hanno finalmente individuato la materia ordinaria mancante dell'Universo», dice Fabrizio Nicastro, ricercatore dell’INAF e primo autore dell’articolo. «La materia che abbiamo trovato è esattamente nella posizione e nella quantità predette dalla teoria, quindi possiamo dire di aver risolto uno dei più grandi misteri dell’astrofisica moderna: quella dei barioni mancanti».
Rappresentazione artistica del mezzo intergalattico caldo e caldissimo: ESA / ATG medialab; dati: ESA / XMM-Newton / F. Nicastro et al. 2018; simulazione cosmologica: R. Cen
Lo studio è stato pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nature nell’articolo
Observations of the missing baryons in the warm–hot intergalactic medium
di F. Nicastro, J. Kaastra, Y. Krongold, S. Borgani, E. Branchini, R. Cen, M. Dadina, C. W. Danforth, M. elvis, F. Fiore, A. Gupta, S. Mathur, D. Mayya, F. Paerels, L. Piro, D. Rosa-Gonzalez, J. Schaye, J. M. Shull, J. Torres-Zafra, N. Wijers e L. Zappacosta
Commentato ed adattato da Luigi Borghi.