Alma, magna cum laude. Il più potente radiotelescopio ESO del mondo, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, è pienamente operativo con le sue 66 antenne ultraprecise dispiegate verso l’Universo per “ascoltare” la Vita. Se ET esiste davvero, non ci sfuggirà, a meno di voler credere che siamo prigionieri in una “campana” gravitazionale stile “Under the Dome”. L’antenna finale di Alma, la 25.ma europea, è stata appena consegnata. La parabola di 12 metri di diametro è stata prodotta dal Consorzio europeo AEM e segna il successo della fornitura di un totale di 25 antenne europee, finora il più grande contratto dell’Osservatorio europeo australe. L’antenna è la numero 66, l’ultima da installare. Il Nord America ha fornito 25 antenne di 12 metri, mentre l’Asia Orientale (Giappone) 16, quattro di 12 metri e dodici di 7 metri di diametro. Entro la fine del 2013 tutte le 66 antenne radio super-precise per la banda millimetrica e submillimetrica, perfettamente integrate, dovrebbero funzionare insieme come un unico radiotelescopio, in una schiera che potrà distendersi per 16 chilometri nella Piana di Chajnantor nel Deserto di Atacama, a 5mila metri di quota, nel nord del Cile. Alma è stato inaugurato dal Presidente del Cile, Sebastián Piñera, il 13 Marzo 2013, nel giorno della solenne elezione di Papa Francesco, il primo pontefice sudamericano di Santa Romana Chiesa. L’Eso è anche responsabile di tutte le attività di costruzione della Residencia che accoglierà il personale ospite. L’evento cileno segna il completamento di tutti i sistemi principali dell’enorme Telescopio e il passaggio formale da un progetto in costruzione ad un Osservatorio pienamente operativo a tutti gli effetti. La consegna dell’ultima antenna completa la fase di costruzione di Alma, ora a piena potenza di impulso con tutte e 66 le sue antenne installate per usi scientifici civili. Inizia la nuova era della Radioastronomia e, quindi, di scoperte astronomiche senza precedenti. “È un passo fondamentale per l’Osservatorio Alma – rivela Wolfgang Wild, a capo del Progetto europeo di Alma – poiché permette agli astronomi in Europa e altrove di usare il Telescopio nella sua forma finale, con tutta la sensibilità e l’area di raccolta utile”. Il trasferimento dell’ultima 66.ma antenna europea segna il successo del completamento del più grande contratto di sempre tra l’Eso e il Consorzio AEM che copre il progetto, la costruzione, il trasporto e l’integrazione in sito delle 25 antenne. Il Consorzio AEM è composto da Thales Alenia Space, European Industrial Engineering e MT-Mechatronics. Alma consente agli astronomi di rispondere a domande fondamentali sulle nostre origini cosmiche. Il Telescopio osserva l’Universo per mezzo della luce millimetrica e submillimetrica, invisibile all’occhio umano, compresa tra la luce infrarossa e le onde radio nello spettro elettromagnetico. La luce di queste lunghezze d’onda proviene dalle più fredde zone e dai più distanti oggetti del Cosmo, tra cui le nubi fredde di gas e polvere in cui nascono nuove stelle, nuovi sistemi solari alieni e galassie remote al confine dell’Universo osservabile che è relativamente inesplorato a lunghezze d’onda millimetriche e sub millimetriche, ad una risoluzione davvero incredibile. E sicuramente impossibile ai telescopi ottici. Dal momento che gli astronomi hanno bisogno di condizioni atmosferiche molto secche, come quelle che si trovano a Chajnantor, molte grandi antenne dalla tecnologia all’avanguardia devono essere installate in siti idonei. Anche prima del completamento, Alma è stato ampiamente usato per progetti scientifici che già hanno dimostrato il grande potenziale dell’Osservatorio con la pubblicazione di notevoli, entusiasmanti, risultati scientifici. Hanno così inizio i cicli osservativi uno e due. Siamo in attesa delle spettacolari nuove immagini di Alma relative alla Nebulosa Uovo Fritto. Nel Settembre 2011 alcuni astronomi hanno utilizzato il VLT dell’Eso per catturare la foto di un’enorme stella che appartiene a una delle più rare classi astrali dell’Universo, le supergiganti gialle. All’epoca l’immagine era la migliore di sempre per stelle di questa classe, per la prima volta mise in mostra un doppio guscio di polvere che circonda la supergigante centrale. L’astro e i suoi gas assomigliano al bianco d’uovo che circonda un tuorlo. Per questo motivo gli astronomi la soprannominarono Nebulosa Uovo Fritto. La stella colossale, nota agli astronomi come IRAS 17163-3907, ha un diametro mille volte maggiore del nostro Sole. Alla distanza di 13mila anni luce dalla Terra è la più vicina supergigante gialla finora trovata e le osservazioni mostrano che è circa 500mila volte più brillante del Sole. Il nome dell’oggetto indica che è stato individuato inizialmente come sorgente infrarossa dal satellite IRAS nel 1983, mentre il numero corrisponde alla posizione della stella in cielo, prossima al cuore della Via Lattea nella costellazione dello Scorpione. IRAS 17163-3907 è una delle 30 stelle più brillanti del cielo infrarosso, alla lunghezza d’onda di 12 micron usata da IRAS, ma è stata trascurata in passato poiché troppo debole in luce visibile. “Si sapeva già che quest’oggetto era brillante nella banda infrarossa ma, sorprendentemente, nessuno prima d’ora l’aveva identificato come una supergigante gialla” – ricorda Eric Lagadec dell’European Southern Observatory, il coordinatore dell’equipe che ha prodotto l’immagine nell’ambito della ricerca presentata nell’articolo “A double detached shell around a post-Red Supergiant: IRAS 17163-3907, the Fried Egg nebula” di E. Lagadec et al., pubblicata dalla rivista Astronomy & Astrophysics. Nel team troviamo anche A.A. Zijlstra (Jodrell Bank Center For Astrophysics, Manchester, UK), R.D. Oudmaijer (University of Leeds, UK), T. Verhoelst (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgio), N.L.J. Cox (Instituut voor Sterrenkunde), R. Szczerba (N. Copernicus Astronomical Center, Torun, Polonia), D. Mékarnia (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Francia) e H. van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde). L’osservazione della stella e la scoperta dei gusci che la circondano sono stati ottenuti grazie alla camera infrarossa VISIR accoppiata al VLT, attraverso i tre filtri del medio infrarosso che lasciano passare la luce a lunghezze d’onda vicine a 8590 nm (colorate in blu), 11850 nm (colorate in verde) e 12810 nm (colorate in rosso). I due gusci appaiono quasi perfettamente simmetrici. Se la graziosa Nebulosa Uovo Fritto fosse posta al centro del nostro Sistema Solare, la Terra si ritroverebbe letteralmente fagocitata all’interno della stella e l’orbita del pianeta Giove lambirebbe appena la superficie. La nebulosa circostante, molto più grande, inghiottirebbe tutti i pianeti, gli asteroidi e le comete che si trovano oltre l’orbita di Nettuno. Il guscio più esterno ha un raggio di 10mila Unità Astronomiche. Le supergiganti gialle si trovano in una fase evolutiva molto movimentata, in cui sono sottoposte a continui eventi esplosivi. L’astro in questione, secondo lo studio, ha già espulso una massa pari a quattro volte il Sole nel giro di poche centinaia di anni. Il che consente di stimarne la massa totale pari a venti volte quella del Sole. Il materiale scagliato lontano dall’astro morente durante queste esplosioni ha formato il doppio guscio della grande nebulosa, composto da polvere ricca di silicati mescolata con il gas. Quest’attività dimostra che la stella presto perirà di morte violenta. Sarà una delle prossime esplosioni di Supernova più brillanti della nostra Galassia, ponendo forse fine al “ritardo” di 400 anni dal nostro punto di vista terrestre! Dopo aver bruciato tutto l’Idrogeno del loro nucleo, le stelle di massa pari e superiore a otto volte quella solare diventano supergiganti rosse. Questa fase finisce quando la stella ha attinto a tutte le sue riserve nucleari di Elio. Bruciato tutto l’Elio alcune di queste stelle di alta massa passano pochi milioni di anni, un periodo molto breve della loro vita, nella fase di post-supergigante rossa divenendo supergiganti gialle e poi rapidamente variabili blu luminose. Questi astri molto caldi e splendenti variano in brillanza in modo continuo, perdendo materia a causa dei forti venti stellari che emettono spazzando via ogni forma di vita aliena nelle loro vicinanze. Non è però questa la fine della straordinaria evoluzione della stella in questione che può diventare successivamente un diverso tipo di astro instabile noto come stella Wolf-Rayet prima di finire la propria vita con una violenta esplosione di Supernova. Le Supernovae forniscono gli elementi chimici pesanti necessari al mezzo interstellare circostante e l’onda d’urto risultante può dare inizio alla formazione di nuove stelle e sistemi solari. Le osservazioni di Alma sulla Nebulosa Uovo Fritto possono decisamente svelare quest’affascinante mistero grazie all’alta sensibilità delle sue 66 antenne. Alma è già in grado di rilevare la formazione di nuove molecole nei resti di Supernova, fornendo una mappa dettagliata non soltanto degli elementi sparati nello spazio interstellare dalla violenta esplosione stellare ma anche del meccanismo di innesco. Il detonatore gravitazionale. È il caso della SN1987A esplosa nella Grande Nube di Magellano. I modelli matematici possono ricreare al computer tutte le fasi di una Supernova. Sappiamo che l’esplosione per implosione da rimbalzo sul nucleo, è asimmetrica. Nel caso in questione non è mai stata rivelata la presenza né la stella di neutroni né il buco nero risultante previsti più o meno al centro della spettacolare struttura. Segno che tutta la grande stella progenitrice è andata in pezzi o che il buco nero è volato via chissà dove! Il Telescopio Alma è in grado di vedere cose altrimenti impossibili da rivelare nella SN1987A così gli scienziati hanno l’opportunità di ficcanasare i segreti più reconditi di questa strana stella morta. I frammenti della Supernova, in espansione, sono sparsi un po’ ovunque nel raggio di qualche anno luce, disegnando sempre grazie alla Gravità ed all’energia impressa dall’evento, geometrie tutte peculiari, ciascuno secondo le proprie caratteristiche. I gas espulsi dalla stella decine di migliaia di anni prima di esplodere, si sono riaccesi come gemme preziose di una dolce catena di Rosario, alla fine degli Anni Novanta del XX Secolo. Sempre secondo il nostro punto di vista terrestre. Alma chiarirà il mistero della distribuzione di tali gas e frammenti stellari della SN1987A. In attesa che i nostri veri Politici si decidano finalmente a liberalizzare l’impresa spaziale privata per la costruzione e il varo di una nave interstellare come la Prometheus in grado di varcare i confini più esterni della Supernova per sondare direttamente le sue regioni nucleari, gli astronomi con Alma possono studiare quei frammenti per capire com’è distribuito il materiale risultante della stella, come si sta espandendo nel Cosmo e quali altri astri e sistemi solari potrà creare! Le ricerche preliminari con i telescopi infrarossi scoprirono nella SN1987A una modica quantità di Monossido di Carbonio (CO) caldo, 500 giorni dopo l’esplosione. Venticinque anni dopo, le prime osservazioni di Alma hanno svelato la presenza di un ammontare di CO pari a dieci volte la quantità scoperta per via infrarossa, ossia al 10 percento della massa solare. La SN1987A è avvolta dal Monossido di Carbonio. Lo studio presentato nell’articolo “Carbon Monoxide in the Cold Debris of Supernova 1987A” di J. Kamenetzky (Università del Colorado di Boulder), R. McCray (Università del Colorado), R. Indebetouw (National Radio Astronomy Observatory) et al., è pubblicato sull’Astrophysical Journal Letters. Alma ha misurato anche la presenza di una massa significativa di Monossido di Silicio (SiO) nei frammenti della Supernova. Molecole che si formano nelle regioni ricche di atomi di Carbonio, Silicio e Ossigeno, elementi prodotti all’interno della fornace termonucleare della stella progenitrice e sparati nello spazio alla velocità di decine di migliaia di Km al secondo durante l’evento di Supernova. Una volta raffreddati, questi elementi si sono combinati nel gelido spazio siderale creando le molecole di CO e SiO osservate da Alma. Molecole essenziali alla formazione dei futuri esopianeti rocciosi alieni, “figli” della SN1987A. Le osservazioni di Alma si rivolgono naturalmente anche alle protostelle. Ne è stata scoperta una molto brillante e massiva nella nostra Galassia. Questi oggetti evolvono molto rapidamente più o meno come il pianeta Genesis creato dagli scienziati della Federazione nell’universo di Star Trek proprio con protomateria stellare. Le stelle di grande massa vivono soltanto pochi milioni di anni e poi esplodono in Supernova. Una vita brevissima se comparata a quella del nostro Sole, circa 9 miliardi di anni. Gli astri massivi sono rari nella nostra Galassia. Poco si sa sulla loro formazione eppure giocano un ruolo molto importante nell’evoluzione della vita. “Sono una miniera di elementi pesanti e una sorgente di radiazione ultravioletta: il che li rende protagonisti decisivi nei processi di formazione di altre stelle e pianeti nonché della struttura fisica, chimica e morfologica delle galassie. Ma è difficile osservare la nascita e le prime fasi di vita di questi astri. Il super-radiotelescopio Alma può aiutare gli scianziati a capire meglio l’interazione esistente tra la radiazione e i venti prodotti da questi oggetti massivi con il mezzo interstellare che li circonda all’inizio della loro vita. Le ultime scoperte sono presentate nell’articolo “ALMA observations of the massive molecular outflow G331.512−0.103”, pubblicato sull’Astrophysical Journal, dal team di ricercatori composto da M. Merello (Università del Cile e del Texas), L. Bronfman (Universita del Cile), G. Garay (Università del Cile), N. Lo (Universidad de Chile), N. J. Evans (Università del Texas), L. Nyman (Joint ALMA Observatory), J. Cortés (Joint ALMA Observatory), and M. R. Cunningham (University of New South Wales, UNSW). Sulla base dell’osservazione della nube molecolare gigante nota come G331.5-0.1, localizzata nel Braccio Spirale della Norma, nella nostra Via Lattea, distante 24mila anni luce dalla Terra. Nella regione centrale della nube molecolare, grazie al Telescopio Alma, sono state scoperte emissioni di Carbonio che viaggiano alla velocità di 100 Km al secondo, ossia 360mila Km orari. Perché sono così veloci e quali processi fisici inducono? Un mistero per l’ultrarisoluzione angolare di Alma che è in grado di tracciare l’emissione di Monossido di Silicio (SiO) per osservare le collisioni tra i getto di gas, la stella progenitrice e il suo ambiente, rivelando l’esistenza di un giovane astro massiccio e brillante in formazione, che espelle jet di gas estremamente collimati. Alma però ha svelato agli astronomi anche qualcos’altro. Una seconda struttura molecolare, più lenta, con una simmetria sferica. Un guscio. Un bozzolo. I risultati di questo studio mostrano che i due tipi di venti stellar appartengono al processo di formazione della stella in questione: l’uno altamente collimato genera il jet di gas e l’altro sferico produce il guscio. Gli scienziati sono ora in grado di vedere direttamente le caratteristiche fisico-chimiche in atto nelle protostelle di grande massa con un livello di dettaglio senza precedenti. Qualcosa di mai visto prima. Come la complicità lapalissiana di certi politicanti europei nei traffici mafiosi di carne umana, droga e armi nel Mar Mediterraneo e nel Mondo. Riuscirà Alma a trasfigurare in meglio l’Umanità?
Nicola Facciolini
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