Universo e disordine

Un elemento fondamentale dell’Universo è il disordine. Immaginiamo, per esempio, di far cadere un bicchierino di colorante rosso in una piscina. Tutte le molecole del colorante si diffonderanno lentamente nell’acqua. I fisici quantificano questa tendenza a diffondersi contando il numero di possibili modi in cui le molecole del colorante possono essere organizzate.

C’è un possibile stato in cui le molecole sono ammassate nel bicchierino; ce n’è un altro in cui, diciamo, le molecole si depositano in un ammasso ordinato sul fondo della piscina. Ma ci sono innumerevoli miliardi di permutazioni in cui le molecole si diffondono in modi diversi nell’acqua...

Un’immagine storica

Se chiedi a un astronomo di scegliere l’immagine più emozionante di tutta l’astronomia, molto probabilmente ti dirà che è un anello arancione. A prima vista questa immagine potrebbe non sembrare molto affascinante – una ciambella sfocata e luminosa – ma in realtà lo è perché si tratta della prima visione di un buco nero, con i colori che indicano l’intensità delle emissioni radio.

L’immagine mostra un buco nero che è 6,5 miliardi di volte più massiccio del Sole e che si trova nel cuore di una galassia distante 55 milioni di anni luce. I piccoli dettagli dell’immagine hanno rivelato che il buco nero ruota in senso orario e consuma l’equivalente di centinaia di masse terrestri ogni anno.

Questa immagine senza precedenti di uno degli oggetti più mist...

Scrutare il Cosmo

Sta per completarsi la costruzione del telescopio gigante Magellano (Giant Magellan Telescope, GMT), situato nel deserto di Atacama, in Cile. Questo strumento raccoglierà immagini dell’Universo 10 volte più nitide di quelle prodotte dal telescopio spaziale Hubble.

Scatterà foto di pianeti lontani e cercherà segni di vita, rivelerà le masse e le composizioni delle galassie neonate e analizzerà come le stelle nascono e muoiono.

Alto circa come 13 piani di un palazzo e con un peso di più di 6 milioni di chilogrammi, inclusa la struttura di supporto, il GMT farà parte di una nuova generazione di “telescopi estremamente grandi” che gli astronomi ritengono forniranno nuove intuizioni sui misteri irrisolti dell’Universo.

Il salto di sensibilità e risoluzion...

Comunicazioni nel Sistema solare

Le sonde spaziali che popolano il Sistema solare inviano messaggi per il tramite del Deep Space Network (DSN), un insieme di antenne situate in stazioni di tutto il mondo. Ogni stazione ha una grande parabola di 70 metri e diverse altre parabole più piccole. Parabole radio così grandi sono necessarie perché i segnali di una sonda spaziale sono piuttosto deboli e diventano più deboli ancora con l’aumentare della distanza.

Il DSN è il sistema di telecomunicazioni scientifiche più grande e sensibile al mondo, indispensabile per le sonde che si avventurano oltre la Terra, nello spazio interplanetario. Guida le navicelle spaziali e riceve le loro immagini e informazioni, contribuendo perciò ad accrescere la nostra comprensione dell’Universo.

Com...

Splendore all’estremo nord

C’è una “nuova stella” – una nova classica – in mostra tra le stelle della costellazione di Cassiopea. Si tratta di Nova Cas 2021, scoperta il 18 marzo con una magnitudine intorno a +9,6, ma che sembra essersi rapidamente illuminata intorno alla magnitudine +7,5 il 19 marzo.

Nova Cas 2021 dovrebbe essere visibile con un binocolo 10 x 50 o con un piccolo telescopio nella posizione di coordinate: Ascensione Retta: 23h 24m 47.60s; Declinazione: + 61 ° 11 ‘14,0″.

È posizionata a soli 2,5 minuti d’arco a nord-est della stella HIP 115566 (SAO 20610) di magnitudine +8,9, che a sua volta si trova a 24 minuti d’arco a sud del luminoso ammasso stellare aperto Messier 52 (NGC 7654).

Cassiopea è circumpolare (non tramonta mai) nell’emisfero boreale...

Materia e antimateria

Secondo i dettami della relatività einsteiniana e le leggi della teoria quantistica, con il Big Bang si sarebbe dovuto creare un numero uguale di particelle e dei loro opposti. Tuttavia, quando materia e antimateria si incontrano, si annichiliscono a vicenda, producendo pura energia. Pertanto, l’Universo dovrebbe essere vuoto.

Così ovviamente non è. Della popolazione originale di protoni ed elettroni dell’universo, approssimativamente solo una particella su un miliardo è sopravvissuta ai primi secondi della creazione. E’ comunque sufficinete per popolare i cieli di stelle, pianeti ed esseri umani.
In un Universo perfetto, quindi, non esisteremmo!

Le leggi della fisica non sono simmetriche?

Negli anni molti scienziati hanno cercato di capire come mai e...

Decennio di esplorazioni

I prossimi anni saranno molto importanti per l’esplorazione spaziale. Il rover Perseverance è già atterrato su Marte e ha iniziato a condurre operazioni scientifiche. Entro la fine dell’anno verranno lanciati il ​​telescopio spaziale James Webb di nuova generazione, il Double Asteroid Redirection Test (DART) e la sonda Lucy (la prima missione sugli asteroidi troiani di Giove).

Prima della fine del decennio, verranno inviate missioni anche su Europa (luna di Giove) e Titano (la più grande luna di Saturno) per estendere la ricerca di segni di vita nel nostro sistema solare. Su Titano la NASA prevede di lanciare Dragonfly entro il 2026, con arrivo previsto nel 2034.

Segni di una Terra primordiale

Titano è un analogo della Terra primordiale e può fo...

Scorciatoie nello spazio-tempo

In un interessante articolo pubblicato sulla rivista Physical Review Letters si parla della possibilità di viaggiare nell’Universo attraverso i wormhole, cunicoli spaziotemporali la cui esistenza è teoricamente resa possibile dalla relatività generale.

L’idea è di costruire cunicoli attraversabili nello spazio-tempo senza bisogno di alcuna forma di materia esotica, sulla base dei lavori di Albert Einstein e Nathan Rosen, che hanno cercato di capire come le particelle elementari potrebbero comportarsi nello spazio-tempo curvo.

I due scienziati consideravano le coppie particella-antiparticella come due estremità di un tubo spaziotemporale, una sorta di ponte con un buco nero da un lato e un buco nero, o buco bianco, dall’altro.

Si possono at...

Esperimenti mentali

Dove non arriva l’osservazione strumentale, può arrivare la mente. In fisica sono numerosi gli esempi di scoperte alle quali gli scienziati sono pervenuti senza fare alcuna osservazione – che semmai è arrivata dopo, come conferma delle ipotesi teoriche che ne sono a presupposto.

Basta fare un esempio su tutti: la teoria della relatività. Einstein arrivò alle sue stupefacenti conclusioni – che ancora oggi, seppure verificate a più riprese, sconvolgono il nostro senso comune – esclusivamente aguzzando il suo ingegno e aiutandosi con i cosiddetti esperimenti mentali (in tedesco, Gedanken­experiment). Einstein stesso dichiarò la loro importanza nel 1922.

Il punto di svolta mi si presentò improvvisamente un giorno...

Precipitazioni di metano

Su Titano, la luna più grande di Saturno, piove regolarmente. Come per la Terra, queste piogge sono il risultato del liquido che evapora sulla superficie, si condensa nell’atmosfera e ricade in superficie come precipitazione.

Sul nostro pianeta questo processo è noto come ciclo idrologico (o dell’acqua), ed è una parte indispensabile del nostro clima. Nel caso di Titano ci sono tutti gli stessi passaggi, ma è il metano che viene scambiato nel ciclo e non l’acqua.

Piogge di qualsiasi tipo

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno trovato prove di processi simili che coinvolgono esopianeti, con qualsiasi elemento, dal metallo fuso alla pioggia di lava! Ciò solleva la questione di quanto possano essere esotiche le piogge sui mondi alieni...