Raggi X, raggi di vita

Il primo autore dello studio, Antonio Jiménez-Escobar, ricercatore all’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Palermo

Dal gran numero di esopianeti scoperti da missioni come Kepler e CoRoT risulta evidente che la presenza di pianeti è una caratteristica piuttosto comune tra le stelle della nostra galassia. Si stima, ad esempio, che in media ogni stella di piccola massa ospiti un esopianeta. La formazione planetaria è quindi un fenomeno che avviene diffusamente nella Via Lattea. Ma avviene ovunque allo stesso modo o l’evoluzione dei dischi protoplanetari – le strutture a disco che caratterizzano le stelle giovani e che evolvono in sistemi planetari – può venire influenzata dall’ambiente circostante, o dalla radiazione emessa dalla loro stella? continua ...

Scoperti tre fari cosmici con fasci a raggi X

Una delle tre pulsar, Psr J1826-1256, vista dal telescopio spaziale X dell’Esa Xmm-Newton. Crediti: Esa/Xmm-Newton/J. Li, Desy, Germany

Più regolari di un orologio atomico, le pulsar sono fari cosmici che danno il ritmo all’universo, emettendo a intervalli costanti potenti fasci di luce. Non di luce visibile, però: tipicamente, la radiazione elettromagnetica che osserviamo provenire da queste trottole di neutroni è “luce radio” o “luce gamma”.

Alcune, in realtà, emettono anche “luce X”. Il problema è trovarle: a differenza dei telescopi sensibili ai raggi gamma, che hanno un ampio campo di vista, e possono dunque funzionare come una sorta di grandangolo, quelli sensibili alla radiazione X sono più simili a un teleobiettivo. Per individuarle occorre dunque un sistema che indichi su quali conviene “puntare”, anche in senso letterale. Ed è questo sistema – più propriamente, un modello in grado di prevedere l’emissione X di una pulsar della quale sia nota la sua emissione gamma – ciò che ha messo a punto un team di ricercatori guidato da Jian Li del Desy, il Deutsches Elektronen Synchrotron tedesco. continua ...

Quando la coppia sprizza raggi gamma

Rappresentazione artistica di un sistema binario formato da una pulsar e una compagna gigante. Crediti: Nasa/Goddard Space Flight Center

Ci sono voluti tredici anni per capire che tipo di sorgente fosse, e altri due perché si accendesse come un albero di Natale nei raggi gamma, ma oggi abbiamo la conferma: il sistema indicato con la sigla Psr J2032+412 è composto da una stella di neutroni altamente magnetizzata e da una compagna massiccia. Il risultato è stato ottenuto grazie a una campagna di osservazioni congiunte che ha visto impegnati i telescopi Magic a La Palma e Veritas in Arizona, ed è stato appena pubblicato su Astrophysical Journal Letters. continua ...

Raggi cosmici dalle Nubi di Magellano

Immagini composite della Grande Nube di Magellano (a sinistra) e della Piccola nube di Magellano (a destra) ricavate da osservazioni prese a lunghezze d’onda radio di 123 MHz, 181 MHz e 227 MHz. A queste lunghezze d’onda sono visibili emissioni da raggi cosmici e gas caldi appartenenti alle regioni di formazione stellare e dei resti di supernova nelle galassie. Crediti: Icrar

La Grande e la Piccola Nube di Magellano si trovano a meno di 200mila anni luce di distanza dalla Via Lattea. Si tratta di due galassie satellite della nostra, osservabili a occhio nudo nel cielo notturno dell’emisfero australe della Terra. continua ...

Hot Dog di quasar in salsa di raggi X

Rappresentazione schematica del modo in cui viene visto nei raggi X uno spettro di un AGN oscurato (è il caso della Hot DOG) e di un AGN non oscurato a seconda del punto in cui passa la linea di vista: rispettivamente, attraverso il toro di gas e polvere che assorbe i raggi X per effetto fotoelettrico fino a energie di 10 keV e oltre (linea continua), oppure lungo una linea di vista non oscurata, vale a dire attraverso il buco della ciambella del toro che circonda la sorgente X centrale (linea tratteggiata). Crediti: NASA/JPL-Caltech, Luca Zappacosta continua ...

Un po’ di luce sul mistero dei raggi cosmici

Rappresentazione schematica della produzione di raggi gamma e neutrini dai raggi cosmici. Fonte: Randall Smith & Rob Petre, Msfc/Nasa (https://tinyurl.com/y9gzkt5z)

Da oltre 100 anni sappiamo di essere sotto una pioggia costante di particelle di alta energia. Li chiamiamo raggi cosmici: sappiamo che si tratta per lo più di protoni la cui energia può arrivare a valori molto superiori di quella raggiungibile nei nostri acceleratori più potenti, ma non sappiamo da dove provengano perché il loro cammino è deviato dai campi magnetici (debolissimi, ma estesi su scale cosmiche) che pervadono la galassie e lo spazio intergalattico. In questo modo, i raggi cosmici perdono la memoria della loro sorgente. continua ...

Eta Carinae spara raggi cosmici

La grande eruzione di Eta Carinae negli anni ’40 ha creato la nebulosa di Homunculus, mostrata qui da Hubble. Ora, a circa un anno luce, la nube in espansione contiene abbastanza materiale per realizzare almeno 10 copie del nostro Sole. Gli astronomi non sono ancora in grado di spiegare cosa abbia causato questa esplosione. Crediti: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team.

Un nuovo studio che utilizza i dati del telescopio spaziale NuStar della Nasa suggerisce che Eta Carinae, il sistema stellare più luminoso e massiccio entro 10mila anni luce da noi, sta accelerando particelle ad altissima energia, alcune delle quali potrebbero raggiungere la Terra ed essere rivelate come raggi cosmici. continua ...

Quei raggi X dall’associazione del Cigno

La figura mostra la regione di Cygnus OB2 in infrarosso (che dà risalto alle emissioni delle polveri associate alla nebulosa), con evidenziata l’emissione diffusa ai raggi X

Durante la loro breve esistenza, appena pochi milioni di anni, le stelle di grande massa – quelle con masse maggiori di 8 masse solari – di classe spettrale O e B-early possono influenzare violentemente l’ambiente circostante, grazie alla loro copiosa emissione di raggi Uv e intensi venti stellari. Una singola stella di classe spettrale O può arrivare a perdere ogni anno fino a un terzo della massa della Terra, in un vento che raggiunge velocità anche di 1600–2500 km al secondo. continua ...

Allerta raggi cosmici, con otto mesi d’anticipo

Rappresentazione artistica dell’eliosfera. Crediti: Nasa/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Investigare il fenomeno della modulazione solare dei raggi cosmici galattici: questo il fine di una ricerca, i cui risultarti sono ora pubblicati su The Astrophysical Journal Letters, condotta in collaborazione tra Università di Perugia, Infn e Università di Lisbona. A tal fine i ricercatori hanno analizzato una grande quantità di dati, provenienti da missioni spaziali e da osservatori terrestri, con l’obiettivo di costruire un nuovo modello numerico di trasporto di particelle cariche nel Sistema solare. Dall’analisi è emersa l’evidenza di un “ritardo” di 245 giorni (circa 8 mesi) tra l’attività magnetica del Sole e l’intensità del flusso di particelle che bombarda il nostro pianeta. Questa evidenza rivela nuove proprietà nella dinamica del trasporto delle particelle nello spazio interplanetario, proprietà che sono alla base del fenomeno della modulazione solare. continua ...

Supernova di Tycho, shock per i raggi cosmici

A sinistra, immagine composita dei resti della supernova di Tycho vista da Chandra, Spitzer e Calar Alto, con evidenziata in trasparenza la porzione osservata al Wht. Al centro (evidenziata in verde) e a destra, i dati raccolti al Wht mostrano l’emissione H-alpha. Crediti: Nasa/Sao, Nasa/Jpl-Caltech

È una supernova storica, quella esplosa in Cassiopeia. Vista apparire per la prima volta in cielo – da astronomi come Tycho Brahe – nel novembre del 1572 (da cui il nome, Sn 1572, o B Cas). “Riscoperta” circa quattro secoli più tardi da radiotelescopi (1952), telescopi ottici (Mount Palomar negli anni Sessanta) e telescopi spaziali per raggi X (Chandra nel 2002), che hanno immortalato a varie lunghezze d’onda quel che ne resta. E ora nel mirino del William Herschel Telescope (Wht) di Roque de Los Muchachos, sull’isola di La Palma: con uno specchio da 4.2 metri di diametro ed equipaggiato dallo strumento GHaFaS, ha raccolto una serie di dati – pubblicati su The Astrophysical Journal – che mostrano con una chiarezza senza precedenti il meccanismo di accelerazione dei raggi cosmici che hanno origine nel resto di supernova. continua ...

La polvere galattica osservata ai raggi X

Le più spettacolari e terrificanti emissioni di energia che l’universo conosca: i gamma ray bursts (o Grb in breve). L’osservazione di questi oggetti, così luminosi da essere visibili anche provenendo da lontane galassie, ci permette di studiare e comprendere meccanismi fisici ad altissime energie. Ma non solo: un recente studio, tutto italiano, ha sfruttato le radiazioni nel campo dei raggi X provenienti da un Grb per distinguere le “silhouette” di nubi di polvere interstellare nella nostra galassia, ottenendo importanti informazioni riguardo alla posizione e alla densità di questi materiali diffusi. continua ...

Quei raggi cosmici da galassie lontane lontane

Il flusso di particelle con energia maggiore di 8×10^18 eV in coordinate equatoriali. Sulla mappa del cielo sono indicati il centro Galattico (asterisco) e il piano Galattico (linea spezzata)

Arriva dagli scienziati della collaborazione Pierre Auger, di cui fanno parte anche ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica, la prima evidenza sperimentale che i raggi cosmici di alta energia provengono da zone esterne alla nostra galassia. I raggi cosmici sono un flusso continuo di particelle, in gran parte protoni e nuclei di atomi che investono la Terra e possiedono energie diverse. Da decenni i ricercatori hanno speculato sull’origine di quelli più energetici e se in particolare provenissero o meno dalla nostra galassia. Oggi l’enigma è stato svelato utilizzando particelle cosmiche di energia media di 2 Joule, ovvero un milione di volte superiore a quella dei protoni accelerati nel Large Hadron Collider del Cern, registrate con il più grande osservatorio di raggi cosmici mai costruito dall’uomo, l’Osservatorio Pierre Auger, in Argentina. Gli oltre 400 scienziati provenienti da 18 Paesi che costituiscono la collaborazione alla quale per l’Italia, insieme all’Inaf, partecipa l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e alcune università, hanno scoperto che, a queste energie, i raggi cosmici non arrivano in maniera uniforme da tutte le direzioni del cielo: la loro frequenza di arrivo è di circa il 6% maggiore da un lato del cielo rispetto alla direzione opposta, con l’eccesso che si trova a circa 120° rispetto al centro della nostra galassia. continua ...

Raggi cosmici: Cas A non schiaccia l’acceleratore

Il resto di supernova Cassiopea A. Crediti: Nasa/Chandra

Cassiopeia A (Cas A) è un famoso resto di supernova, prodotto da una gigantesca esplosione di una stella massiccia avvenuta circa 350 anni fa nella costellazione di Cassiopea. In realtà il residuo di questo evento distruttivo, a causa della sua posizione all’interno della Via Lattea, è stato scoperto solo 50 anni fa grazie alle osservazioni radio e ora sappiamo che la sua radiazione è osservabile in tutto lo spettro elettromagnetico, dal radio ai raggi gamma di alta energia. È anche uno dei pochi resti di supernova per i quali è conosciuta sia la “data di nascita” che il tipo di supernova che l’ha generata, una di tipo IIb, prodotta da una stella molto più massiccia del Sole che ha terminato la sua vita subendo il collasso del suo nucleo culminato in una poderosa esplosione. continua ...