Un pianeta abitale | Ecco come fare per costruirne uno

Grazie ai nuovi dati sui corpi celesti scoperti nelle più remote zone della Galassia è possibile tracciare un modello di mondo abitabile. 

I pianeti del nostro Sistema Solare formano un gruppetto ben ordinato. Si muovono sullo stesso piano e orbitano attorno al Sole nella medesima direzione. A metà del XVIII secolo il filosofo tedesco Immanuel Kant fu il primo a trarre l'ovvia conclusione: i pianeti si devono essere formati da un disco piatto di materiale che ruotava attorno al Sole neonato. Oggi gli astronomi sanno che questi "dischi protoplanetari" sono comuni. Sono state trovate centinaia di esopianeti - i pianeti in orbita attorno a stelle che non siano il nostro Sole - che ci raccontano la storia delle prime fasi della formazione planetaria. Che cosa ci hanno insegnato sulla nascita di un pianeta? E quanto è facile "costruire" mondi abitabili come la nostra Terra?

 "Hubble sta tuttora elaborando dati che costringono gli scienziati a riconsiderare i parametri relativi alla formazione dei pianeti. 

Pianeta abitabile.
Come costruirne uno

COMPATTARE UNA NUBE
Per costruire un pianeta, bisogna prima creare una stella, ma questo è facile, perché fa quasi tutto la gravità. Prendiamo un'enorme nube di gas molecolare freddo, cosparsa di polvere cosmica: non è importante la composizione precisa. A quel punto lasciamo fare alla natura. La nube collassa sotto la propria stessa gravità, formando così globi più piccoli, un po' come la polvere che si raccoglie sotto il nostro letto. La conservazione del momento angolare (pensiamo ai pattinatori che vanno più veloci se raccolgono le braccia durante una piroetta) e le forze centrifughe (come la pasta spianata che viene fatta ruotare in aria per fare la pizza) trasformano ogni mininube in un disco piatto in rotazione attorno a un sole nascente. Ecco pronto il nostro disco protoplanetario. Detto ciò. Hubble sta tuttora elaborando dati che costringono gli scienziati a riconsiderare i parametri relativi alla formazione dei pianeti. All'inizio dell'anno il telescopio ci ha fatto conoscere un pianeta in orbita a 12 miliardi di chilometri dalla propria stella: il doppio della distanza di Plutone dal Sole.

PROTEGGIAMO I DISCHI DELICATI
I dischi protoplanetari in formazione sono vulnerabili; se vogliamo che generino pianeti, dobbiamo impedire che volino via. Secondo i dati più recenti raccolti dai telescopi spaziali che osservano sulle lunghezze dell'infrarosso, è quello che potrebbe succedere in un vivaio stellare affollato come la nube molecolare di Orione. Le stelle massicce neonate emettono enormi quantità di luce ultravioletta e producono violenti venti stellari. Questi venti possono aprire cavità nella nube ed erodere tutto quello che si para sulla loro strada, compresi i dischi che portano alla formazione dei pianeti attorno alle stelle di massa minore. Dopo tutto, questi dischi non sono poi così sostanziosi: contengono tipicamente appena l'un per cento della massa della rispettiva stella.

ATTENZIONE ALLE STELLE BINARIE
Le stelle binarie sono "sterminatrici" di pianeti. È vero, la NASA ha scoperto di recente i "pianeti Tatooine" con due soli in cielo, come il pianeta su cui viveva Lu Skywalker in Guerre Stellari. Però, sebbene le stelle binarie si; molto comuni nella Via Lattea, li simulazioni al computer suggerii che questi pianeti "circumbinari' siano rari. "Una coppia di stelle ] spezzare i dischi protoplanetari c le sue interferenze gravitazionali spiega Dimitar Sasselov del Cen Harvard-Smithsonian per l'astro: a Cambridge, nel Massachusetts. a Cambridge, nel Massachusetts. In altre parole, due stelle insieme possono essere troppo "appiccicose"; in ambito stellare è meglio un genitore single.(science)

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Nube di gas | Dilaniata da un buco nero

Come era stato già annunciato dall'articolo pubblicato sul numero di Luglio 2013 di BBC Science World, una vasta nube di gas e polvere è stata "azzannata" da un buco nero supermassiccio al centro della nostra Galassia. 

La nube ha subito un allungamento per l'effetto della forza gravitazionale del buco nero, fornendo agli scienziati un punto di osservazione privilegiato per approfondire questo misterioso fenomeno. Grazie al Very Large Telescope dell'ESO (Osservatorio Europeo Astrale), gli astronomi hanno seguito la progressione della nube verso il buco nero Sagittarius A*.

"La nube, come uno sventurato astronauta in un film di fantascienza, si è deformata al punto da diventare filiforme", dice Stefan Gillessen dell'Istituto Max Planck di Fisica Extraterrestre, in Germania, che ha diretto l'equipe di osservatori. La nube, sgranandosi, diventa meno visibile perché la sua emissione luminosa si indebolisce. Ma il team è stato comunque in grado di misurare la velocità dell'oggetto celeste i servando la regione circostante il buco nero, e analizzando, con il VLT posizionato nel deserto cileno di Atacama, un'esposizione della durata di oltre 20 ore. La testa della nube, dopo aver superato la zona di massima attrazione gravitazionale, sta tornando verso di noi a una velocità superiore ai 10 milioni di km/h.

L"'incontro ravvicinato" avverrà però in tempi tutt'altro che brevi. "La nube si è talmente allungata da rendere il suo approssimarsi un processo diffuso, prevedibile nel corso di almeno un anno, piuttosto che un evento puntuale", spiega Gillessen. Gli astronomi stanno attualmente osservando gli eventi che si svolgono in prossimità del sistema, nella speranza di poter esaminare regioni prossime al buco nero mai studiate prima.

Tenteranno inoltre di approfondire gli effetti di forze gravitazionali elevatissime (Sagittarius A* ha una massa pari a quattro milioni di volte quella del Sole).(science)

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Il telescopio per i buchi neri

Un telescopio grande come la Terra ci avvicinerà a Sagittarius A* come mai prima d'ora. Un'occasione imperdibile per gli astronomi! 

È impossibile osservare l'interno di un buco nero. Ma gli astronomi puntano a fare del loro meglio, costruendo un telescopio che possa ingrandire i dettagli dei suoi dintorni in un modo mai visto. L'obiettivo è di creare uno strumento tanto potente da poter osservare che cosa accade all'orizzonte degli eventi, il punto al di là del quale nulla, che siano stelle, una nube di polvere o persino la luce, può sfuggire.

Dovrebbe avere una risoluzione maggiore di tutti i telescopi che osserveranno l'imminente collisione tra una nube di gas e il buco nero Sagittarius A*. L'Event Horizon Telescope (EHT) non sarà un nuovo osservatorio a sé stante costruito su qualche montagna remota. Il consorzio che lo sta progettando intende invece unire le capacità dei radiotelescopi già esistenti in tutto il mondo, facendo in modo che funzionino collettivamente con il potere risolvente di un singolo osservatorio grande come il nostro Pianeta. Questo potere permetterà agli astronomi di vedere dettagli come l'anello di luce emesso dalla materia che è riuscita a evitare di essere attratta nel buco nero.

Venti osservatori in tutto il mondo hanno accettato di far parte di questa schiera di telescopi che potrebbe cominciare a operare già nel 2015. Oltre a Sagittarius A*, un altro obiettivo sarà un'enorme galassia ellittica chiamata M87 che si trova a 53 milioni di anni luce di distanza. Ospita un buco nero centrale molto più grande, circa sei miliardi di volte la massa del Sole.(science)

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Incontro ravvicinato | Cosa accadrà quando G2 incontrerà Sagittarius A*?

Il buco nero
supermassiccio della nostra Galassia
Sagittarius A*

Anche se è difficile che sia un evento celeste particolarmente spettacolare, sarà ugualmente affascinante. 

"L'osservazione di che cosa accadrà a questa nube di gas ci aiuterà a capire come sono strutturate le atmosfere - i dischi di accrescimento - attorno ai buchi neri", spiega Gillessen. "Dalla quantità di attrito subito dalla nube possiamo stimare quanto gas c'è e così apprendere com'è fatta una di queste atmosfere. Vedere come ruota il gas attorno al buco nero sarà anche utile per capire come si alimenta. Nessuno l'ha mai visto".

Quanto al destino del materiale che cadrà dentro Sagittarius A*, Gillessen non vuole neppure avanzare una congettura. "Non è una domanda scientifica perché non avremo mai modo di saperlo", dice. "Non possiamo neppure immaginare un esperimento che possa verificare o smentire un'ipotesi. L'unico modo per scoprirlo consisterebbe nel saltare dentro il buco nero... ma prima dovremmo dare l'addio a tutti!". Secondo la teoria un buco nero è per lo più vuoto e la sua massa è concentrata in un punto incredibilmente piccolo al centro, detto "singolarità". Una teoria alternativa propone che qualunque cosa cada in un buco nero - come la nostra nube condannata - finisce in un altro universo al suo interno. Roba da far girare la testa.

Quindi il destino finale della nube di gas si può solo immaginare. Ma ci sarà molto da osservare dal di fuori del buco nero. Anche se l'attività inizierà nel giro di pochi mesi, i suoi effetti dovrebbero essere visibili per qualche anno: la nube di gas costituirà per qualche tempo la principale alimentazione di Sagittarius A*. Quindi gli anni a venire saranno un periodo interessante per gli astronomi specializzati in buchi neri, che potranno osservare da vicino gli eventi. Fortunatamente, per gli astronomi "da vicino" ha un significato diverso che per tutti noi, altrimenti rischieremmo di diventare il dessert di Sagittarius A*.(science)

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Buchi neri nel tempo

Il progresso della nostra conoscenza di questi strani fenomeni.

Nel 1783 il grande scienziato britannico e pastore anglicano John Mitchell ipotizzò che alcune stelle possano essere cosi dense che la luce non può sfuggire alla loro attrazione gravitazionale. Non è l'idea fondamentale di che cos'è un buco nero? Si.

 Albert Einstein

Nel 1915 Albert Einstein mostra che la gravità è una deformazione dello spazio-tempo provocata dalla materia. In campo astronomico ciò significa che se la gravità è sufficientemente forte è possibile un buco nero e che qualcosa può collassare al punto che nulla, neppure la luce, ne può sfuggire.

 Maarten Schmdit 

L'astronomo Maarten Schmdit nel 1963 scopre che un oggetto lontano, una quasar, è una galassia che trae energia da un buco nero supermassiccio al suo centro.

John Wheeler

Nel 1967 il fisico John Wheeler conia il termine "buco nero", affermando che "lo spazio può essere appallottolato come un pezzo di carta fino fino a divenire un punto infinitesimale".

Stephen Hawking 

Siamo giunti nel 1974, quando il fisico britannico Stephen Hawking dichiara che un buco nero può emettere una forma di radiazione che porta in definitiva alla sua evaporazione.

Nube di gas G2

2013, la nube di gas G2 si avvicina troppo al buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, Sagittarius A: l'incontro permetterà osservazioni senza precedenti delle "abitudini alimentari dei buchi neri".(science)

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