buchi neri

La minuscola esplosione di luce che permette ai gamberi di effettuare la fusione nucleare

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Parrebbe semplice, in base ai crismi logici, comprendere il funzionamento di un mondo in cui nulla può essere creato o distrutto senza che ne resti un qualche tipo di traccia. E la trasformazione della materia, da uno stato all’altro, rispetta regole precise che corroborano l’interrelazione imprescindibile di un catalogo di cause interconnesse tra loro. Ma sono gli effetti, questi sconosciuti, che possono trarci in inganno, per il tramite dell’incerta concatenazione degli eventi in circostanze assai particolari. Come quando l’intero processo che dovessimo scegliere di prendere in analisi, con tutto ciò che esso comporta, tende a dipanarsi nel giro di poche decine di picosecondi, ovvero qualche trilionesimo del tempo necessario perché la lancetta più lunga dell’orologio possa compiere un singolo scatto sul percorso della sua circonferenza. Forse abbastanza, per quanto ci è dato di sapere, affinché nasca una stella o un buco nero collassi su se stesso, e certamente una quantità di tempo sufficiente per lasciar verificare il fenomeno più simile riproducibile in laboratorio, così come riesce a produrlo una singola creatura vivente in natura. La cavitazione delle bolle d’aria, ovvero la loro implosione all’interno di un fluido per l’abbassamento della pressione locale, può avere molte cause a partire dalla formazione di zone di vapore durante il pompaggio, ma forse la più singolare è la seguente. Una fonte sonora, in molti casi artificiale, emette le onde che producono una vibrazione all’interno di un recipiente. Tali forze, oscillando in modo ripetuto, trasmettono una forza discontinua all’involucro formato da una sacca d’aria grossomodo sferoidale. Finché quest’ultima comincia a espandersi, ridursi, espandersi e ridursi a ripetizione; immaginate a tal proposito il comportamento del celebre giocattolo scientifico del disco di Eulero: un pegno metallico ruota vorticosamente sulla superficie liscia di un piedistallo. Con l’esaurirsi della spinta il suo asse si sposta gradualmente verso il basso, permettendo all’oggetto di disporsi obliquamente. E il suono risultante aumenta di frequenza, diventando all’ultimo secondo un sibilo particolarmente acuto e distintivo. Ecco allora come si presenta, quel fatidico momento, quando rapportato all’esistenza stessa della bolla in questione: con la sua scomparsa e il conseguente rilascio di un lampo di luce visibile. La cui origine precisa, per quanto possa sembrare improbabile, resta ancora oggi del tutto incerta. Non che manchino teorie in materia, dalla prima volta in cui venne osservato in condizione multipla (MBSL o multi-bubble luminescence) dall’accidentale rilascio di ultrasuoni all’interno di un fluido di sviluppo fotografico nel 1934, mentre gli scienziati Frenzel e Schultes stavano studiano il sonar presso l’Università di Colonia. Causando la comparsa sulla lastra di minuscoli puntini la cui origine, fin da subito, venne messa istintivamente in relazione con lo sviluppo di un calore particolarmente intenso. Soltanto nessuno avrebbe pensato, in quell’epoca, che esso potesse superare in modo significativo quello generato dalla superficie stessa del Sole…

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L’enorme distruttore che costituisce il nucleo più potente mai osservato dall’uomo

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Tentando di considerare quale sia la presenza di maggiori dimensioni che riesce a passare inosservata, le persone comuni tendono a vagliare insetti, piccoli mammiferi, presenze notturne come pipistrelli o gufi. Mentre gli astronomi rivolgono la mente a nubi gassose o pianeti raminghi, possibilmente liberati dalla presa gravitazionale della loro stella. Semplicemente esiste un ordine di luminosità e grandezza, oltre il quale non è facilmente immaginabile l’assenza di una presa di coscienza, per il tramite di annotazione sui diari condivisi della nostra memoria. Ma che dire, invece, di tutti quei casi in cui una cosa tende ad essere fraintesa? Come quando nel 1980, durante il Sondaggio Stellare del Cielo Meridionale del telescopio ESO in Cile, a un punto luminoso tra milioni venne attribuito il numero di serie J0529-4351, tale da porlo in mezzo al novero di una delle tante tra quelle che vengono comunemente dette stelle fisse dei cieli. Benché molti siano perfettamente coscienti della maniera in cui lo splendore di un corpo ardente possa dirsi la diretta risultanza di due fattori: potenza e distanza. Così che la prima possa essere, talvolta, sottovalutata per sbaglio. Stiamo parlando in altri termini della maniera in cui l’impiego della matematica computerizzata o meglio un tipo di ragionamento automatico su parametri regolarmente imposti possa, in determinate circostanze, condurre a conclusioni errate. O “piccoli” errori della portata di sette milioni di anni luce, ovvero 15.000 volte la distanza tra il nostro Sole e il pianeta Nettuno. Questa l’effettiva ampiezza, dunque, dell’alone circostante la “cosa” che possiamo conseguentemente definire straordinariamente distante ed in funzione di ciò, antica. In quanto altrimenti, non sarebbero ancora trascorsi i 12 miliardi di anni necessari affinché la sua presenza potesse rendersi visibile anche da questo particolare distretto dell’Universo. Due fattori a dire il vero non direttamente correlati quando si considera che siamo necessariamente innanzi al tipo di oggetto cosmico chiamato tradizionalmente quasar, fin da quando nel 1964 l’astrofisico Hong-Yee Chiu ebbe la necessità di riferirsi ad un qualcosa che era Quasi una Stella, ma non Proprio. Anni sarebbero trascorsi, conseguentemente, affinché l’utilizzo di strumenti d’analisi maggiormente avanzati permettessero di comprendere di cosa stavamo effettivamente parlando: il tipo di di orizzonte degli eventi, simile ad un letterale uragano galattico, che ruota attorno ad un buco nero supermassiccio o SMBH. Categoria entro cui la massa complessiva viene misurata normalmente in milioni o miliardi di volte la nostra insignificante stella o come in questo caso, oltre 500 trilioni (milioni di bilioni o 1 milione alla terza) tale entità specifica misura. O per usare un’altra metodologia internazionalmente beneamata molti, moltissimi campi da football americano. Abbastanza a dire il vero, da farne di gran lunga l’oggetto più potente mai osservato da occhi umani…

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L’eleganza matematica di un buco nero nei mari del Sud

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Master & Commanders dei secoli trascorsi, capitani coraggiosi che spingevano il Vecchio Carro attorno al Corno e il Capo di Buona Speranza. E spingevano e spingevano, volgendo l’orgoglioso sguardo a quelle latitudini dannate, dei cosiddetti ruggenti 40 e gli urlanti 50 gradi dal distante sogno dell’equatore. Là dove le correnti oceaniche, non più vincolate dalle rigide barriere dei continenti, riuscivano ad assomigliare al fiero flusso di una lavatrice planetaria… Ciò che allora non potevano per nulla prevedere, tuttavia, causa la fondamentale assenza di strumenti o mezzi adeguati, era l’ordine nascosto in quei fenomeni, ovvero quel principio inevitabile secondo cui, all’incontro ed all’incrocio di un simile maelström di potenze, forme straordinariamente regolari trovavano la loro genesi remota, crescendo fino a dimensioni orribilmente spropositate. 100, 150, persino 200 miglia: questa è l’ampiezza, sospettata per la prima volta durante le osservazioni condotte a largo dell’Alaska e del Canada negli anni ’80 del Novecento, di un vortice oceanico della mesoscala, paragonabile in tal senso ad un massiccio sistema d’aria situato negli strati superiori dell’atmosfera. Benché in epoca ancor più recente si sarebbe scoperto come non tanto il Pacifico, quanto piuttosto l’Oceano Indiano, costituisse l’ideale fonte generativa di tali transitori ed instabili monumenti. Intenti anche loro a viaggiare, in maniera non del tutto prevedibile, grazie alle oscillazioni dell’irregolarità baroclinica di partenza; vedi il caso prototipico degli anelli di Agulhas, situati ai margini dell’omonima corrente oceanica che attraversa l’area posta a meridione del continente africano, considerata con tutta probabilità la più veloce e turbolenta dell’intero pianeta Terra.
Abbastanza pericolosa e problematica, in linea di principio, da aver giustificato la conduzione di una serie di studi atti a prevedere le sue variazioni nel prossimo futuro, affinché le rotte commerciali potessero venire cambiate per evitarla. Tramite l’applicazione di modelli conformi agli studi analitici del grande matematico italiano del XVIII e XIX secolo Joseph-Louis Lagrange, i cui calcoli sono già stati usati in precedenza per risolvere il problema gravitazionale dei tre corpi, individuando i cinque punti ideali ove potremmo, in un remoto domani, collocare vaste stazioni spaziali anche a notevole distanza dal nostro pianeta. Ciò che neanche gli astuti percorritori di un simile sentiero per lo studio dei vortici oceanici avrebbero potuto prevedere, tuttavia, era la scoperta matematica destinata a concretizzarsi nell’anno 2013, con la pubblicazione da parte di Haller e Beron-Vera dello studio condotto in merito a un’insospettata dinamica degli eventi. Poiché come nello spazio siderale ed eterno, sebbene su una scala notevolmente più ridotta, anche nello spazio delimitato dalle acque terrestri essi avevano individuato degli ideali punti di non ritorno. In effetti dei singoli punti chiaramente definibili corrispondenti al centro esatto di ciascun vortice, da cui nessuna ideale particella idrica e salmastra avrebbe mai potuto, in alcun modo, riuscire a liberarsi. Sarà orribilmente chiaro, a questo punto, quello a cui ci stiamo avvicinando: rimpiazzate infatti l’acqua coi fotoni e ciò avrete innanzi ai vostri occhi, è la diretta approssimazione a un buco nero della sempiterna fine dei giorni…

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La grande fame di galassie di un ragno cosmico mai sopito

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Spazio, ultima groviera: per un formaggio d’Emmental lungo la cui superficie, che potremmo definire in senso lato “curva dello spaziotempo” si susseguono una serie d’aperture verso il nucleo stesso degli eventi. Buchi neri, se vogliamo, scavati per l’effetto di un processo largamente ignoto ma che ben sappiamo caratterizzare, fin dalla sua genesi remota, il senso logico fondamentale dell’Universo. Perché a lungo astronomi, teologi e filosofi si sono interrogati sulla dimensione, diffusione e frequenza degli SMBH o supermassive black hole, gli oggetti astrali simili, nell’aspetto e la funzione, a quello che consegue dal collasso di una stella che ha esaurito i termini della propria millenaria esistenza. Ma che in modo distintivo, presentano una massa pari a milioni se non trilioni di volte quella del nostro Sole. Il che sarebbe possibile, in linea di principio, soltanto dopo un tempo sufficientemente lungo affinché tali estremi poli gravitazionali riescano ad ingurgitare una quantità sufficiente di massa energetica dal cosmo e i sistemi stellari vicini; se non fosse per l’insignificante “dettaglio” che c’è un limite alla quantità possibile di materiale assorbito in un tempo X, causando un’età stimata per alcuni di tali buchi antecedente alla presunta nascita di ogni possibile cosa-che-è.
Big Bang, l’esplosione che in un attimo cambiò e diede l’origine, un po’ come la scoperta pubblicata dall’astronomo Marco Mignoli dell’INAF di Bologna e colleghi alla fine di questo settembre 2020 e che soltanto adesso, per cause scatenanti non del tutto chiare, sta venendo ripresa dalla maggior parte dei quotidiani generalisti alla ricerca di un tema indubbiamente degno di essere approfondito. Questo poiché una simile presa di coscienza, se approcciata con il giusto atteggiamento, può effettivamente trasformare la comune cognizione in merito a cosa siamo e dove ci troviamo, nello schema generale che ci contiene. Tutto inizia il mese antecedente con l’osservazione per un tempo insolitamente lungo, mediante l’impiego dei colossali telescopi dell’ESA presso l’osservatorio del Paranal nel deserto dell’Atacama in Cile, di un settore di spazio noto come z=6.31 quasar SDSS J1030+0524, per la presenza estremamente significativa di uno dei cosiddetti oggetti “quasi-stellari” che dal 1964 sono stati ipotizzati essere, dall’astrofisico statunitense Hong-Yee Chiu, dei dischi d’accrescimento caratteristici del periodo antecedente alla formazione di una nuova galassia. Luoghi tanto luminosi, ed estesi nella loro forma pseudo-globulare, da costituire il fondale perfetto per individuare ciò che, normalmente, virtualmente ed essenzialmente invisibile risulta essere per qualsivoglia tipo di strumentazione umana. Un aspetto niente meno che fondamentale quando si considera come, nella maniera in cui potreste già sapere, ogni osservazione cosmica è in realtà un viaggio nel tempo, dato il tempo necessario affinché la luce possa attraversare i grandi spazi vuoti dell’Universo. Permettendo, in casi talmente estremi, di gettare un letterale sguardo verso le origini stesse del presente stato delle cose.
Ecco dunque, l’inaspettata quanto surreale verità: di un corollario al buco nero collocato in tale area, con una massa stimata attorno al miliardo di soli che lo rende certamente imponente ma neanche tra i maggiori fin qui scoperti, circondato a sua volta da una serie di fonti di luce. Che sono state comprese essere, dopo un tempo ragionevole per l’approfondimento, nient’altro che un minimo di sei galassie giovani, quattro del tipo Lyman Break e due Lyman Alpha Emitters. Ma è stato più che altro ciò che occupa lo spazio tra di loro e il centro di un simile vortice, ad attirare l’attenzione degli scienziati…

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