Alcuni giorni fa la cometa C/2024 G3 ATLAS è passata al Perielio transitando a soli 14 milioni di chilometri di distanza dal Sole. L’oggetto sembrava destinato alla disintegrazione proprio per la piccola distanza del passaggio ma invece ha resistito. Le condizioni di visibilità erano estreme con l’oggetto a soli 5° dal Sole. Data la luminosità raggiunta però qualcuno ha voluto tentare l’osservazione.
Il 16 gennaio 2025, Marte raggiungerà l’opposizione, un evento astronomico che offre condizioni ideali per l’osservazione del Pianeta Rosso. Durante l’opposizione, Marte si trova direttamente opposto al Sole rispetto alla Terra, risultando completamente illuminato e particolarmente luminoso nel cielo notturno.
Indice dei contenuti
Dettagli dell’evento
Data e ora dell’opposizione: 16 gennaio 2025 alle 03:32 CET (02:32 UTC).
Costellazione: Gemelli
Magnitudine apparente: -1,4, comparabile alla luminosità di Sirio, la stella più brillante del cielo notturno.
Dimensione angolare: 14,6 secondi d’arco, circa 2,5 volte maggiore rispetto all’agosto 2024.
Distanza dalla Terra: Circa 0,64 UA (Unità Astronomiche), equivalenti a circa 96 milioni di chilometri.
Osservazione di Marte da Roma
Marte sarà visibile per gran parte della notte, sorgendo alle 17:32 e tramontando alle 07:11. Raggiungerà il punto più alto nel cielo alle 00:22, a un’altitudine di 73° sopra l’orizzonte meridionale. Nella costellazione dei Gemelli, apparirà come un punto rosso brillante, allineato con le stelle Castore e Polluce. Sarà osservabile a occhio nudo, ma l’uso di binocoli o telescopi permetterà di apprezzare dettagli come il colore rosso-arancio e, con strumenti più potenti, persino le calotte polari.
La posizione di Marte rispetto all’orizzonte al sorgere e rispetto alle teste della Costellazioni dei Gemelli Castore e Polluce. Per tutta la notte Marte non si modificherà al propria posizione rispetto alle due stelle luminose. Crediti: theskylive.com
Marte al Perigeo
12 gennaio 2025: Marte ha raggiunto il perigeo, ossia la minima distanza dalla Terra, risultando particolarmente luminoso. La concomitanza a pochi giorni di distanza dei due eventi, opposizione e perigeo, faranno si che Marte di mostri abbastanza grande con dimensioni angolari pari a 14,6”. Buona ma niente se paragonata alla dimensione angolare raggiunta da Marte nel 2018 quando arrivò a mostrarsi con un disco addirittura pari a 24,2 secondi d’arco.
Prossime opposizioni di Marte
La prossima opposizione di Marte avverrà il 19 febbraio 2027, ma sarà meno favorevole, con una magnitudine di -1,2 e una dimensione angolare di 13,8 secondi d’arco. Pertanto, l’evento del 16 gennaio 2025 rappresenta un’opportunità imperdibile per osservare Marte nelle migliori condizioni possibili.
Ricordiamo i consigli per le osservazioni già pubblicati in occasione di altre opposizioni di Marte
La calotta polareAttualmente, Marte si trova vicino al suo equinozio di primavera nell’emisfero settentrionale. Questo significa che:
L’immagine mostra Marte subito dopo la mezzanotte del giorno 16 gennaio (17 gennaio ore 00:15). Si nota come la colotta nord sia solo parzialmente visibile in alto mentre la calotta sud rimane totalmente nascosta.
Nell’emisfero settentrionale di Marte è inizio primavera.
Nell’emisfero meridionale è inizio autunno
non è certo il periodo migliore per osservare le calotte ma in compenso la quiete atmosferica può favorire la ripresa dei dettagli moderando la presenza di venti e quindi spostamenti di sabbia.
La visione delle brine e dei ghiacci superficiali viene in genere rafforzata dall’uso di un filtro verde, ma se vogliamo determinare esattamente le dimensioni e la forma della calotta quello più consigliabile è il rosso, che permette di eliminare il disturbo causato da eventuali nubi chiare altrimenti difficilmente distinguibili al telescopio dai ghiacci polari veri e propri.
Le tempeste di polvereCon la sublimazione dei ghiacci vengono immesse nell’atmosfera marziana delle grandi quantità di gas, specialmente anidride carbonica insieme a una piccola quantità di vapore acqueo. La prima è la principale responsabile dei grandi venti, che si generano per differenza di pressione atmosferica tra le regioni polari e quelle a latitudini minori; un ingrediente necessario per la formazione di tempeste di sabbia che possono essere facilmente seguite anche da Terra. L’osservazione di questo fenomeno è una delle dimostrazioni più tipiche dell’estrema utilità dei filtri colorati nell’osservazione di Marte: in luce neutra esso si manifesta inizialmente come una macchiolina gialla che oscura particolari della superficie prima ben visibili, ma se davvero si tratta di una tempesta di polvere dovrà invariabilmente apparire molto brillante con un filtro rosso, e pressoché invisibile (o quasi) con uno blu o azzurro. Per l’opposizione di Marte del 2025 non sono previste tempeste globali e ciò faciliterà la caccia ai dettagli sulla superficie.
Le nubi sul disco Il vapore acqueo emesso dalla sublimazione della calotta è invece l’elemento fondamentale per lo sviluppo delle nubi marziane, la cui attività dovrebbe aumentare dal locale equinozio di primavera in poi generando ingenti sistemi nuvolosi in tutto il pianeta; nubi così evidenti che anche un osservatore poco esperto potrà riuscire a cogliere come macchie biancastre. Strisce sottili e allungate presso i lembi est e ovest indicano invece la formazione di nebbie e foschie serali o mattutine, destinate a dissolversi rapidamente non appena il Sole si alza sull’orizzonte. Nell’emisfero sud, tuttavia, possono permanere anche tutto il giorno aiutate dalla particolare conformazione del suolo: è il caso di Hellas, l’enorme depressione circolare prodotta nell’emisfero sud da un antico impatto meteorico.
La tabella spiega la funzione dei filtri Wratten più comuni nell’osservazione planetaria. In genere, su Marte, i filtri interferenziali rossi e arancioni aumentano il contrasto dei dettagli di superficie mentre quelli i tendenti al verde ed al blu diminuiscono i dettagli della superficie e aumentano l’osservabilità di particolari atmosferici come nubi, foschie, ecc.
Per finire, è necessario menzionare anche i complessi di nubi orografiche, associate ai grandi vulcani, che si elevano nelle regioni di Tharsis ed Elysium. Le nubi orografiche – comunissime anche sulla Terra – si formano quando una massa d’aria spinta contro la parete di una montagna è costretta a salire in quota, raffreddandosi rapidamente e provocando la condensazione del vapor d’acqua che vi è contenuto. Quelle marziane sono osservabili in genere dal primo pomeriggio locale e raggiungono la massima estensione e brillantezza verso il tramonto. Così, non di rado, un punto brillante si potrebbe accendere in corrispondenza della posizione occupata dal monte Olympus, il più grande vulcano del sistema solare. La visibilità di questi fenomeni viene rafforzata dall’uso di un filtro blu o azzurro.
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Phobos e Deimos
Configurazione Marte- Phobos-Deimos prevista per le ore 04:14 del 17 gennaio. Phobos è quasi in occultazione.
Marte sarà visibile per tutta la notte. Per un’osservatore posto al centro Italia, Marte sorgerà alle 16:36 del 16 gennaio per tramontare il 17 gennaio alle 07:32 del mattino. Parecchie ore a disposizione quindi per riprendere il pianeta. Fra le sfide all’osservazione che potremo cogliere c’è quella di fotografare anche i due satelliti di Marte: Phobos e Deimos. I due satelliti hanno periodo orbitale rispettivamente di 7 ore e 39 minuti e poco più di 30 ore, avendo a disposizione quindi circa 16 ore di osservazione non sarà difficile immortale diverse configurazioni. A titolo di esempio nell’immagine a fianco i due satelliti molto vicini al pianeta, configurazione prevista per le ore 04:00 circa del 17 gennaio.
Phobos Nome: Deriva dal greco antico “Paura”, in riferimento al figlio di Ares (Marte nella mitologia romana) e Afrodite. Dimensioni: Circa 27 x 22 x 18 km. Distanza media da Marte: 6.000 km. Periodo di rivoluzione: Circa 7 ore e 39 minuti. Particolarità: Fobos si trova così vicino a Marte che orbita più velocemente rispetto alla rotazione del pianeta. Questo significa che sorge a ovest e tramonta a est, completando più di due orbite al giorno marziano. Deimos Nome: Deriva dal greco antico “Terrore”, anch’esso figlio di Ares e Afrodite. Dimensioni: Circa 15 x 12 x 11 km. Distanza media da Marte: 23.460 km. Periodo di rivoluzione: Circa 30,3 ore. Particolarità: Deimos è più distante e impiega più tempo per orbitare attorno a Marte. Sorge a est e tramonta a ovest, come i satelliti tradizionali.
Rappresentazione di un treno di specchi che riflettono la luce solare verso un impianto solare sulla Terra: vista in orbita. Le dimensioni dello specchio non sono in scala. Crediti: Andrea Viale, NASA (texture della Terra).
L’Università di Glasgow sta conducendo il progetto SOLSPACE (Enhancing Global Clean Energy Services Using Orbiting Solar Reflectors), mirato a incrementare la produzione di energia solare attraverso l’utilizzo di riflettori solari orbitanti.
Guidato dal Professor Colin McInnes e finanziato con un contributo di 2,5 milioni di euro dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), il progetto si propone di sviluppare strategie innovative per aumentare l’energia prodotta da futuri impianti solari su larga scala.
L’idea centrale consiste nella creazione di una costellazione di satelliti dotati di riflettori sottilissimi, capaci di reindirizzare la luce solare verso la Terra durante le prime ore del mattino e al crepuscolo. Questi sono i momenti in cui la domanda energetica è elevata, ma la produzione solare è limitata.
Rappresentazione di un treno di specchi che riflettono la luce solare verso un impianto fotovoltaico sulla Terra: vista da terra. Le dimensioni dello specchio non sono in scala. Crediti: Andrea Viale.
Il team di ricerca sta analizzando le orbite più efficienti e le strategie di controllo per i riflettori, al fine di massimizzare l’energia aggiuntiva generata e ridurre al minimo la luce dispersa che potrebbe raggiungere la Terra. Inoltre, sono in corso studi sul design, la produzione e l’assemblaggio dei riflettori, nonché sull’impatto economico dell’energia supplementare fornita.
Il Professor McInnes sottolinea che, mentre i servizi spaziali tradizionali si concentrano su navigazione satellitare, telecomunicazioni e osservazione della Terra, la possibilità di fornire energia dallo spazio apre nuove opportunità per il futuro. Affrontare la sfida globale dell’energia pulita è cruciale nel XXI secolo, e SOLSPACE mira a dimostrare come la tecnologia spaziale possa contribuire significativamente a questo obiettivo.
Per ulteriori dettagli, è possibile visitare la pagina ufficiale del progetto sul sito dell’Università di Glasgow.
*Significato di Sostenibilità Ambientale: Riferito a pratiche o sistemi che preservano l’equilibrio ecologico, minimizzando l’impatto ambientale.
Confidiamo nella corretta valutazione dell’impatto sull’equilibrio ecologico sia da parte dei promotori del progetto che dell’Unione Europea.
Il documento “Indirizzi del Governo in materia spaziale e aerospaziale” delinea le priorità strategiche dell’Italia per il settore spaziale e aerospaziale, riconoscendolo come un ambito di importanza cruciale sia per la sicurezza nazionale che per lo sviluppo economico e tecnologico del Paese. Il settore spaziale non rappresenta solo una frontiera per l’innovazione scientifica e tecnologica, ma anche un asset fondamentale per la competitività industriale, la sostenibilità ambientale, e la crescita economica a lungo termine.
L’Italia, con una solida tradizione nel settore aerospaziale, punta a consolidare il proprio ruolo di protagonista a livello internazionale, rafforzando le collaborazioni europee e globali, supportando l’evoluzione delle capacità tecnologiche nazionali e garantendo un utilizzo responsabile e sostenibile delle risorse spaziali. Per raggiungere tali obiettivi, il governo ha articolato le sue strategie in quattro assi principali, che definiscono le linee guida per le politiche e le azioni future.
I quattro assi principali
Competitività industriale e tecnologica Questo asse mira a rafforzare l’industria spaziale e aerospaziale italiana, promuovendo l’innovazione tecnologica e incentivando investimenti pubblici e privati nel settore. L’obiettivo è creare un ecosistema industriale competitivo e resiliente, in grado di sviluppare prodotti e servizi avanzati per il mercato globale.
Sviluppo di capacità strategiche nazionali Viene data priorità alla realizzazione di infrastrutture e programmi spaziali nazionali che rafforzino la sovranità tecnologica dell’Italia. Questo include satelliti, sistemi di osservazione della Terra, comunicazioni sicure e iniziative per garantire la sicurezza e l’indipendenza tecnologica del Paese.
Cooperazione internazionale e ruolo europeo L’Italia intende consolidare la sua presenza nelle principali organizzazioni internazionali e nei programmi spaziali europei, come l’Agenzia Spaziale Europea (ESA). La cooperazione con partner globali e regionali è considerata fondamentale per ampliare l’accesso alle risorse spaziali, condividere conoscenze e promuovere la stabilità geopolitica.
Sostenibilità e responsabilità nell’uso dello spazio Questo asse pone l’accento sull’importanza di un utilizzo sostenibile e responsabile delle risorse spaziali. Si punta a sviluppare soluzioni innovative per ridurre i detriti spaziali, garantire la sicurezza delle missioni e promuovere l’adozione di standard internazionali per un uso etico dello spazio.
Il documento sottolinea l’importanza di un approccio integrato che coinvolga tutti gli attori del settore, tra cui istituzioni pubbliche, industria privata, università e centri di ricerca. Il governo si impegna a promuovere politiche di lungo termine, garantendo continuità e prevedibilità nelle azioni strategiche, essenziali per attrarre investimenti e stimolare l’innovazione.
Un altro elemento centrale è l’attenzione alla formazione e alla valorizzazione del capitale umano. Il governo intende supportare la creazione di programmi educativi specifici e percorsi formativi avanzati per preparare le nuove generazioni alle sfide del settore spaziale e aerospaziale, consolidando la leadership scientifica e tecnica italiana.
Infine, si riconosce il potenziale trasformativo dello spazio come leva per affrontare sfide globali, quali il cambiamento climatico, la sicurezza alimentare e lo sviluppo sostenibile. In questo contesto, l’Italia mira a posizionarsi come un partner di riferimento per soluzioni innovative e tecnologiche che favoriscano un futuro più sostenibile e sicuro per tutti.
Credito:
NASA, ESA, CSA, STScI, E. Lieb (Università di Denver), R. Lau (NSF NOIRLab), J. Hoffman (Università di Denver)
Gli astronomi, utilizzando il Telescopio Spaziale James Webb (NASA/ESA/CSA), hanno identificato due stelle responsabili della generazione di polvere ricca di carbonio a soli 5000 anni luce di distanza nella nostra galassia, la Via Lattea. Nel sistema Wolf-Rayet 140, quando le due stelle massicce si avvicinano nelle loro orbite allungate, i loro venti stellari collidono producendo polvere ricca di carbonio. Ogni otto anni, per alcuni mesi, le stelle formano un nuovo guscio di polvere che si espande verso l’esterno, potenzialmente contribuendo alla formazione di nuove stelle in altre parti della galassia.
Gli astronomi hanno a lungo cercato di comprendere come elementi come il carbonio, essenziale per la vita, si distribuiscano nell’Universo. Ora, il James Webb ha esaminato in dettaglio una fonte attiva di polvere ricca di carbonio nella Via Lattea: Wolf-Rayet 140, un sistema di due stelle massicce con un’orbita stretta ed ellittica. Quando le stelle si avvicinano (visibili come un punto bianco centrale nelle immagini del Webb), i loro venti stellari si scontrano, comprimendo il materiale e formando polvere ricca di carbonio. Le osservazioni del Webb mostrano 17 gusci di polvere che brillano nella luce del medio infrarosso, espandendosi a intervalli regolari nello spazio circostante.
Confrontate le due immagini nel medio infrarosso, scattate dal telescopio spaziale James Webb, di Wolf-Rayet 140, un sistema di gusci di polvere espulsi da due stelle massicce che si trovano in un’orbita allungata. Due triangoli sono abbinati per mostrare quanta differenza facciano 14 mesi: la polvere si allontana dalle stelle centrali a quasi l’1% della velocità della luce e non si allinea più nella terza immagine. Quando i venti delle stelle massicce, che sono sepolte nella regione centrale bianca nella prima e nella seconda immagine, si scontrano e quel materiale si comprime, forma polvere ricca di carbonio che si allontana dalle stelle. Ciò avviene per alcuni mesi durante ogni orbita di otto anni, il che è uno dei motivi per cui la polvere non viene “spruzzata” in modo uniforme attorno alle stelle per formare gusci completi. Wolf-Rayet 140 si trova a poco più di 5000 anni luce di distanza nella nostra galassia, la Via Lattea. Descrizione dell’immagine: Un grafico in tre parti che mostra le osservazioni di Wolf-Rayet 140, due stelle massicce con 17 gusci di polvere attorno a loro. Credito: NASA, ESA, CSA, STScI, E. Lieb (Università di Denver), R. Lau (NSF NOIRLab), J. Hoffman (Università di Denver)
“Il telescopio ha confermato che questi gusci di polvere sono reali, e i suoi dati hanno mostrato che si stanno muovendo verso l’esterno a velocità costanti, rivelando cambiamenti visibili in periodi di tempo incredibilmente brevi“, ha affermato Emma Lieb, autrice principale del nuovo studio e dottoranda presso l’Università di Denver in Colorado.
Ogni guscio si allontana dalle stelle a oltre 2600 chilometri al secondo, quasi l’1% della velocità della luce. “Siamo abituati a pensare che gli eventi nello spazio avvengano lentamente, su milioni o miliardi di anni“, ha aggiunto Jennifer Hoffman, coautrice e professoressa all’Università di Denver. “In questo sistema, l’osservatorio mostra che i gusci di polvere si stanno espandendo da un anno all’altro.“
“Vedere il movimento reale di questi gusci tra le osservazioni del Webb, effettuate a soli 13 mesi di distanza, è davvero notevole“, ha dichiarato Olivia Jones, coautrice presso l’UK Astronomy Technology Centre di Edimburgo. “Questi nuovi risultati ci offrono una prima visione del potenziale ruolo di tali binarie massicce come fabbriche di polvere nell’Universo.“
Come un orologio, i venti delle stelle generano polvere per diversi mesi ogni otto anni, quando la coppia si avvicina maggiormente durante la loro ampia orbita ellittica. Il JWST mostra anche dove la polvere si raffredda e si disperde nello spazio interstellare. La polvere prodotta da sistemi come Wolf-Rayet 140 potrebbe contribuire alla formazione di nuove stelle e pianeti, arricchendo il mezzo interstellare con elementi pesanti.
Queste osservazioni forniscono una comprensione più profonda dei processi che distribuiscono elementi essenziali per la vita nell’Universo e sottolineano l’importanza di sistemi binari massicci nella produzione di polvere cosmica.
Oggi giunge al Perielio la C/2024 G3 ATLAS transitando a soli 14 milioni di chilometri di distanza dal Sole. L’oggetto sembrava destinato alla disintegrazione proprio per la piccola distanza del passaggio ma invece sembra resistere. Le immagini della camera LASCO 3 installata sulla sonda solare SOHO la mostrano in queste ore luminosissima e con una notevole coda. Purtroppo le condizioni di visibilità sono attualmente estreme con l’ oggetto a soli 5° dal Sole. Per l’ emisfero boreale rimarranno difficilissime mentre miglioreranno nei prossimi giorni in quello australe. Data la luminosità raggiunta vale comunque la pena tentare l’osservazione da stasera e per le prossime due-tre serate appena dopo il tramonto del Sole quando, pur tra l’intensa luce ancora presente, la ATLAS dovrebbe mostrarsi in binocoli e telescopi. Addirittura è potenzialmente visibile in pieno giorno usando opportuni accorgimenti. Io ci sono riuscito nella mattinata del 13/1 alle 10.35.
La cometa ripresa nelle vicinanze del Sole dalla camera LASCO 3 della sonda SOHO. Crediti: NASA. Software https://www.jhelioviewer.org/
Di seguito il report dell’autore:
Oggi 13/1 alle 10.35 ho tentato l’osservazione di questa cometa posta a nemmeno 5° dal Sole con i binocoli 20×90 e 25×100. Da calcoli sapevo quando e dove avrebbe scavalcato la cresta rocciosa che domina il mio paese, anticipando il Sole di qualche minuto. Sono riuscito a vederla prima con il binocolo più grande è poi anche con l’altro, ben staccata dal fondo cielo. Visibile anche un accenno di coda cortissima. L’ho seguita per pochi minuti prima che dalla cresta comparisse il sole. Credo la sua luminosità possa essere attorno alla -4 mag.
“Il 24 dicembre, AES Andes, una sussidiaria della società elettrica statunitense AES Corporation, ha presentato il progetto di un enorme complesso industriale per la valutazione dell’impatto ambientale. Questo complesso minaccia i cieli incontaminati sopra l’Osservatorio Paranal dell’ESO nel deserto di Atacama in Cile, il più buio e limpido di tutti gli osservatori astronomici al mondo [1]. Il megaprogetto industriale dovrebbe essere installato a soli 5-11 chilometri dai telescopi di Paranal, il che causerebbe danni irreparabili alle osservazioni astronomiche, in particolare a causa dell’inquinamento luminoso emesso durante il periodo di funzionamento del progetto. Il ricollocamento del complesso salverebbe uno degli ultimi cieli oscuri veramente incontaminati della Terra.”
Con queste parole l’Osservatorio Europeo Australe (ESO) ha espresso la forte preoccupazione per un progetto industriale pianificato nelle immediate vicinanze dei suoi osservatori situati nel deserto di Atacama, in Cile, una regione riconosciuta a livello internazionale come uno dei migliori siti al mondo per l’osservazione astronomica, grazie alla straordinaria qualità dei suoi cieli notturni, caratterizzati da un’eccezionale limpidezza e oscurità.
Il progetto in questione potrebbe avere un impatto significativo sulla qualità dell’ambiente notturno, compromettendo la capacità degli astronomi di effettuare osservazioni di alta precisione. Le attività industriali possono generare inquinamento luminoso, atmosferico e acustico, tutti fattori che rappresentano una minaccia per le sofisticate operazioni astronomiche condotte dagli osservatori dell’ESO. La riduzione della qualità dei cieli notturni potrebbe limitare la capacità di raccogliere dati preziosi per la comprensione dell’universo e ostacolare la realizzazione di scoperte fondamentali.
L’ESO ha ribadito l’importanza di preservare l’integrità dei cieli notturni del deserto di Atacama, un patrimonio naturale che non solo serve la scienza, ma rappresenta anche un valore inestimabile per l’umanità. La ricerca astronomica condotta in questa regione ha portato a scoperte rivoluzionarie, inclusi importanti contributi alla comprensione della formazione delle galassie, dei pianeti extrasolari e della materia oscura.
La Via Lattea segna un arco evidente nel Cielo del deserto di Atacama. Lo scatto evidenzia la qualità del cielo in questa zona dell’America Meridionale. Crediti: @ESO
L’organizzazione ha invitato tutte le parti coinvolte a considerare attentamente l’impatto ambientale di qualsiasi attività industriale nella zona. È essenziale che lo sviluppo economico e industriale sia bilanciato con la necessità di proteggere il patrimonio scientifico e naturale rappresentato dai cieli di Atacama. L’ESO ha inoltre auspicato un dialogo costruttivo tra governi, aziende e comunità scientifica, al fine di individuare soluzioni che consentano di conciliare lo sviluppo economico con la tutela delle risorse naturali fondamentali per la scienza astronomica.
In un contesto globale in cui la protezione dell’ambiente e delle risorse naturali è sempre più centrale, l’ESO ha sottolineato che la salvaguardia dei cieli notturni del deserto di Atacama deve diventare una priorità per tutte le parti coinvolte. Questo approccio non solo garantirebbe il proseguimento delle scoperte scientifiche, ma rappresenterebbe anche un esempio virtuoso di come lo sviluppo sostenibile possa essere realizzato in armonia con la conservazione dell’ambiente.
La Redazione di Coelum Astronomia condivide pienamente le preoccupazioni espresse dall’Osservatorio Europeo Australe (ESO). Compromettere l’accesso da terra ai cieli limpidi del deserto di Atacama significa limitare fortemente la capacità dell’astronomia di indagare l’universo e svelarne i misteri. Questo rischio si aggiunge alle già difficili sfide che la comunità scientifica deve affrontare per contrastare la proliferazione incontrollata di satelliti in orbita, spesso lanciati per scopi discutibili o non strettamente giustificati. Preservare l’oscurità e la qualità dei cieli notturni è fondamentale non solo per il progresso della conoscenza scientifica, ma anche per tutelare un patrimonio unico che appartiene all’intera umanità.
Nel pieno della pandemia, l’astrofilo Alessandro Ravagnin ha trasformato le restrizioni in un’opportunità, dando vita al FOTONICOntest, un progetto di astrofotografia condivisa. Da iniziative locali a collaborazioni globali, il progetto ha permesso ad astrofili di ogni livello di unire le forze per catturare immagini straordinarie di oggetti celesti, persino con l’ausilio di telescopi remoti in Cile. Questo articolo racconta come la passione per l’universo e la condivisione abbiano reso possibile un’esperienza unica e innovativa.
Il Target #1
NGC6188 – i Dragoni Belligeranti.
Il Target #2
Elaborazione finale di M83 vincitrice risutlato della fusione delle immagini di Ravagnin, Tiano, Bertocco e Privitera
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Nei libri di storia futuri l’anno 2020 verrà ricordato come l’anno del COVID19, la prima pandemia da virus dell’era moderna che ebbe un incredibile impatto nella società globale influenzando in modo pesante il modo di vivere di tutta la popolazione mondiale. Le relazioni ed il contatto fisico coi propri cari è stato temporaneamente congelato col fine di limitare al massimo la diffusione del virus. L’isolamento ed il blocco delle attività quotidiane alle quali eravamo abituati ha contribuito fortemente alla nascita di nuove forme di condivisione ed intrattenimento, basate principalmente sull’accesso alle tecnologie digitali (dai social network alla tv on demand, agli acquisiti sugli store digitali).
Personalmente la pandemia mi ha permesso di coronare uno dei sogni di tutti gli astrofili, ossia la costruzione di un piccolo osservatorio privato in giardino, con l’acquisto di un C11HD Edge e vari accessori per le riprese fotografiche. Quale miglior modo per passare le serate di lockdown se non col naso all’insù a guardare galassie, nebulose, stelle e pianeti? L’astronomia e soprattutto l’astrofotografia è tendenzialmente vissuta dagli appassionati come una disciplina “solitaria”, anche se forme di osservazione condivisa come StarParty, serate osservative organizzate da circoli di astrofili del territorio o semplici ritrovi tra piccoli gruppi di amici si sono molto diffusi negli anni ed hanno fatto breccia tra moltissimi appassionati. Nel 2020 abbiamo tutti dovuto fare a meno di queste cose. Stop. Bloccato tutto. Congelato.
Ma se è vero che nei momenti di difficoltà o di “emergenza” l’ingegno si aguzza e la creatività prende il sopravvento liberando tutto il potenziale della mente umana, spesso impigrita dalla routine, allora è altrettanto vero che proprio a metà del 2020, io ed un paio di miei cari amici astrofili (Andrea Bertocco e Christian Privitera), abbiamo ideato un nuovo modo di vivere l’astrofotografia in modo condiviso, uniti nel tempo, ma separati nello spazio. Nacque così l’idea dei FOTONICOntest: un evento che dal nome può sembrare un concorso fotografico, ma che in realtà ha come elementi fondanti la partecipazione, la condivisione e l’amicizia.
L’unione fa la forza
L’idea originaria che ha guidato le prime 3 edizioni, era basata sulla fotografia condivisa: ogni partecipante era tenuto a fotografare un oggetto scelto in modo democratico a partire da un elenco di proposte sottoposte dai vari membri del gruppo, riprendendolo in solitaria con la propria strumentazione e dalla propria abitazione (eravamo appunto in pieno lockdown e non potevamo muoverci). Al termine dello slot temporale scelto per le riprese (tendenzialmente le 2 settimane a cavallo del novilunio), ognuno procedeva con l’elaborazione della propria immagine e la inviava al sottoscritto per l’editing conclusivo. La composizione prevedeva la fusione di tutti i contributi in una unica foto complessiva: lo strumento usato è stato Gimp, attraverso il quale è stato possibile sfruttare le varie opzioni di fusione dei layer (ogni immagine è stata copiata e incollata su un layer specifico, allineata e quindi fusa con quella sottostante) per bilanciare il peso di ogni contributo. Il file finale soffriva dei difetti di ogni singola immagine, portando con sé difetti di ogni natura (guida, messa a fuoco, spianatura campo, aberrazioni ottiche, etc) che venivano però mediati grazie al “super-staking” fatto con Gimp, ma beneficiava evidentemente di tutti i fotoni raccolti dalle varie camere di ripresa, tutte CMOS, garantendo un ottimo rapporto segnale rumore. Utilizzare ed unire i vari contributi ha infatti permesso di riprendere i vari soggetti raggiungendo considerevoli ore di integrazione equivalente: per esempio su M31 si son raggiunte 73 ore di esposizione. Un singolo astrofilo, probabilmente, dovrebbe investire un paio di mesi (tenendo in considerazione blocchi osservativi causa maltempo) per collezionare così tanti fotoni su un singolo soggetto.
Una Esperienza Condivisa
La prime tre edizioni del FOTONICOntest son così trascorse tra un lockdown ed un altro, permettendoci di fotografare “in compagnia” dei bellissimi target, scelti appositamente per favorire la partecipazione di più astrofili possibile, dai neofiti ai più esperti: la Nebulosa di Orione, Il Muro del Cigno, la Galassia di Andromeda. Tutti oggetti molto luminosi e molto alti sull’orizzonte.
La quarta edizione, iniziata ad Aprile 2022 ha visto un cambio di approccio sostanziale, mantenendo però lo spirito delle prime tre: abbiamo ampliato il concetto di “distanza”! Se inizialmente la distanza era forzata e limitata ad una separazione fisica tra i partecipanti (non emotiva, visto il continuo contatto tramite smartphone per scambio di pareri e consigli per le riprese e le elaborazioni), con la quarta edizione abbiamo allontanato i partecipanti anche dalla strumentazione.
Da anni ormai si stanno diffondendo servizi di hosting remoto di strumentazione astronomica di categoria quasi professionale, dislocata nei posti più bui della terra e liberamente utilizzabile previo pagamento ed apertura di un account. Chilescope per esempio offre una piattaforma molto snella e agevole per la prenotazione e la pianificazione di sessioni osservative attraverso i telescopi locati ad ElSauce in Cile (Rio Hurtado, a 1600m sul livello del mare). La “flotta” di telescopi prevede strumentazione di alto livello, da un tele Nikon da 100mm di apertura e 200mm di focale, fino ad un RC-1000 (sì, 1 metro di diametro!) da quasi 7metri di focale su montatura altazimutale di classe professionale, passando per due Newton velocissimi da 0.5mm di diametro e rapporto focale f/3.8 ed un RH200 f/3. Le camere di ripresa son tutte della Finger Lakes Instrumentation, modello MicroLine CCD 16803 e 16200, con set di filtri Astrodon True Balance Gen II LRGB e 5nm H-alpha/Oiii/Sii. Il Telescopio principale monta anche un filtro Rosso della Sloan per eventuali lavori di caratura scientifica ed ovviamente il derotatore di campo motorizzato per le lunghe pose.
L’accesso alla strumentazione avviene tramite una schermata di pianificazione delle sessioni attraverso la quale si imposta la data di inizio e la durata complessiva della sessione di ripresa (dalla quale si evince il costo della stessa), le coordinate celesti del FoV (field of view, alias campo inquadrato), la sequenza di filtri, il binning del CCD ed altri parametri necessari per l’autofocus, la guida ed il dithering. Una volta iniziata la sessione si riceve una email di notifica con un link: è possibile infatti collegarsi ad una dashboard “live” del sistema automatizzato di acquisizione e guida del telescopio, con accesso a tutti i dati interessanti per seguire le riprese dal vivo (non è però possibile agire sulla montatura e sulla camera di ripresa, se non nelle sessioni di ripresa degli oggetti planetari, eseguibili in modalità “live” con Firecapture come se si fosse proprio in loco), compresa la preview in bassa risoluzione delle immagini acquisite. Conclusa la sessione, dopo qualche ora, vengono resi disponibili su un server ftp i file grezzi per download compressi un bel file zip (i file di calibrazioni sono scaricabili in qualsiasi momento). Funzionale e preciso il sistema di rimborso, che prevede lo storno automatico di punti (1 punto equivale ad 1 dollaro) per eventuali sub difettati per problemi di varia natura (tecnici e/o maltempo); è anche possibile richiedere il rimborso per eventuali sub non perfetti dovuti a problemi di guida o foschie/velature improvvise.
Tutti in Cile
Chiusa questa veloce introduzione del servizio Chilescope, ritorniamo al FOTONICOntest, che nella sua quarta edizione ha visto appunto l’utilizzo della strumentazione cilena affittata per un po’ di nottate nei mesi di Giugno e Luglio. Di fatto il progetto è consistito in una prima fase di raccolta partecipanti e raccolta fondi, in modalità crowdfunding: ogni partecipante era libero di contribuire con la quota desiderata, dai 20 euro in su. Son stati così raccolti, grazie al passaparola, nel giro di pochi giorni quasi 600 euro e 15 partecipanti da tutta Italia. Un ottimo risultato, perché con tale cifra è stato possibile accedere al progetto “DeepView” offerto dal Chilescope (bonus extra di punti per l’utilizzo di un telescopio su un unico soggetto per l’equivalente di almeno 500 punti spesi sulla piattaforma). La seconda fase del progetto ha previsto la scelta del target di ripresa: ogni partecipante ha sottoposto al gruppo una lista di 2/3 oggetti dell’emisfero australe, con una bozza di piano osservativo (telescopio, filtri, durata). Una volta raccolte tutte le proposte si è votato in modo democratico e si è stilata una classifica dei soggetti preferiti. I primi tre son stati, in ordine di preferenza (dal più preferito): la galassia starburst M83, il complesso nebulare dei Dragoni di Ara NGC6188 e la splendida regione di Rho Ophiuchi.
La prima difficoltà che il gruppo ha dovuto superare è stata proprio la selezione del soggetto: tutti troppo belli, tutti sconosciuti ed impossibili da riprendere dalle nostre latitudini boreali. Eravamo tutti dispiaciuti di dover sceglierne uno e uno soltanto, considerando che avremmo avuto l’occasione di usare strumentazione automatizzata di alto livello sotto un cielo strepitoso per molte serate consecutive.
Al che, di comune accordo, decidemmo di optare per puntare due soggetti anziché uno: una galassia ed una nebulosa (M83 e i Draghi appunto). Due target diametralmente opposti.
Col budget raccolto avevamo margine per ottenere due immagini molto buone anziché una unica eccezionale. Nessuno voleva farsi sfuggire questa occasione, considerando soprattutto che molti partecipanti erano alla loro “prima volta”. Eh sì, il gruppo era molto eterogeneo e composto sia da veterani dell’astrofotografia, che da inesperti alle prime armi. Il bello del lavoro svolto assieme nei mesi del contest è stato proprio questo: condividere e scambiare pareri ed informazioni gli uni con gli altri, nello spirito di una comune crescita e miglioramento delle proprie capacità e competenze in ambito astrofotografico (anche i veterani, alla fine, non avevano mai fatto riprese con camere CCD monocromatiche).
La seconda sfida che il gruppo ha dovuto affrontare è stata la pianificazione delle riprese! Bisognava mettere d’accordo 15 persone diverse, decidendo il modo migliore di investire il budget raccolto, bilanciando le ore disponibili al telescopio tra i due soggetti prescelti nonché, viste le peculiarità degli stessi, tra filtri di diversa natura per i vari sub. Lo spirito collaborativo che ha regnato durante le settimane di lavoro ha garantito il pieno raggiungimento di tutti gli obiettivi pianificati senza creare attriti tra i vari partecipanti.
La battaglia dei 52 Dragoni
Arriviamo quindi al primo risultato raggiunto: dopo 4 nottate di ripresa, son stati distribuiti a tutti i partecipanti i file grezzi da elaborare in autonomia. Avevamo ripreso NGC6188 – i “Dragoni belligeranti”- col Telescopio 5: un RH200 f/3 con camera CCD FLI Proline 16200 (27x22mm di lato e pixel da 6 micrometri) e pose così distribuite:
10 pose da 600s bin 1 in H-alpha
21 pose da 600s bin1 in Oiii
19 pose da 600s bin1 in Sii
3 pose da 300s bin1 con filtro R
4 pose da 300s bin1 con filtro G
9 pose da 300s bin1 con filtro B
per un totale di 233 punti spesi sulla piattaforma (233 dollari).
Son stati usati tutti i filtri disponibili nella “rastrelliera”, al fine di poter ottenere le più variegate palette colori dei complessi nebulari: la regione dei draghi si presta molto bene ad essere fotografata a diverse lunghezze d’onda grazie alla forte presenza di Idrogeno (H-alpha), Ossigeno (OIII) e Zolfo (SII) ionizzati. Ossigeno ionizzato tre volte molto intenso e bello nel guscio esterno della nebulosa bipolare visibile in basso a destra nelle immagini (NGC6164/5), splendido e peculiare oggetto ripreso assieme ai Draghi nello stesso “Field of View”.
I file grezzi sono stati elaborati da ogni partecipante con i software di sua conoscenza (Pixinsight, Photoshop, Gimp, Astropanel, etc) creando le composizioni colore a proprio piacimento: RGB, SHO e altre varianti. In ultimo le immagini finali sono state aggregate (da uno ad un massimo di 3 elaborati per ogni partecipante) per una votazione alla cieca: ognuno doveva esprimere le proprie tre preferenze, escludendo dalla votazione le proprie immagini e senza conoscere l’identità degli autori di tutte le altre.
Che dire, un trionfo di colori ed interpretazioni “artistiche” decisamente variopinte! I “veterani” sin sono concentrati nel trattare stelle e nebulose nel modo più “delicato” e naturale possibile, cercando di bilanciare al meglio i colori e le intensità delle varie componenti nebulari e stellari. Gli “inesperti” invece si sono sbizzarriti nel creare le più disparate e sicuramente “impattanti” immagini dell’intero contest, con palette colori originali ed elaborazioni molto spinte.
Son state fatte composizioni classiche in Hubble Palette (SII + H-alpha + OIII = SHO) con stelle magenta non “corrette”, composizioni SHO con stelle “corrette” (ottenute da composizione Rosso + Verde + Blu = RGB), composizioni puramente RGB, composizioni miste SHO + RGB (fuse in unica immagine), composizioni HOO (H-alpha + OIII + OIII), composizioni HGBO (H-alpha + Verde/Blu + Oiii) ed altro, anche monocromatiche e in versione starless (senza stelle).
Al termine della votazione, in pieno spirito partecipativo del FOTONICOntest, le tre fotografie più votate (una completamente differente dall’altra) son state ulteriormente fuse al fine di ottenere l’immagine testimonial di questa quarta edizione: i draghi nei loro colori naturali (zona a fortissima emissione nella riga H-alpha,quindi rossa) con contributo di luminanza data da composizione SHO (vedi copertina di questo articolo).
Archiviata la foto dei Dragoni di ARA, ci si è quindi concentrati sul soggetto principale del FOTONICOntest#4, quello che ha assorbito la maggior parte del budget raccolto: la galassia M83.
M83 è una galassia a spirale barrata intermedia, locata nella costellazione dell’Idra, ricca di nubi molecolari di idrogeno e zone di formazione stellare. Viene soprannominata “La Girandola del Sud” ed è una delle galassie più luminose ed estese del cielo intero.
Per riprenderla abbiamo usato il telescopio RC da 1 metro di diametro operante a focale piena (6.8 metri) con le pose a seguire:
17 pose da 300s bin 1 con filtro Luminanza
6 pose da 600s bin1 con filtro R
6 pose da 600s bin1 con filtro G
10 pose da 600s bin1 con filtro B
4 pose da 1200s bin1 in H-alpha
2 pose da 1200s bin1 in Oiii
Purtroppo le sessioni R e G dovevano bilanciare le 10 pose del canale Blu, ma a causa di una forte tempesta di neve sopraggiunta nella settimana scelta per le riprese (alla nostra torrida estate, corrisponde infatti normalmente un “tiepido” inverno cileno, cosa che quest’anno ovviamente non è accaduta), non son state completate correttamente e ci siamo fermati a soli 6 sub.
I risultati delle elaborazioni sono stati ovviamente più omogenei rispetto a quanto fatto coi Dragoni: la sfida questa volta è stato il bilanciamento dei colori della galassia e delle stelle nel campo di ripresa, nonché l’evidenziazione delle braccia esterne della spirale e delle fantastiche nubi molecolari di colore rosso fiammante.
E’ stato fatto anche un test di ripresa con un paio di pose da 1200s con filtro OIII, per chi volesse provare una composizione tendenzialmente inusuale per una galassia, ossia una HOO starless, volta ad evidenziare le nubi molecolari presenti sulle braccia della spirale.
Anche qui i vari partecipanti hanno interpretato in modo differente le varie elaborazioni, producendo risultati molto differenti gli uni dagli altri!
Epilogo
Giungiamo spediti alla conclusione di questo articolo, ringraziando sentitamente ogni singolo membro del gruppo, composto sia da vecchi amici che da nuovi simpatici conoscenti. Spero di aver trasmesso al lettore almeno in parte l’entusiasmo ed il divertimento che ha albergato per un paio di mesi all’interno del gruppo, creato ad hoc per l’evento e frequentato per due interi mesi da 15 persone che non si erano mai viste prima. Perché lo spirito del FOTONICOntest è proprio questo: non tanto gareggiare per fare la foto del secolo, ma divertirsi tutti assieme condividendo qualche ora del nostro prezioso tempo libero, cogliendo l’occasione per conoscere nuove persone attraverso i più moderni strumenti digitali.
Evento che verrà sicuramente ripetuto in futuro, sia con strumentazione propria che con la strumentazione remota sperduta in qualche angolo recondito del nostro pianeta e chi lo sa, in futuro, con qualche strumento ancora più grande del metro cileno.
Nel progetto ShaRA, l’astrofotografia condivisa si unisce alla collaborazione tra appassionati per esplorare l’universo attraverso telescopi remoti di classe professionale. Nato durante il periodo del COVID-19, il progetto offre una nuova prospettiva sull’astrofotografia, permettendo di catturare immagini straordinarie di oggetti celesti dell’emisfero australe. Questo articolo racconta come il team ShaRA sia cresciuto, superando sfide tecniche e condividendo la passione per la scoperta del cosmo.
Il Target
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Per chi lo ricorderà, non molto tempo fa, nel numero 258 di Coelum Astronomia, pubblicato ad Ottobre 2022, introdussi il progetto di osservazione condivisa nato ai tempi del COVID19 e battezzato col nome FOTONIContest. L’ultima edizione, svoltasi sfruttando i telescopi remoti ubicati in Cile, ebbe così tanto successo che pensai di creare uno spin-off del progetto dedicato esclusivamente all’astrofotografia condivisa attraverso i grandi telescopi remoti. è nato così ShaRA (Shared Remote Astrophotography): un nuovo modo di vivere l’astronomia, un luogo di ritrovo e di collaborazione per (parafrasando un famoso capitano dell’Enterprise) arrivare “là dove nessuno è mai giunto prima”.
Come spiegato nel precedente articolo, l’utilizzo della strumentazione remota, soprattutto se di grandi dimensioni, è abbastanza impegnativo a causa degli alti costi: un telescopio da 1 metro di diametro con la relativa strumentazione di acquisizione e di gestione non è sicuramente alla portata di tutte le tasche, come pure la manutenzione di un sito osservativo, ubicato in mezzo al deserto o sulle Ande cilene lontano dai centri abitati, non è affar da poco. Nel mercato sono disponibili servizi di acquisto, a prezzi modici, di file grezzi pronti per l’elaborazione, ma questo modo di operare toglie del tutto il fascino dell’astrofotografia, riducendo l’attività ad una semplice e mera elaborazione al computer di foto fatte da altri (tanto vale in questo caso accedere agli archivi liberi e gratuiti delle foto grezze di HST o JWST).
ShaRA parte quindi da questo principio: fare una propria astrofotografia usando telescopi a noleggio di classe professionale, da cieli incontaminati, di oggetti non visibili dal giardino di casa (prendendo come riferimento le case italiane dalle quali sono accessibili esclusivamente i target dell’emisfero boreale) senza spendere un patrimonio.
Al momento il team ShaRA ha raggiunto i 20 membri e viene coordinato/moderato dal sottoscritto, che organizza tutte le fasi del progetto.
Come si opera nel gruppo? Nel seguente schema di principio si possono vedere le principali fasi che generalmente portano alla conclusione di un progetto in un arco temporale di circa un paio di mesi (due lunazioni).
Nella fase iniziale di un progetto ShaRA, la pianificazione, della durata approssimativa di circa due settimane, ogni partecipante è libero di proporre un target di suo interesse, studiando la volta celeste visibile dal sito cileno nel periodo di riferimento. Il coordinatore colleziona tutte le proposte e le condivide per votazione democratica (quella che riceve più preferenze vince). Prima di passare alla fase successiva si procede con la scelta del telescopio di ripresa e quindi la raccolta dei contributi economici volontari (partendo da un minimo di 20 euro, il costo di una pizza ed una birra). Queste attività sono molto interessanti e divertenti perché permettono di studiare e prendere confidenza con oggetti che non conosciamo molto bene, boreale proprio perché collocati nell’emisfero australe. Le nebulose estese inoltre, lasciano ampia libertà di scelta sul campo da inquadrare lavorando a focali molto lunghe (quasi sette metri nel caso in cui si scelga il telescopio da un metro di diametro).
La fase successiva prevede le sessioni di ripresa: anche questa fase è molto emozionante, perché, nonostante non si operi in real-time sul telescopio, il risultato di ogni sessione è sempre un’incognita. Ci si può infatti imbattere in problemi tecnici legati alla guida, alla messa a fuoco, al centramento e orientamento del campo inquadrato, nonché alle condizioni meteo e tante altre variabili. Se si utilizza il telescopio da un metro, ad esempio gli algoritmi di puntamento e guida sono studiati per garantire sempre l’individuazione di una stella di riferimento sufficientemente luminosa: la camera di ripresa, che espleta anche la funzione di guida, viene ruotata rispetto al campo inquadrato in modo randomico e a 6.8 metri di focale non sempre la stella viene individuata. L’algoritmo automatizzato effettua quindi leggeri spostamenti del telescopio, effettua il plate solving per il calcolo corretto delle coordinate del FoV (field of view) e riprova la procedura.
Devo dire che ogni mattina, all’indomani di una sessione di ripresa, quando apro il notebook mentre preparo il caffè e verifico i sub della nottata cilena provo le stesse identiche emozioni che provavo trenta anni fa quando andavo dal fotografo a ritirare le foto da pellicola stampate su carta fotografica (con 3 foto valide su un rullino da 36 pose!); emozioni e per soli appassionati un po’ agée.
Sovente capita di dover rivedere le pianificazioni originali e quindi nella schedulazione iniziale importante prevedere almeno una sessione di recovery necessaria al completamento di tutto il set di sub finanziati dal budget raccolto. Avendo optato per riprendere durante le fasi lunari, come facciamo abitualmente per ridurre al minimo l’esborso economico, accaparrandoci il 40% di sconto sulla tariffa oraria dei telescopi, bisogna essere molto attenti nella prenotazione del telescopio: una sessione finale andata a buca, per meteo avverso o problemi tecnici, rischia di spostare in avanti la chiusura del progetto-di un intero ciclo lunare.
Conclusa l’ultima posa, vengono distribuiti tutti i file grezzi ai partecipanti, in modo direttamente proporzionale alla cifra di contribuzione (chi paga di più, ottiene il set intero di sub; chi meno, una porzione del totale) ed inizia la fase di “processing”. Questa è la fase dove tutti i partecipanti sono chiamati in causa e devono “lavorare” per produrre il proprio output. Coincide anche con il il momento di confronto tra le varie tecniche elaborative, con i più esperti del gruppo che si rendono disponibili ad aiutare (e ogni tanto anche farsi aiutare) i neofiti per risolvere alcuni problemi nelle riprese ad esempio l’eliminazione dei gradienti o la sovrapposizione dei mosaici o la composizione LRGB+Halpha.
Conclusa la fase di processing si passa alla fase finale che porterà alla pubblicazione dei risultati, dove il coordinatore (sempre io) raccoglie tutte le immagini finali e le distribuisce in forma anonima all’interno del team, per una simpaticissima e democraticissima votazione al buio.
Nel gruppo non ci sono né vincitori né vinti. Lo spirito è del tutto non-competitivo e fondato sulla piena collaborazione: dopo le votazioni viene infatti stilata una classifica col solo obiettivo di fondere tutte le immagini in una unica finale, pesando i singoli contributi in base alla qualità votata dai partecipanti stessi.
La pubblicazione del progetto avviene quindi distribuendo l’immagine finale a nome del team ShaRA lasciando però la piena libertà ad ogni singolo partecipante di utilizzare e diffondere il proprio elaborato in piena autonomia (citando l’origine del materiale).
Nel limite del possibile e delle rispettive capacità cerchiamo anche di accompagnare ogni risultato con qualche approfondimento di carattere scientifico: le foto sono affascinanti è vero, ma ci piace anche capire ed approfondire quanto ripreso nel gruppo non ci sono astronomi professionisti). Di sicuro l’accesso a strumentazione quasi professionale, ci consente di ottenere immagini ad un livello irraggiungibile con strumentazione amatoriale con l’opportunità inoltre di entrare in contatto ( forse insistendo un pò) coi professionisti che fanno dello studio e della ricerca il loro mestiere.
Penso che questo sia il modo migliore per esercitare una sana passione assieme ad amici e conoscenti e soprattutto fare ASTROFOGRAFIA non finalizzata alla sola realizzazione della foto perfetta, bella e meritevole di premi e riconoscimenti (che iniziamo a ricevere), ma anche finalizzata a qualcosa di più alto.
E poi chi lo sa, se in un domani, riusciremo mai a scoprire qualcosa di nuovo…
Chi cerca, trova!
L’ultimo sessione di lavoro ha interessato un oggetto davvero accattivante: ShaRA#3 L’occhio di Horus.
è uno zoom del nucleo della galassia principale elaborata dall’autore (a destra) in modo specifico per evidenziare l’anello di formazione stellare definito “a forma di rosa”, confrontato con una immagine dello strumento MUSE installato sul VLT dell’ESO (a sinistra).
Nella versione invertita dell’immagine finale, oggetto nero su sfondo bianco, è evidente il tidal stream a forma di “zampa di cane”
Splendido gruppo di galassie interagenti, il cui soggetto principale presenta molte nubi molecolari di idrogeno ad alto tasso di formazione stellare, alcune delle quali posizionate in forma circolare (un anello dal diametro di circa 5000 anni luce) proprio attorno al centro galattico e spiraleggianti attorno ad un buco nero supermassiccio. La forma a spirale è deforme a causa dell’interazione gravitazione con alcune galassie limitrofe: NGC1097A (annegata “prospetticamente” in uno dei due bracci) e NGC1097B (più lontana, fuori dal campo inquadrato). Ci sono inoltre dei “getti” (tre i primari visibili nell’immagine invertita in versione starless 25588) che sembrano fuoriuscire dal nucleo galattico: negli ultimi anni si è scoperto che sono code mareali formate da stelle di alcune galassie nane smembrate dalla forza attrattiva della galassia principale. La conformazione peculiare dell’oggetto, molto simile all’Occhio di Horus dalla mitologia egizia, ci ha ispirato nell’attribuzione di un nome proprio a ShaRA#3: NGC1097, La Galassia di Horus. La foto è il risultato del Super Stacking pesato di tutte le foto dei partecipanti. Il materiale originale è stato ottenuto fotografando con l’RC1000 a 6800mm di focale, camera FLI16803, filtri Astrodon LRGB True Balance + H-alpha 5nm; Panello A: 18x600s L bin 1 + 3x5x300s RGB bin2 + 4x600s H-alpha bin2; Panello B: 15x600s L bin 1 + 3x5x300s RGB bin2 + 3x600s H-alpha bin2 ”.
Nel mosaico si possono ammirare tutte le foto elaborate dai 12 partecipanti, in ordine dall’alto al basso, da sinistra a destra: VikasChander, Marcella Botti, Antonio Loro, Andrea Bertocco, Egidio Vergani, Antonio Grizzuti, Massimo Di Fusco, Cristiano Trabuio, Giampaolo Michieletto, Rolando Ligustri, Alessandro Ravagnin, Vincenzo Fermo.
Commento di Marcella Botti
“Ho aderito a questo progetto perché fotografo con reflex e volevo cimentarmi nell’elaborazione di frame monocromatici. Sono entrata nel team ShaRA per pura curiosità e inizialmente volevo stare a guardare e non mi aspettavo certo tutta la professionalità, l’entusiasmo e la condivisione dei partecipanti e alla fine, travolta, ho partecipato attivamente. Un team veramente armonico dove le foto vengono fuse insieme per dar vita ad una mega elaborazione che tiene conto dei migliori risultati di ognuno.”
Commento di Egidio Vergani
“Sono sempre stato appassionato di fotografia, sopra e sotto il mare, ma durante il lock down per il Covid 19 mi sono messo a guardare le foto su internet del nostro Universo. Perché non provarci? Ho acquistato un telescopio di seconda mano (che non sapevo usare ma pian piano ho imparato), ho letto molti libri e riviste ed ho provato a collegarci una reflex per fotografare Saturno. Da li è esplosa la mia passione, ho migliorato l’attrezzatura e la pratica dal mio balcone di Milano. Curiosando su internet qualche anno fa mi sono imbattuto nel progetto di osservazione condivisa di nome FOTONICOntest, ho contattato Alessandro Ravagnin e gli ho mandato la mia foto di Orione. Da allora ho partecipato a tutte le edizioni del FOTONICOntest. Quando Alessandro mi ha chiesto se volevo partecipare alla condivisione di un telescopio remoto in Cile sono rimasto all’inizio perplesso, ma sapendo che nel gruppo, oltre a lui, c’erano anche altri validissimi astrofotografi e qualche neofita come me, ho accettato di buon grado la sua proposta. Subito dopo è nato il progetto ShaRA che ha portato ad una collaborazione sempre maggiore. Nessuno si è mai tirato indietro e devo molto a loro per gli insegnamenti che generosamente hanno dato ai meno esperti. Umiltà e passione sono i punti di forza di questo progetto. Forza ShaRA”
Nel quarto progetto del team ShaRA, “Bubbles & Bubble”, il gruppo esplora il complesso nebulare GUM14/15, due straordinarie nebulose a forma di bolla nella costellazione delle Vele. Durante il lavoro, viene scoperta la Spin Nebula (He 2-11), una nebulosa planetaria bipolare mai osservata prima in alta risoluzione da astrofili amatoriali. Questo articolo unisce scienza, tecnica e passione, mostrando come l’astrofotografia sia non solo arte, ma anche esplorazione e conoscenza.
Il Target
Immagine finale di GUM 14/15 ottenuta con la tecnica del Superstacking
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La Pianificazione
E siamo giunti al quarto progetto! Il team ShaRA in questi sette mesi di vita è cresciuto molto, raggiungendo quota22 membri, avvicinandosi spaventosamente alla soglia dei 25, limite massimo che abbiamo fissato, per essere efficienti e gestire al meglio i progetti.
Per chi non avesse letto il numero precedente di Coelum Astronomia (vedi Coelum Astronomia n°261 pag. 68), ricordiamo che l’operatività del gruppo passa per varie fasi, dalla condivisione dei possibili target da riprendere, passando per la votazione del soggetto preferito, la definizione del piano di ripresa, fino ad arrivare alle riprese vere e proprie (fatte noleggiando i grandi telescopi remoti del servizio Chilescope) e quindi le elaborazioni ed il Superstaking finale.
Con ShaRA#4 abbiamo deciso di concentrare la nostra attenzione su due splendidi target dell’emisfero australe, uno dei quali verrà discusso in questo articolo (ShaRA#4.1), lasciando gli approfondimenti sul secondo target (ShaRA#4.2) al prossimo numero di Coelum.
Il primo oggetto è stato il complesso nebulare GUM14/15, due nebulose a forma di bolla, poco fotografate dell’emisfero Australe, ubicate nella costellazione delle Vele e apparentemente legate tra di loro. GUM14, la più grande, è una nebulosa ad emissione eccitata da una supergigante blu di classe O e prospetticamente limitrofa ad un complesso di nebulose a riflessione la cui più importante è NGC2626. GUM15 è l’altra nebulosa a emissione che, assieme a GUM14, appartiene al Vela Molecular Ridge: un mega complesso molecolare ricco di stelle giovani e calde, che solo grazie alla loro radiazione, diventa visibile ai nostri telescopi. Abbiamo acquisito le immagini delle due nebulose attraverso il telescopio T5 del servizio Chilescope, investendo parte del budget raccolto, come sempre, in modalità “open” (ognuno partecipa con quanti soldi desidera).
Serendipità: una bolla inaspettata
Durante l’elaborazione dei dati, il Team ha notato la presenza di un oggetto nel campo ripreso dal T5 (un RH200mm f//2) durante la sessione su GUM14/15. Un oggetto molto piccolo ma tuttavia decisamente evidente nella periferia del campo inquadrato con la forma tipica di una nebulosa planetaria, dagli accesi colori rossi e verdi. Abbiamo subito cercato nei cataloghi amatoriali tracce di questo oggetto ma, non trovando assolutamente niente, siamo passati agli archivi degli scatti ma anche qui con poco successo, se non nelle riprese a largo campo fatte su GUM14.
La posizione dell’oggetto misterioso rispetto a GUM14-15
A seguire abbiamo iniziato le ricerche nei database astronomici che si son concluse grazie all’archivio SDSS (Sloan Digital Sky Survey), così finalmente avevamo il codice del nostro oggetto ed una pagina di un vecchio catalogo cartaceo che ne descriveva le principali caratteristiche. Si tratta di He 2-11, nebulosa planetaria di magnitudine stimata di 13,9.
Senza esitazione ed in pochi istanti abbiamo deciso di prenotare il Telescopio 1 del servizio Chilescope per approfondire la nebulosa. Con un telescopio da 1 metro di diametro e ben 6.8 metri di focale speravamo infatti di carpirne per la prima volta in ambito amatoriale i più tenui ed intricati dettagli.
Mentre l’elaborazione dei file provenienti dal T1 proseguiva, alcuni membri del gruppo si sono dedicati alla ricerca di documentazione scientifica per approfondire il soggetto misterioso He 2-11. Dalle ricerche è emersa la prima pubblicazione risalente al 1967 da parte dello scopritore Karl Henize. Una lettura interessante giacché lo stesso Henize esprime sin da subito i suoi dubbi sulla conformazione ma decidendo comunque di lasciarlo nell’elenco delle nebulose planetarie per dar modo ad altri ricercatori di approfondire.
A questo punto abbiamo necessariamente fatto ricorso al supporto scientifico dell’astrofisica e fisica teorica Orsala De Marco, tra i massimi esperti mondiali di sistemi binari variabili in nebulose planetarie, la quale ci indicò un paio di pubblicazioni che finalmente svelavano dettagli interessantissimi su He 2-11.
Dalle informazioni scientifiche rinvenute emerge che He 2-11 (da noi battezzata The Spin Nebula per la sua conformazione e soprattutto la sua origine, che spiegheremo fra poco) è una nebulosa planetaria bipolare distante circa 2300 anni luce, al cui centro risiede un sistema binario ad eclissi con una variabilità di circa 3 magnitudini in poco più di 14 ore.
Immagine finale della The Spin Nebula ottenuta dalla fusione dei contributi dei partecipanti
Le indagini morfologiche, fotometriche, spettroscopiche e i modelli matematici presenti in letteratura delineano un modello di He 2-11 come una struttura caratterizzata da un cuore centrale uniforme di OIII e da due protuberanze esterne filamentose di H-alpha a bassa ionizzazione. Con le protuberanze poi si intersecano perpendicolarmente due ulteriori getti di idrogeno ionizzato che confermerebbero l’espulsione/scambio di massa ed energia tipici di un sistema binario centrale post common-envelope: le due stelle, per un certo periodo della loro vita, hanno infatti condiviso un guscio comune di plasma, continuando a ruotare l’una attorno all’altra. Circa 7000 anni fa, lo stesso guscio venne eiettato nello spaziogenerando la nebulosa He 2-11, attualmente in espansione ad una velocità di circa 40 km/s.
Per concludere, sembra che la nostra immagine sia la prima in ambito amatoriale ad alta risoluzione della Spin Nebula e ci auguriamo che questo nostro piccolo contributo possa rappresentare uno spunto di riflessione e di interesse per tutti coloro che fanno o si apprestano a fare astrofotografia, o che abbiano semplicemente voglia di approcciare il nostro progetto: non solo foto belle e spettacolari, ma anche studio e analisi di quanto si fotografa. È la sete di conoscenza che dovrebbe muovere e stimolare nel rivolgere lo sguardo all’insù.
In questa seconda parte del progetto ShaRA#4, il team esplora il fascino oscuro di CG4, conosciuta come “Sandworm galattico”. La nebulosa, con la sua forma peculiare e inquietante, è un perfetto connubio di mistero e bellezza celeste. Attraverso immagini straordinarie e approfondimenti scientifici, scopriamo le peculiarità di questo globulo cometario e della galassia ESO 257-19, prospetticamente vicina. Un viaggio tra tecniche avanzate, curiosità astronomiche e il grande lavoro di squadra del team ShaRA.
Il Target
L’immagine finale di CG4 detto anche SandWorm galattico ottenuta con la tecnica del SuperStacking
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Nel numero precedente vi abbiamo lasciato in sospeso con la prima parte del progetto ShaRA#4, dedicata a due target australi della costellazione delle Vele, di cui uno fotografato per la prima volta a livello amatoriale dal nostro gruppo e amichevolmente soprannominato “Spin Nebula”.
L’ultimo oggetto del quarto progetto di astrofotografia remota condivisa è stato la nebulosa CG4, votata all’unisono da tutti i membri del Team per la sua peculiare forma, un po’ horror e un po’ orrida, che ci ha fatto tanto divertire nel trovare soprannomi e assonanze con mostri interplanetari dei vecchi film di fantascienza. Anche in questo caso, come al nostro solito, non ci siamo fatti mancare nulla. Trattandosi di un campo molto interessante e ricco di nebulosità e galassie, abbiamo optato per due riprese, una a campo largo, utilizzando il Telescopio 3, un Newton da 500mm F/3, e una a campo stretto con il mega telescopio da un metro di diametro del servizio Chilescope.
La sigla CG4 è l’acronimo di “CometaryGlobule 4”, ovvero una nebulosa che per la sua forma allungata ricorda una cometa. L’osservazione e la scoperta di oggetti simili iniziarono negli anni 70 dagli osservatori britannici in Australia. A causa del loro aspetto sono diventati noti come globuli cometari, anche se non hanno nulla in comune con le comete, e i primi individuati riposavano tutti in un’enorme regione di gas incandescente, chiamata Gum Nebula. Essi hanno teste dense, scure e polverose e code lunghe e deboli, che generalmente puntano in direzione opposta rispetto al resto di supernova della costellazione della Vela.
CG4 a largo campo. Crediti: Iorio, Privitera, Ravagnin
L’oggetto mostrato nelle nostre immagini, CG4 o qualche volta “Mano di Dio”, ma per noi più simile al celebre vermone dei film Dune o Tremors, appartiene alla categoria dei globuli cometari, localizzato a circa 1300 anni luce dalla Terra nella costellazione di Puppis. La testa di CG4 ha un diametro di 1,5 anni luce, mentre la coda del globulo è lunga circa otto anni luce. Un oggetto terrificante ed enorme, anche se per gli standard astronomici questo lo rende una nuvola di dimensione contenute. Sebbene l’oggetto sia relativamente vicino e di grandi dimensioni, gli astronomi hanno impiegato molto tempo per identificarlo poiché è piuttosto debole ed è quindi difficile da rilevare anche con strumentazione professionale, figuriamoci per quella amatoriale.
La dimensione astronomicamente “piccola” è una caratteristica generale dei globuli cometari. Tutti i globuli cometari trovati finora sono nubi isolate di gas e polvere all’interno della Via Lattea, che a loro volta sono circondate da gas ionizzato caldo. La parte superiore di CG4, ovvero la sua testa, è appunto una densa nube di gas e polvere, visibile solo perché illuminata dalla luce delle stelle vicine la cui radiazione sta anche gradualmente distruggendo la testa del globulo ed erodendo le minuscole particelle che diffondono la luce stellare. Per fortuna CG4 contiene ancora abbastanza gas e genera nuove stelle delle dimensioni del nostro Sole.
Il perché CG4 e altri globuli cometari abbiano questa forma peculiare è ancora oggetto di dibattito tra gli studiosi, i quali hanno avanzato due teorie. Nella prima ipotesi i globuli cometari, e quindi anche CG4, potrebbero essere stati originariamente delle nebulose sferiche, poi distrutte dagli effetti di una vicina esplosione di supernova, oppure i globuli cometari possono essere stati modellati da venti stellari e radiazioni ionizzanti di stelle calde e massicce che indurrebbero prima alle formazioni note come “proboscidi di elefante” e poi infine ai globuli cometari.
Ultima nota sul secondo protagonista della nostra immagine, ovvero la galassia che sta per essere divorata dal Sandworm (verme della sabbia). Si tratta di una galassia a spirale catalogata come ESO 257-19 e distante oltre 100 milioni di anni luce, pertanto soltanto vicina prospetticamente alla nebulosa CG4 per sovrapposizione casuale.
Siamo ormai giunti alla conclusione di questo lungo capitolo che ci ha visto impegnati quotidianamente per due mesi tra pianificazione delle sessioni, elaborazione dei dati, condivisione dei risultati, lettura della letteratura scientifica e stesura degli articoli e pertanto vi aspettiamo al prossimo appuntamento con ShaRA#5, su cui siamo già al lavoro da qualche giorno.
In questa quinta edizione di ShaRA, il team ci conduce alla scoperta della nebulosa Bat (LDN 43), esplora le sfide affrontate, dalla scelta dei target alle difficoltà tecniche, tra cui un difetto sul sensore che ha richiesto soluzioni creative. Il progetto dimostra ancora una volta come la collaborazione e la condivisione di esperienze possano trasformare ostacoli in opportunità di crescita. Un viaggio nell’astrofotografia che unisce tecnologia, passione e spirito di squadra.
Il Target
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La Pianificazione
Siamo così giunti alla quinta edizione dei nostri progetti di astrofotografia condivisa prima della pausa estiva. Pausa vuol dire anche riflessione e quindi è arrivato il momento di buttare giù le prime somme. Meno di un anno fa siamo partiti in tre, ora siamo arrivati ad essere un grande e prolifico gruppo italiano di astrofotografia condivisa e forse anche notevole a livello mondiale: 23 astrofili che in modo democratico decidono cosa fotografare, auto-finanziano le riprese remote con i grandi telescopi cileni, condividono le elaborazioni, si confrontano sulle varie tecniche di processing e, dopo votazione anonima, generano una foto di gruppo ottenuta prendendo il meglio del contributo di tutti.
Il gruppo sembra essere ormai ben consolidato e i membri affiatati al punto tale che c’è voglia di conoscersi di persona e condividere anche dal vivo la grande passione. Così ci siamo decisi ed abbiamo organizzato il primo evento ShaRA, che si terrà in presenza a fine ottobre in una splendida location, ospiti dell’Università di Padova presso l’Osservatorio Astrofisico di Asiago, in compagnia di tre ricercatori e astronomi di rilievo internazionale. Siamo sicuri che sarà una bella festa, magari la prima di una lunga serie di eventi di ritrovo dal vivo: lavorare da remoto con mezzi digitali è pratico ed efficiente, ma il contatto fisico è d’obbligo per un rapporto lungo e duraturo.
Bat Nebula
Arriviamo quindi a ShaRA#5. Come sempre i target suggeriti erano numerosi tutti molto interessanti, pertanto le votazioni rappresentano sempre un passaggio delicato e complesso di ogni progetto: son stati necessari due turni di votazione ed un compromesso per decidere cosa riprendere. I soggetti che hanno più attenzione son stati la nebulosa LDN 43, conosciuta tra gli astrofotografi come “Bat Nebula” e le famosissime galassie interagenti denominate “Antenne”. Entrambi hanno ricevuto lo stesso numero di voti e perciò si è scelto di seguirli entrambi, anche se ciò ha generato una nuova criticità: dividere il budget su due oggetti!.
Per la nebulosa pipistrello, Bat appunto, abbiamo optato per una sessione L/R/G/B con pose da 300 secondi in bin1, ricorrendo al veloce telescopio newtoniano da mezzo metro f/3.8, ovvero il T3 del servizio Chilescope. La nebulosa è infatti un ammasso di polveri oscure contenente due protostelle di tipo T-Tauri, immersa in un campo stellare privo di emissioni H-alpha e Oiii. La combinazione LRGB ci era sembrata la migliore per mettere in risalto le polveri scure, sul fondo altrettanto scuro. Purtroppo i problemi sono sempre dietro l’angolo e, a valle delle quattro sessioni di ripresa programmate, ci siamo resi conto che i file raw presentavano un fastidioso difetto che comunque siamo riusciti a tamponare grazie all’esperienza ormai decennale di alcuni membri del gruppo. Ci teniamo molto a rimarcare questo aspetto che per noi è fondamentale: ShaRA non è soltanto ottenere una bella immagine, ma soprattutto è condivisione di esperienze e opportunità di imparare gli uni dagli altri.
Il fastidioso difetto
Durante il processo di elaborazione delle nebulose è ormai diventato usuale, da parte di molti membri, il passaggio per la versione starless dell’immagine. O tramite il tool Starnet o il più sofisticato StarXTerminator, si procede con la rimozione automatica di tutte le stelle, al fine di elaborare la nebulosità del campo in modo separato rispetto le stelle. Una volta ottenuta l’immagine calibrata della Bat in versione starless, ci siamo accorti che un fascio simile ad un grande “vermone” attraversava l’immagine per lungo, da un capo all’altro, rovinando nettamente il risultato. Un difetto abbastanza difficile da individuare nella versione originale con le stelle. Dopo un confronto tecnico all’interno del gruppo e discussione con l’help desk del servizio Chilescope, abbiamo determinato l’origine della striscia nella presenza di sporcizia sul sensore evidente in tutti i sub a prescindere dai filtri utilizzati. Se fosse quindi stato un deposito su un filtro, il problema si sarebbe manifestato solo ed esclusivamente sul set di sub relativi a quel filtro.
Il servizio Chilescope, sempre gentile e pronto a dare assistenza, purtroppo non avrebbe pulito il sensore in tempi brevi e anche per i nuovi flat field (che avrebbero quasi sicuramente sistemato il problema in fase di calibrazione) sarebbe stato necessario attendere.
Di comune accordo decidemmo di tamponare il difetto in una maniera differente, ricorrendo allo strumento Timbro/CloneStamp disponibile sia nei vari tool di post processing tipo Photoshop/Gimp che nel più evoluto Pixinsight.
Esempio di difetto nelle immagini acquisite
Il CloneStamp permette di copiare/incollare un’area dell’immagine sopra ad un’altra impostando le dimensioni dell’area in pixel e la pressione del timbro. Essendo il difetto largo circa una decina di pixel ed essendo posizionato in prossimità di nebulosità diffuse è risultato agevole e “indolore” compensare il difetto con tale procedura.
Una volta corretta l’immagine, siamo ripartiti con la prassi consueta passando alle votazioni e al Superstack di gruppo.
Galassie Antenne
Il secondo target di ShaRA#5 era, come detto prima, la formazione detta delle Galassie Antenne. Le difficoltà si sono palesate anche in questo nuovo caso, a testimonianza del fatto che anche le riprese remote non son poi così “semplici e scontate” come molti pensano.
Dopo una prima sessione di cattura perfetta col filtro R, ci sono stati due turni andati a vuoto a causa di leggere velature che hanno compromesso la trasparenza del cielo costringendo ad una riprogrammazione. Le ripianificazioni sono spesso “dolorose”, soprattutto quando si schedulano varie nottate di ripresa. Nel caso delle “Antenne” avevamo prenotato il T1 da 1m per 6 nottate nel mese di Luglio cercando di riprendere col minimo prezzo orario di affitto dei telescopi, le tariffe orarie sono legate alle fasi della Luna, con Luna nuova si paga prezzo pieno, con Luna al quarto si paga col 40% di sconto.
In più il target andava già in vista del tramonto nelle prime ore notturne, così alla fine abbiamo optato per rinviare la chiusura del progetto alla prossima primavera, quando le Antenne torneranno ben alte in cielo nella seconda parte della notte.
Non sempre tutte le ciambelle escono col buco, ma questo è il bello della nostra passione di astrofotografi.
Concludiamo quindi, come siamo soliti in questa rubrica, con la carrellata dei singoli contributi dei partecipanti e con l’immagine definitiva risultante dalla sommatoria delle singole.
Vi aspettiamo al prossimo appuntamento con un nuovo progetto e una nuova storia, augurando cieli sereni a tutti i lettori.
In questo nuovo numero di ShaRA, il team ci conduce in un viaggio straordinario attraverso i segreti celati della costellazione di Orione. Un concentrato di meraviglie cosmiche, Orione è uno dei soggetti più iconici del cielo invernale, ma anche uno scrigno di tesori nascosti, come la peculiare nebulosa NGC 1999, soprannominata “La serratura”.
Con la consueta passione e competenza, Andrea Iorio, Alessandro Ravagnin e il team ShaRA ci raccontano le sfide e le soddisfazioni di catturare e processare immagini di questo straordinario oggetto celeste. Tra aloni fastidiosi, gradienti luminosi e dettagli intricati da enfatizzare, il risultato finale è frutto di un lavoro corale e di un’esperienza tecnica affinata nel tempo.
Se siete curiosi di scoprire come si combinano tecnologia, astrofotografia e spirito di squadra per rivelare la bellezza nascosta del nostro universo, questo articolo fa per voi. Buona lettura e cieli sereni!
Il Target
Il target della puntata n°6 di ShaRA team è NGC 1999, conosciuta anche come “Keyhole” (buco della serratura) per la sua peculiare morfologia.
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La Pianificazione
Terminato il raduno celebrativo del primo anno di ShaRA, siamo tornati alle nostre postazioni domestiche più carichi e affamati di fotoni cosmici di prima e, come di consueto, abbiamo organizzato nei minimi particolari il sesto progetto.
È nostra abitudine presentare almeno tre o quattro proposte di target affascinanti e, al tempo stesso, peculiari dell’emisfero australe, ma in questo caso abbiamo fatto un’eccezione. Ebbene sì, tra le proposte era presente anche un target non tipicamente australe, ma che si impone con tutta la sua magnificenza nei nostri cieli invernali. Avrete sicuramente capito di chi stiamo parlando: la tanto amata e forse la più fotografata costellazione delle nostre latitudini, ovvero la costellazione di Orione.
Orione è un concentrato impressionante di soggetti: nubi di idrogeno ionizzato, zone polverose, nebulose a riflessione e oscure che rendono questa zona di cielo un’esplosione di colori.
Tuttavia, anche la costellazione di Orione può nascondere qualche gioiello ancora poco fotografato rispetto, ad esempio, alle celeberrime Grande Nebulosa di Orione (M42) e nebulosa Testa di Cavallo (B33), solo per citarne alcune. Puntando proprio sul fattore sfida, quasi all’unanimità, il team ShaRA ha votato la NGC 1999, conosciuta anche come “Keyhole” (buco della serratura) per la sua peculiare morfologia.
NGC1999 è una nebulosa a riflessione e brilla della luce della stella variabile V380 Orionis. Anni fa si credeva che la macchia nera centrale fosse dovuta ad una densa nube di polvere e gas in grado di bloccare la luce proveniente dalle retrovie, ma indagini recenti hanno dimostrato che la zona ha esattamente quella morfologia: un’area quasi priva di materia cioè a scarsissima densità. A rendere splendido il soggetto, ci sono inoltre una quantità impressionante di oggetti di Herbig-Haro, ossia piccole nebulose transienti dovute a stelle in via di formazione.
Un ennesimo record segnato per il gruppo ShaRA che ha visto la partecipazione della quasi totalità del gruppo, raggiungendo per la prima volta la quota di 19 contributi. Così, felici e stimolati dalla nuova avventura, abbiamo programmato e prenotato le sessioni con il Telescopio 3 del Chilescope.
Abbiamo optato per delle classiche sessioni L/R/G/B con in aggiunta sessioni di H-alpha giustificate dalla presenta di elevata quantità di idrogeno ionizzato nel soggetto, in aggiunta a zone molto polverose e nebulose a riflessione.
Fra i tanti che seguono assiduamente questa rubrica, qualcuno avrà notato che nello scorso numero non abbiamo citato alcun target ma il motivo è presto detto. Inizialmente infatti le sessioni di ripresa erano state pianificate per ottobre, con la giusta timeline per la successiva elaborazione e pubblicazione, ma il maltempo che in quei mesi ha colpito il Cile, ha rallentato sensibilmente la nostra tabella di marcia causando la rischedulazione di molte ore di ripresa, fino a posticipare alcune sezioni anche nel mese successivo, Novembre. In totale alla fine abbiamo collezionato un buon bottino ricco di 42 pose da 600s di luminanza, 3×15 pose da 600s RGB e 17 pose da 600s in H-alpha.
Elaborazione dei dati grezzi
NGC 1999, pur essendo una zona molta luminosa e ricca di idrogeno, si è rivelata un oggetto complesso e molto tecnico da affrontare dal punto di vista del processing. Una volta inviati i file a tutti i partecipanti, il nostro gruppo di discussione è stato inondato dai messaggi riferiti a due problematiche resesi subito evidenti: gli spikes e gli aloni residui delle enormi stelle che sebbene fuori campo risultavano abbastanza vicine da creare riflessi proprio sulla nostra immagine. In particolare, la stella che ha creato più problemi è stata Iota Orionis: un suo enorme spike tagliava in diagonale gran parte del nostro campo e creando inoltre un evidente e fastidioso alone chiaro in direzione di M42.
inserire immagini su spike e alone parassita
Nell’immagine un esempio di scatto affetto da due difetti: spikes e aloni.
Per fortuna l’esperienza acquisita su un problema simile affrontato nel progetto ShaRA#5 ci ha consentito di risolvere abilmente la questione degli spike delle stelle fuori campo. Seguendo quanto già testato precedentemente abbiamo fatto ricorso al tool “clone stamp”, che alcuni di noi utilizzano in Pixinsight, altri in Photoshop e altri ancora in GIMP, ottenendo in ogni caso una rimozione quasi completa delle fastidiose righe luminose.
Più complessa è stata invece la questione degli aloni e i gradienti luminosi di queste stelle fuori campo. Per compensare tale errore l’approccio è stato quello di rimuovere i gradienti con il tool DBE/ABE di Pixisight, o tramite Astro Pixel Processor, o tramite GraXpert. I tool, che poi a tutti gli effetti sono delle applicazioni nelle applicazioni, agiscono in maniera diversa sui gradienti a seconda del programma principale utilizzato rilasciando, in alcuni casi, risultati anche molto diversi tra di loro. Alcuni partecipanti sono riusciti infatti a rimuovere più efficacemente i gradienti gli aloni mentre altri un po’ meno, perdendo parte del segnale sulle zone polverose più flebili. In ogni caso è stata comunque necessaria un ritocco finale con Photoshop o GIMP per eliminare i residui dei riflessi nell’immagine.
Superati le due difficoltà iniziali, l’elaborazione dell’immagine è proseguita senza intoppi per tutta la fase lineare, ma giunti alla fase non lineare, dopo lo stretch dell’istogramma, è emerso un altro fastidioso rompicapo. Lavorando sulle curve per enfatizzare il segnale delle zone poco luminose, il core di NGC 1999, dove è presente il buco della serratura, tendeva a bruciarsi e inevitabilmente a perdere dettaglio.
A differenza di quanto raccontato precedentemente in questo caso sono state adottate varie strategie, che hanno condotto a risultati diversi tra di loro ma sempre di buon livello.
Chi preferisce Pixinsight in questi casi fa generalmente ricorso al formidabile tool HDRMultiscale Transform, che risolve quasi sempre i dettagli delle zone molto luminose abbassando innanzitutto la luminosità e agendo in parte anche sul contrasto. Altri hanno preferito utilizzare Pixinsight o Photoshop o GIMP con delle maschere di luminanza o delle range mask opportunamente lavorate per mascherare le zone più luminose del target così da non alterare ulteriormente i livelli di luminosità durante la lavorazione delle curve. Altri ancora hanno optato per un approccio combinato.
Le 20 immagini finali consegnate erano quindi caratterizzate da differenti approcci di lavorazione, ma anche da differenti rese cromatiche. All’inizio abbiamo anticipato che avremmo avuto a disposizione i canali L/R/G/B e Halpha, e da questa base ogni partecipante ha creato una combinazione cromatica sulla base di varie valutazioni: colore naturale del target, osservazione di altre immagini in rete per non creare artefatti cromatici, dare un boost al gas ionizzato più presente in questa zona.
Dunque quale è stata la migliore immagine del team? Come sempre è stato il nostro Superstacking, di cui abbiamo ampiamente discusso nel numero precedente di Coelum, ha decidere prendendo le caratteristiche migliori di ogni singola immagine e fondendole in un’unica immagine finale.
Siamo giunti al momento dei saluti e come sempre auguriamo cieli sereni a tutti i lettori di Coelum in attesa di svelare i risultati del nostro prossimo progetto.
Il 4 gennaio 2025, si ripete la magia dello spettacolo a cui abbiamo assistito anche nel 2024, la Luna occulterà il pianeta Saturno investendolo a partire dal lato in ombra. In un evento di rara bellezza, la Luna, in fase di 5 giorni, occulterà il maestoso Saturno, creando uno dei momenti più suggestivi per gli appassionati di astronomia.
Un Concerto Celeste di Luce e Ombra
Nel tardo pomeriggio occhi rivolti a Sud-Ovest, alle ore 18:31, l’ombra della Luna inizierà a coprire Saturno. Sarà un fenomeno visibile in Italia fino alle 19:37, con il pianeta che sparirà dietro il disco lunare a partire dalla parte ovest-sudovest. L’altezza della Luna sarà di circa +30°, offrendo una visibilità ottimale per l’osservazione dell’occultazione.
Configurazione dell’inizio dell’occultazione sabato 4 gennaio a partire dalle ore 17:31 (Roma)
Il primo contatto tra la Luna e Saturno avverrà alle 18:43, quando Saturno, nascosto alla vista, sparirà nella parte oscura del nostro satellite. Questo momento misterioso, affascinante ed effimero durerà circa 47 minuti, e vedrà la riapparizione del pianeta intorno alle 19:30, quando Saturno emergerà dal bordo sud-est della Luna, situato a un’altezza di +24°, a poco a sud del cratere Janssen, uno dei più grandi e visibili sulla superficie lunare.
Configurazione dell’uscita di Saturno da dietro la Luna intorno alle 19:40 circa
La Luna sarà in fase 5 giorni vicina quindi al primo quarto con luminosità apparente mag -11.3 mentre Saturno brillerà a mag. +0.9.
L’uscita del pianeta dal bordo lunare sarà preceduta di circa 1 minuto dalla stella “85 Aqr”.
Preparati a Contemplare un Magico Incontro Cosmico
Se il tempo lo permetterà, armati di binocoli, telescopi o anche semplicemente a occhio nudo, si potrà osservare l’evento tuttavia il meteo non sembra essere clemente anche se delle zone di apertura ci saranno.
Le posizioni relative di Terra e Saturno rispetto al Sole sabato 4 gennaio alle ore 19:00. Manca la Luna per evidenti motivi di scala.
La mappa delle regioni in cui l’occultazione sarà visibile
Chiudiamo questo anno 2024 nel migliore dei modi con diverse scoperte amatoriali, iniziando da quella che ci riguarda più da vicino.
Nella notte del 16 dicembre Giancarlo Cortini torna a fare centro, dopo due anni di digiuno, individuando una debole stellina di mag.+18 nella galassia a spirale IC1231 situata nella costellazione del Drago a circa 240 milioni di anni luce di distanza. Dopo la coppia Ciabattari e Mazzoni, Giancarlo Cortini è il terzo italiano con il maggior numero di scoperte amatoriali, raggiungendo quota 33. Agli inizi degli anni ’90, insieme all’amico Mirco Villi, Giancarlo Cortini ha dato vita alla ricerca di supernovae amatoriale italiana e rappresenta perciò un’icona indiscussa per questo tipo di ricerca. Adesso è in pensione e ci ha confidato che avendo più tempo a disposizione ha aumentato la sua attività di ricerca. Speriamo che questo possa portare ad un incremento in termini di scoperte, che purtroppo scarseggiano per la ricerca amatoriale italiana di supernovae in questi ultimi anni. Il nuovo transiente non ha ancora ricevuto la classificazione spettroscopica e pertanto mantiene la sigla provvisoria AT2024aeds. Il motivo della mancanza dello spettro va forse ricercato nella scomoda posizione in cui si trova la galassia, che sarebbe circumpolare (32° dal Polo Nord Celeste) ma in questo periodo è visibile per poco tempo subito dopo il tramonto a Nord-Ovest, scendendo verso l’orizzonte, per poi risalire dalla parte opposta a Nord-Est poco prima dell’alba. Abbiamo comunque dei follow-up nei giorni seguenti la scoperta, sia dello stesso Cortini, che dell’astrofilo spagnolo Carlos Segarra con l’oggetto in aumento di luminosità alla mag.+17.
Immagine della SN2024aeds in IC1231 realizzata da Giancarlo Cortini con un telescopio C14 somma di quattro immagini da 60 secondi.
Immagine della SN2024aeds in IC1231 realizzata dall’astrofilo spagnolo Carlo Segarra con un telescopio da 200mm F.4 somma di 25 immagini da 180 secondi.
Intanto la coppia Mirco Villi e Michele Mazzucato continuano a sfornare scoperte nell’ambito della loro collaborazione con i professionisti del CRTS Catalina che utilizza il telescopio Cassegrain di 1,5 metri di diametro dell’osservatorio americano sul Mount Lemmon in Arizona. La nuova scoperta è stata individuata nella piccola galassia PGC1530 nella costellazione dei Pesci, al confine con quella della Balena, a circa 500 milioni di anni luce di distanza. Al momento della scoperta il nuovo oggetto mostrava una luminosità pari alla mag.+19,5 e nei giorni seguenti è leggermente aumentata fino alla mag.+18,7. Anche questo oggetto non ha ancora ricevuto una classificazione spettroscopica e pertanto mantiene la sigla provvisoria AT2024aeaj.
Immagine di scoperta della AT2024aeaj in PGC1530 ripresa dal Catalina con il telescopio Cassegrain da 1,5 metri.
Immagine della SN2024aduf in NGC5945 realizzata dall’astrofilo spagnolo Carlo Segarra con un telescopio da 200mm F.4 somma di 20 immagini da 180 secondi.
Arriviamo adesso ad una scoperta tutta amatoriale il top per il 2024 in fatto a ricerca, scoperte e classificazioni amatoriali di supernovae. Ci riferiamo all’eccezionale giapponese Koichi Itagaki ed al nostro bravissimo Claudio Balcon (ISSP). Nella notte del 9 dicembre il bravo ed esperto astrofilo giapponese ha individuato una nuova supernova di mag.+16 nella galassia a spirale barrata NGC5945 nella costellazione del Bootes a circa 220 milioni di anni luce di distanza. Il primo a riprendere lo spettro di questo nuovo transiente è stato il nostro Claudio Balcon giunto all’incredibile numero di 164 supernovae classificate per primo nel TNS Transient Name Server. Si tratta di una classica supernova di tipo Ia scoperta pochi giorni prima del massimo di luminosità, raggiunto 2-3 giorni dopo la scoperta intorno alla mag.+15,5. Grazie allo spettro del bellunese alla supernova è stata assegnata la sigla definitiva SN2024aduf.
Shinichi Ono nel cortile di casa, accanto al suo telescopio Celestron 9.25 da 235mm.
Dal Giappone però non arrivano solo le scoperte del grande Itagaki. Già nel gennaio 2023 Hiroshi Okuno aveva individuato la SN2023fu nella galassia IC1874, poi nel gennaio del 2024 era stato il turno di Hidehiko Okoshi che aveva individuato la SN2024ahv nella galassia NGC6106 e adesso con grande soddisfazione abbiamo un’altra new entry di nome Shinichi Ono che mette a segno la sua prima scoperta. Questi astrofili giapponesi seguono le gesta del grande Itagaki riuscendo nel loro piccolo ad ottenere dei risultati di grande prestigio. Abbiamo perciò contattato anche Shinichi Ono per avere delle informazioni sulla sua attività di ricerca.
Nato il 2 gennaio del 1958, tra pochi giorni compirà 67 anni. Abita nella prefettura di Shizuoka, vicino al famoso Monte Fuji. Ha iniziato ad essere attratto dal cielo stellato già ai tempi dell’asilo. Da quattro anni si dedica in maniera assidua alla ricerca di supernovae riprendendo circa 30 campi di galassie ogni notte che è sereno, con il suo telescopio Celestron 9.25 da 235mm F.10 ridotto a F.6,3. Non possiede un vero e proprio osservatorio e il suo strumento è installato in giardino e gestito dall’interno della sua casa. Nella notte del 17 dicembre ha coronato un suo grande sogno individuando una nuova stella di mag.+16,5 nella galassia a spirale barrata NGC2523 nella costellazione della Giraffa al confine con quella dell’Orsa Minore a circa 150 milioni di anni luce di distanza.
Immagine della SN2024aeee in NGC2523 realizzata da Riccardo Mancini con un telescopio Newton da 250mm F.5 esposizione di 90 minuti.
Immagine della SN2024aeee in NGC2523 realizzata dall’astrofilo spagnolo Carlo Segarra con un telescopio da 200mm F.4 somma di 20 immagini da 180 secondi.
Situata a soli 17° dal Polo Nord Celeste, NGC2523 è visibile per tutta la notte. Il programma professionale di ricerca supernovae denominato ZTF possiede un’immagine di questa supernova realizzata circa 7 ore prima di Shinichi Ono, che però per fortuna è stato più rapido nel comunicare la scoperta nel TNS. I primi a riprendere lo spettro di conferma sono stati gli astronomi dell’osservatorio del Roque de los Muchachos nella notte del 19 dicembre con il Liverpool Telescope da 2 metri di diametro. La SN2024aeee, questa la sigla definitiva assegnata, è una supernova di tipo II molto giovane, ricca di idrogeno, ma è ancora troppo presto per stabilire adesso la sottoclasse precisa. Facciamo comunque i nostri sinceri complimenti ad Shinichi Ono per la bella scoperta, con la speranza che sia di incentivo a proseguire ancor di più in questo tipo di ricerca ed ottenere presto altri splendidi successi.
Immagine della SN2024aeee in NGC2523 realizzata da Luca Lacara con un telescopio Celestron 9.25 da 235mm F.10 ridotto a F.6,3 esposizione di 80 minuti.
Siamo alla prima notte del 2025 che allo scoccare della fatidica “mezzanotte” si apre con la ripartenza di un nuovo ciclo lunare mentre, una volta riacquistata la necessaria lucidità dopo una notte insonne, per vedere la prima Luna del nuovo anno dovremo attendere fin verso le ore 18:00 circa dell’1Gennaio quando nel gelido cielo invernale una bella falce di 1,8 giorni si appresterà a scendere sotto l’orizzonte tramontando alle ore 18:19. La Luna crescente porterà di sera in sera il nostro satellite a rendersi sempre meglio osservabile sia con una frazione illuminata sempre più estesa sia per la sua presenza nelle più comode ore della sera.
Alle ore 00:56 del 7 Gennaio il nostro satellite sarà in Primo Quarto alla distanza di 370031 km dalla Terra mentre per effettuare osservazioni al telescopio basterà attendere fin verso le ore 18:00 circa quando si troverà ad un’altezza di +58° poco prima del transito in meridiano (ore 18:37 a +60°), rendendosi visibile fino alle prime ore della notte seguente. Molto interessante orientare il telescopio sul settore meridionale della Luna avendo così a disposizione innumerevoli strutture crateriformi di qualsiasi dimensione in cui sarà possibile individuare una incredibile varietà di dettagli in modo particolare nella regione densamente craterizzata fra il terminatore sud e il bordo sud-sudest.
Al capolinea della fase crescente, alle ore 23:27 del 13 Gennaio, il nostro satellite sarà in Plenilunio alla distanza di 375891 km dal nostro pianeta, in fase di 14 giorni e con diametro apparente di 31.79’. Nessun timore a portare il telescopio sul balcone nonostante la Luna Piena, infatti, a prescindere dalle probabili condizioni meteo decisamente invernali, non è detto che uno splendente e quasi abbagliante globo lunare completamente illuminato non possa offrire l’occasione per qualche interessante osservazione. Nel caso specifico sul fondo del cratere Alphonsus sarà possibile individuare una serie di macchie nettamente più scure rispetto alla platea, quali testimonianze dell’antichissima ed anche indelebile attività vulcanica all’origine della formazione di questi depositi di materiali piroclastici. Inoltre nella medesima serata l’area del bacino da impatto Australe (settore lunare di sudest) si troverà in librazione decisamente favorevole. Dal Plenilunio ha inizio la fase calante in cui la Luna trasferisce progressivamente la sua osservabilità dalle ore serali fino alle più profonde ore della notte riducendo sempre più la porzione di suolo illuminato dal Sole.
In questo modo alle ore 21:31 del 21 Gennaio si ha l’Ultimo Quarto in fase di 21,9 giorni ma a -37° sotto l’orizzonte, mentre per osservare col telescopio basterà attendere la notte seguente quando sorgerà alle ore 01:07 e perfettamente visibile fin verso l’alba. Come semplice proposta osservativa posso consigliare di puntare il telescopio sui crateri Aristarchus e Grimaldi per individuare il notevole contrasto di luminosità esistente fra il picco centrale di Aristarchus rispetto alle parti più scure di Grimaldi, posti alle due estremità della specifica Scala di Elger con valori di 1 e 10 rispettivamente. Alle ore 13:36 del 29 Gennaio, al termine della fase calante, il nostro satellite sarà in Novilunio con la sua superfice completamente in ombra. Con la contestuale ripartenza di un ulteriore ciclo lunare, così come avviene ormai da circa 4/5 miliardi di anni, questo mese terminerà con la Luna che nella serata del 31 Gennaio esibirà una bella falce in fase di 2,2 giorni.
Congiunzioni Notevoli
Congiunzione Luna Venere
Alle ore 19:22 del 3 Gennaio 2025 la Luna in fase di 4 giorni ad un’altezza di +13° ed il pianeta Venere si avvicineranno fino ad una separazione di 1,4°. La Luna scenderà sotto l’orizzonte alle ore 20:47.
Occultazione Luna Saturno
Il 4 Gennaio 2025 nel tardo pomeriggio la Luna in fase di 5 giorni ad un’altezza di +30° occulterà il pianeta Saturno. Il primo contatto avverrà alle ore 18:43 dalla parte del settore ovest-sudovest ancora in ombra mentre Saturno riapparirà alle ore 19:30 in corrispondenza dell’estremo settore sudest della Luna (altezza +24°), poco a sud del vasto cratere Janssen. L’uscita del pianeta dal bordo lunare sarà preceduta di circa 1 minuto dalla stella “85 Aqr”.
Occultazione Luna Pleiadi
Nella nottata del 10 Gennaio 2025 alle ore 02:36 la Luna in fase di 10,7 giorni ad un’altezza di +15° andrà ad occultare l’ammasso aperto delle Pleiadi (M45), mentre alle ore 04:18 scenderà sotto l’orizzonte.
Congiunzione Luna Giove
Poco dopo la mezzanotte dell’11 Gennaio 2025 (ore 00:11) la Luna in fase di 11,6 giorni ad un’altezza di +56° ed il pianeta Giove andranno in congiunzione (piuttosto larga) avvicinandosi fino alla separazione di 5,4°.
Congiunzione Luna Marte
Nella tarda nottata del 14 Gennaio 2025 alle ore 05:42 la Luna in fase di 15 giorni ad un’altezza di +25° ed il pianeta Marte saranno in congiunzione fino ad una separazione minima di 0°27’.
Le FALCI lunari di Gennaio
Per questa tipologia di osservazioni primo appuntamento per il tardo pomeriggio dell’1 Gennaio con una sottile falce che alle ore 18:19 scenderà sotto l’orizzonte seguita dai pianeti Venere e Saturno. Considerata la vicinanza al tramonto del Sole ci sarà solo il tempo per qualche veloce foto.
La successiva serata, il 2 Gennaio, alle ore 19:33 tramonterà una più comoda falce di 2,8 giorni sulla cui superficie saranno possibili osservazioni lungo gran parte del bordo orientale su vaste porzioni dei bacini da impatto Crisium e Fecunditatis unitamente alle rispettive cuspidi nord e sud.
Per la Luna in fase calante appuntamento per la tarda nottata del 26 Gennaio con una falce lunare che sorgerà alle ore 05:23 in fase di 26 giorni e per il 27 Gennaio alle ore 06:18 con una falce di 27,3 giorni, esibendo entrambe vaste porzioni del settore più occidentale del nostro satellite. Per questa tipologia di osservazioni, oltre agli ormai noti parametri osservativi, risulterà determinante disporre di un orizzonte il più possibile libero da ostacoli. Sarà inoltre di fondamentale importanza evitare nel modo più assoluto di intercettare la luce solare al fine di evitare gravi danni, anche irreversibili, alla propria vista.
TABELLA DEGLI EVENTI LUNARI DI GENNAIO
Fase
Data
Ore
Sorge
Culmina
Tramonta
Distanza dalla Terra
Diam App
Separ.
Primo Quarto
07-gen
00:56
11:43
18:35
00:26
370031 km
32.29’
Luna Piena
13-gen
23:27
16:19
07:37
375891 km
31.79’
Ultimo Quarto
21-gen
21:31
00:05
05:36
10:58
408261 km
29.27’
Luna Nuova
29-gen
13:36
07:42
12:25
17:16
372178 km
32.11’
Luna Crescente
dal 01 al 13
Luna Calante
dal 14 al 29
Luna Crescente
Dal 30 al 31
Perigeo
07-gen
23:34
370174 km
32’16”
Apogeo
21-gen
04:54
404298 km
29’33”
Congiunzione Luna Venere
03-gen
19:22
20:47
1,4°
Occultazione Luna Saturno
04-gen
18:43
Occultazione Luna Pleiadi
10-gen
02:36
Congiunzione Luna Giove
11-gen
00:11
5,4°
Congiunzione Luna Polluce Marte
13-gen
23:21
Congiunzione Luna Marte
14-gen
05:42
0,27°
Congiunzione Luna Presepe
14-gen
22:49
2,8°
Congiunzione Luna Spica
21-gen
03:37
0,40°
Congiunzione Marte Polluce
21-gen
18:11
2,24°
LIBRAZIONI di Gennaio
Si precisa che, per ovvi motivi, non vengono indicati i giorni in cui i punti di massima Librazione si discostano dalla superficie lunare illuminata dal Sole.
08 Gennaio: Massima Librazione sud cratere Boussingault.
09 Gennaio: Massima Librazione sud cratere Boussingault.
10 Gennaio: Massima Librazione sud cratere Petrov (Sud bacino da impatto Australe).
11 Gennaio: Massima Librazione bacino da impatto Australe.
12 Gennaio: Massima Librazione bacino da impatto Australe.
13 Gennaio: Massima Librazione bacino da impatto Australe.
14 Gennaio: Massima Librazione bacino da impatto Australe.
22 Gennaio: Massima Librazione a nord cratere Anaximenes, Regione polare settentrionale.
23 Gennaio: Massima Librazione a nord cratere Pythagoras.
24 Gennaio: Massima Librazione a nord cratere Cleostratus.
25 Gennaio: Massima Librazione a nord cratere Xenophanes.
26 Gennaio: Massima Librazione a nord cratere Xenophanes.
27 Gennaio: Massima Librazione a ovest cratere Xenophanes.
Note:
– Dati e visibilità delle strutture lunari: Software “Stellarium” e “Virtual Moon Atlas”
– Ogni fenomeno lunare e rispettivi orari sono rapportati alla città di Roma, dati rilevati tramite software “Stellarium” e dal sito http://www.marcomenichelli.it/luna.asp
Il 2024 ci ha regalato un susseguirsi di eventi e traguardi straordinari, suscitando meraviglia e curiosità tanto tra gli studiosi quanto tra gli appassionati. Dai confini del nostro Sistema Solare fino alle profondità del cosmo, ripercorriamo insieme in questo fine anno le scoperte e le missioni che hanno arricchito e ridefinito la nostra comprensione dell’Universo.
25 anni di Gemini North e del Chandra X-ray Observatory
Quest’anno abbiamo celebrato due anniversari che hanno segnato la storia dell’astronomia moderna. Il telescopio Gemini North, situato sulle vette vulcaniche delle Hawaii, ha raggiunto il suo 25° anno di attività, offrendoci immagini eccezionali e nuove conoscenze cosmiche. Parallelamente, anche il Chandra X-ray Observatory ha festeggiato un quarto di secolo di servizio, fornendo dati fondamentali sulle sorgenti di raggi X, dai resti di stelle ai buchi neri, e offrendoci una nuova prospettiva sul lato più energetico e violento dell’universo.
Conquiste lunari e successi oltre la Terra.
La Cina, con la missione Chang’e-6, ha consolidato la sua presenza nella ricerca lunare, estendendo la sua esplorazione fino alla faccia nascosta del nostro satellite. Anche Intuitive Machines, con il lander lunare Odysseus, ha portato a termine un atterraggio senza intoppi sulla superficie lunare. Questi successi sono stati un segno tangibile dell’intensa attività che ha caratterizzato il ritorno alla Luna, sia per finalità scientifiche sia come preparazione a missioni interplanetarie.
Voyager 1: un messaggio dal profondo dello spazio.
In un momento toccante, Voyager 1 è riuscita a riprendere le comunicazioni con la Terra, un evento che ha ricordato l’incredibile portata della tecnologia umana, capace di mantenere un contatto con una delle sonde più lontane nello spazio interstellare. Dopo decenni di silenzio, il messaggio di Voyager è stato simbolo di continuità e resilienza per tutti coloro che guardano al di là del nostro mondo.
Il Sole e il cielo notturno in primo piano.
Il team di ricerca impegnato nella misurazione del raggio solare ha raggiunto risultati importanti, offrendo nuovi dettagli sulla struttura e i processi che animano la nostra stella. E gli appassionati di osservazione celeste hanno assistito a spettacolari aurore boreali nel mese di maggio, un fenomeno reso più intenso dall’attività solare in aumento, che ha illuminato i cieli con giochi di luce visibili a latitudini insolite.
Strumenti per il futuro dell’astronomia.
Nel campo della ricerca astronomica, il 2024 è stato anche l’anno delle grandi innovazioni tecnologiche. Il Vera C. Rubin Observatory, dotato della più grande fotocamera digitale mai costruita, ha iniziato a scrutare il cielo con dettagli senza precedenti. L’Agenzia Spaziale Europea ha poi approvato il progetto LISA (Laser Interferometer Space Antenna), una nuova missione che permetterà di osservare le onde gravitazionali, aprendo una finestra su fenomeni cosmici finora inesplorati. Il Congresso IAC a Milano: incontri e collaborazioni internazionali. A ottobre, Milano ha ospitato l’International Astronautical Congress (IAC), un’occasione unica di incontro per le menti più brillanti della scienza e della tecnologia spaziale. Coelum Astronomia ha documentato gli incontri, le collaborazioni internazionali e le proposte innovative che hanno delineato il futuro dell’esplorazione spaziale, catturando lo spirito pionieristico che ha pervaso il congresso.
Il 2024 è stato un anno di successi e crescita anche per Coelum Astronomia.
Il numero degli autori ha continuato ad aumentare, con oltre 40 collaboratori in ogni numero, che hanno contribuito con articoli su ricerca scientifica, strumentazione, osservazione e informazione astronomica. Anche il sito web ha registrato un successo straordinario, arricchendosi di una nuova funzione responsive per una lettura ottimizzata su dispositivi mobili, che ha portato a un’impennata di visite con picchi record. Il sito risponde ora agli standard di velocità più elevati, e i contenuti riservati agli iscritti sono stati incrementati per valorizzare l’esperienza degli utenti più affezionati.
È stato inoltre implementato un nuovo servizio di abbonamento, che integra la versione digitale e cartacea della rivista in una gestione unificata, con un servizio di spedizione più accurato per i lettori più esigenti. Tra le novità del 2024 spicca anche il rinnovo di PhotoCoelum, con una piattaforma più snella e partecipata, che ha visto oltre 50 caricamenti settimanali, consolidandosi come uno spazio di riferimento per l’astrofotografia.
Sul fronte editoriale, nuove rubriche come Science Citizen, dedicata alla scienza partecipativa, una sezione di Cosmologia e una collaborazione con Latitude 44.5 hanno arricchito ulteriormente i contenuti anche sui social. Nonostante alcune difficoltà logistiche, un sondaggio condotto ad agosto ha confermato l’alto gradimento dei lettori per la qualità della rivista, il suo stile grafico e il servizio clienti. Arrivano anche i progetti per il 2025: più pagine, nuovi servizi e un’attenzione maggiore alla scuola.
Guardando al futuro, Coelum ha già annunciato ambiziosi obiettivi per il 2025. La rivista aumenterà il numero di pagine per offrire contenuti ancora più approfonditi e si specializzerà nel settore della didattica, con una nuova area dedicata all’insegnamento delle discipline STEM. Il progetto, pensato per studenti e insegnanti, comprenderà servizi e contenuti esclusivi volti a promuovere l’educazione astronomica e scientifica.
Tra i progetti più sfidanti vi è il ritorno della sezione “Test”, per fornire ai lettori recensioni dettagliate su strumentazioni astronomiche e accessori, un traguardo che richiederà un notevole impegno ma che siamo determinati a raggiungere.
Infine, il 2024 ha visto l’avvio di un progetto rivolto al pubblico ispanofono, che ha gettato le basi per collaborazioni con istituti di ricerca spagnoli. Nel 2025, questo progetto si concretizzerà con la creazione di una sezione specifica del sito dedicata ai lettori di lingua spagnola, ampliando ulteriormente il raggio d’azione di Coelum.
Grazie a questi sviluppi e ai progetti in cantiere, Coelum Astronomia continuerà a innovare e a crescere fornendo sempre un’informazione selezionata sugli eventi astronomici e delle ricerca effettivamente determinanti, confermandosi un punto di riferimento nel panorama astronomico e scientifico, sempre attento a rispondere alle esigenze di un pubblico internazionale e appassionato.
Cari lettori, concludendo questo viaggio tra gli eventi più importanti del 2024, desidero ringraziarvi per aver condiviso con noi la vostra passione e curiosità per l’Universo. Auguro a tutti voi un sereno 2025, ricco di soddisfazioni personali, nuove scoperte e ispirazione, continuando a guardare al cielo con meraviglia.
Era l’autunno del 1604 quando l’astronomo tedesco Johannes Kepler (Keplero, per noi italiani) avanzò l’idea che la Stella di Betlemme potesse essere stata una supernova e da allora questa teoria ha avuto molti sostenitori.
La storia inizia tra il 16 e il 18 dicembre del 1603 quando Keplero aveva previsto la congiunzione di Giove con Saturno nel Sagittario.
La mattina del 16 dicembre l’astronomo era pronto a osservare ma i pianeti erano troppo vicini al Sole, pertanto, le cose non andarono alla meglio. Il giorno dopo, il 17 dicembre, quando i pianeti erano separati uno dall’altro di un solo grado, il tempo non fu clemente e così fino al giorno di Natale. Ma la mattina del 25 dicembre Keplero riuscì finalmente ad osservare Giove, Saturno e anche Mercurio formare un triangolo nel cielo. Keplero sapeva, in base ai calcoli effettuati, che anche Marte si sarebbe avvicinato a breve. E così quando Giove e Saturno si erano spostati di circa 8,5 gradi l’uno dall’altro, Marte si congiunse con Giove.
Poi all’improvviso la notte stessa in cui Giove e Marte si unirono, una supernova divampò nel mezzo di questo raggruppamento di pianeti. L’astronomo Kepler fu avvisato non appena apparve la supernova perché, con sua grande frustrazione, non fu in grado di vedere questa nuova luce fino a quando il cielo nuvoloso non si schiarì.
Keplero osservò questo straordinario incontro di pianeti e la nuova stella il 17 ottobre 1604 – a quel punto la supernova aveva una magnitudine negativa di 2,25, più luminosa anche di Giove.
La stella, oggi nota come stella di Keplero, brillava intensamente la sera ed era persino visibile di giorno, era situata ai piedi della costellazione di Ofiuco. Per diverso tempo rimase uno degli oggetti più luminosi del cielo notturno.
Disegno di Keplero raffigurante la stella nova (lettera N)
Keplero pubblicò i suoi risultati nel libro “De stella nova in pede Serpentarii”
Diagramma in “De stella nova in pede Serpentarii“. La Nova del 1604 è indicata in alto come un’esplosione. (Biblioteca Linda Hall)
Lo spettacolare incontro tra i pianeti, seguito dall’esplosione di una nuova stella, intrigarono Keplero e sollevarono domande nella sua mente.
Applicando la matematica dei moti planetari, fece i calcoli a ritroso nel corso dei secoli e giunse a una conclusione sorprendente. I suoi calcoli mostrarono che Giove e Saturno si erano uniti in una congiunzione nell’anno 7 a. C. e che anche Marte si era spostato nella stessa regione del cielo. Keplero affermò che la stella seguita dai Magi era l’equivalente della stella nova del 1604-5 e che era sorta durante una serie di congiunzioni planetarie correlate negli anni 7-5 a.C., che egli considerò come il periodo del concepimento di Cristo e del viaggio dei Magi a Betlemme. Keplero era affascinato dalla possibilità che la congiunzione planetaria fosse in qualche modo legata all’apparizione della nuova stella e che una sequenza simile di eventi fosse stata all’origine del fenomeno celeste raccontato nel vangelo secondo Matteo 2:9-10:
9 “Essi dunque, udito il re, partirono; ed ecco la stella che avevano veduta in Oriente, andava dinanzi a loro, finché, giunta al luogo dov’era il fanciullino, vi si fermò sopra”
10 “Ed essi, veduta la stella, si rallegrarono di grandissima allegrezza.”
L’interpretazione di Keplero della Stella Nova del 1604 intrecciò la scienza dell’astronomia con l’astrologia e la teologia nel tentativo di determinare la data di nascita corretta di Gesù.
La sua opera definitiva sulla data della nascita di Cristo fu descritta nel libro “De vero anno quo aeternus Dei Filius humanam naturam in utero benedictae Virginis Mariae assumpsit” (Francoforte, 1614).
In questo libro, quando arriva a considerare la Stella dei Magi, dice: ” Quella stella non era una normale cometa o una normale nuova stella, ma uno speciale miracolo passato nello strato più basso dell’atmosfera“.
La stella di Betlemme è un argomento che tocca scienza e religione e l’indagine di Keplero mostra quanto sia un campo problematico e insidioso quello in cui la scienza e le Scritture si incontrano.
La cometa C/2023 A3 Tsuchinshan-Atlas tramonta vicino alla bella chiesa di San Martino di Valle di Cadore creando un’atmosfera mistica richiamando alla mente uno dei simboli incontrastati del Natale con la sua caratteristica lunga coda, simbolo di salvezza, luce e speranza: ma qual è la sua vera storia?
L’unico Vangelo a parlare di un evento astronomico associato alla nascita di Gesù è quello di Matteo che racconta di una stella avvistata da alcuni Magi che la seguirono fino a raggiungere la casa del bambino, dove si fermarono ad adorarlo.
È nel 1303 che Giotto comincia a dipingere a Padova (Italia) la Cappella degli Scrovegni che comprende la raffigurazione dell’Adorazione dei Magi con la stella dotata di coda che arricchisce di un significato simbolico, poiché la chioma scintillante dell’astro indicherebbe ai Magi la direzione da prendere.
E’ da allora che la stella con la coda, così come la conosciamo anche oggi, entrò a pieno titolo nell’iconografia tradizionale della Natività.
Alcuni studiosi sostengono che ad ispirare Giotto potesse essere stato il passaggio della cometa di Halley che nel 1301 lasciò un ricordo indelebile.
E fu proprio il nome di Giotto che il mondo della scienza ha dato alla Missione con cui l’Agenzia Spaziale Europea che nel 1986 si avvicinò alla cometa di Halley per fotografarne il nucleo.
La gran parte degli studiosi, però, è propensa a credere che ‘la stella’ che guidò i Magi non fosse un singolo oggetto celeste, ma una congiunzione di pianeti.
Nel 1603 Keplero rimase ammaliato da una congiunzione tra Giove e Saturno, un fenomeno noto come Grande Congiunzione: l’astronomo, incuriosito, calcolò che un tale evento, dovuto all’allineamento in prospettiva dei due pianeti, si era già verificato in passato e in quel caso Giove e Saturno si sarebbero avvicinati per ben tre volte in otto mesi, tra l’aprile del 7 a.C. e il gennaio del 6 a.C., un periodo adatto per percorrere il tragitto dalla Persia alla Giudea.
L’evento carico di un complesso simbolismo regale per i sacerdoti dell’epoca poteva essere interpretato dai ministri di culto, astronomi e astrologi quali erano i Magi.
Dopo duemila anni si susseguono ancora interpretazioni e studi per la stella di Betlemme che permettano di dire se la stella dei Magi sia esistita davvero,
di certo ha un grande valore simbolico, mostrando quanto i cieli abbiano influito ed influiscano sulla vita terrena.
a cura di Alessandra Masi
Cari Lettori di Coelum Astronomia,
con l’arrivo delle festività, desideriamo dedicarvi un pensiero speciale di gratitudine e di augurio. Il vostro entusiasmo e la vostra passione per l’astronomia e la scienza sono per noi una costante fonte di ispirazione.
Grazie per aver condiviso con noi un altro anno ricco di scoperte, eventi astronomici e curiosità dal cosmo. Siete voi a rendere ogni edizione di Coelum un viaggio straordinario tra le stelle.
Vi auguriamo di trascorrere delle festività serene e luminose, con la speranza che il cielo stellato di queste notti invernali vi regali emozioni e meraviglia.
Che il 2025 porti con sé nuovi sogni, scoperte e cieli sempre più limpidi da osservare. Noi continueremo a essere al vostro fianco, esplorando insieme l’universo.
Buone Feste e Felice Anno Nuovo!
In questo momento speciale, non dimentichiamo l’importanza della solidarietà. Con la nostra iniziativa “Coelum per la Scuola”, il prossimo anno ben 80 scuole riceveranno un abbonamento alla rivista, portando la meraviglia del cielo e della scienza a tanti giovani studenti. Vi invitiamo a contribuire a questa iniziativa: insieme possiamo fare ancora di più per avvicinare le nuove generazioni alla bellezza dell’astronomia.
Con affetto, La Redazione di Coelum Astronomia
Quest’anno, Coelum Astronomia sceglie di celebrare il Natale con un gesto concreto di solidarietà e supporto alla formazione scolastica. Dal 1° dicembre 2024 al 6 gennaio 2025, per ogni abbonamento sottoscritto o rinnovato, Coelum attiverà due abbonamenti gratuiti a favore di istituti scolastici di secondo grado.
Perché lo facciamo?
Crediamo che la divulgazione scientifica debba raggiungere anche i più giovani e che le scuole siano il terreno fertile per seminare curiosità, passione e conoscenza. Con questa iniziativa, vogliamo contribuire a portare più scienza nelle aule, arricchendo il percorso educativo degli studenti.
Come funziona l’iniziativa?
1️⃣ Ogni abbonamento, due omaggi scolastici Per ogni abbonamento sottoscritto o rinnovato durante il periodo natalizio, due istituti scolastici di secondo grado riceveranno un abbonamento gratuito a Coelum Astronomia, valido per un anno.
2️⃣ Una lettera speciale nel primo numero Gli istituti selezionati riceveranno il primo numero dell’abbonamento accompagnato da una lettera che presenterà l’iniziativa e il valore educativo della rivista.
3️⃣ Il tuo contributo conta! Gli abbonati potranno segnalare le scuole che desiderano includere nell’iniziativa. Inoltre, sarà possibile scegliere se essere citati nella lettera inviata all’istituto oppure mantenere l’anonimato. Se non ci sono segnalazioni, Coelum sceglierà le scuole beneficiarie in base a criteri di necessità e interesse.
Un impegno a lungo termine per le scuole
Questa iniziativa si inserisce in un programma più ampio che Coelum dedicherà agli istituti scolastici per tutto il 2025. Con la nostra rubrica didattica già esistente e nuovi servizi in arrivo, puntiamo a supportare sempre di più gli insegnanti di materie scientifiche (STEM) e a promuovere l’astronomia e l’aerospazio come strumenti per ispirare gli studenti.
Unisciti a noi e fai la differenza!
Con un semplice abbonamento, puoi regalare conoscenza e ispirazione a centinaia di studenti in tutta Italia. Non è solo un dono per te, ma un contributo tangibile alla crescita educativa delle nuove generazioni.
Tra il 1899 e il 1910, l’illustratore francese Villemard realizzò una serie di disegni in cui immaginava la tecnologia che avrebbe caratterizzato il mondo nell’anno 2000. Il futuro, che è poi il nostro presente, è immaginato da Villemard popolato da macchine volanti di vario tipo, tecnologie per muoversi nei cieli o esplorare i fondali marini, strumenti per automatizzare attività quotidiane come cucire vestiti, pulire il pavimento, cucinare o coltivare i campi. Le tecnologie immaginate dall’artista francese sono quindi un tripudio di ruote dentate, leve, gru, ingranaggi, ali meccaniche e pulegge. La nostra epoca attuale, nella visione di Villemard, è l’esasperazione della meccanica. Nel suo immaginato anno 2000 manca però un aspetto che è invece cruciale ai nostri giorni: la comunicazione. A questo proposito fa sorridere la sua previsione di posta veloce, che è rappresentata da un postino su macchina alata che consegna la lettera a un signore che si sporge dal balcone. Qualcosa che neanche lontanamente può competere con le videoconferenze, le chat, l’e-mail e Internet di oggi! L’artista di fine 800, infatti, ha estrapolato all’eccesso le tecnologie note all’epoca, immaginando macchine complesse, leve, ingranaggi, strumenti automatizzati e macchine volanti. Tuttavia, non è stato capace di immaginare le tecnologie veramente nuove, quelle che realmente avrebbero sconvolto il mondo e caratterizzato l’epoca attuale, per un motivo molto semplice: all’epoca la scienza alla base di quelle tecnologie era ancora allo stato embrionale. Certo, si conoscevano le leggi dell’elettromagnetismo, ma molte delle sue ricadute pratiche erano ancora da venire, e la prima comunicazione radio sarebbe stata realizzata proprio in quegli anni. Tutto questo ci insegna – o meglio ci ricorda – un aspetto importante della Scienza: è estremamente difficile prevedere quali saranno le ricadute pratiche di una scoperta scientifica che all’apparenza ci appare soltanto un nuovo modo tramite il quale la Natura manifesta il suo comportamento. Questo è quasi sempre vero quando la scoperta scientifica riguarda la descrizione dei fenomeni naturali, ma è spesso vero anche per le stesse innovazioni tecnologiche. Basti pensare, in questo secondo caso, al web, quel “www” (world wide web) sviluppato originariamente da Tim Bernes Lee al Cern per offrire ai fisici delle particelle uno strumento utile per diffondere e condividere in tempo reale i loro risultati scientifici, e solo in seguito diventato ciò che sappiamo. D’altra parte, è emblematico ciò che il supervisor di Tim Bernes Lee, Mike Sendall, scrisse sul documento contenente la proposta di ciò che sarebbe diventato a breve un’invenzione che avrebbe stravolto il mondo: un semplice “vague but exciting”, vago ma stimolante.
Tutto ciò ci insegna quanto sia molto ingenuo, ma anche molto miope, pensare di poter decidere a priori quale ricerca si rivelerà utile dal punto di vista pratico, e magari credere di saper scegliere, fra le diverse linee di ricerca, quali perseguire e quali scartare perché ci appaiono inutili. Senza dimenticare poi che il progresso nella conoscenza scientifica necessita sempre di contributi che provengono da molte discipline diverse. Immaginiamo quindi un mecenate del 700, che avesse dovuto decidere quali ricerche finanziare per velocizzare le comunicazioni fra le città dell’epoca. Forse avrebbe deciso di incentivare la selezione di cavalli più resistenti e veloci, o la progettazione di ruote e ammortizzatori più affidabili, o macchine alate e difficilmente funzionanti come quelle immaginate da Villemard, ma dubito che, pur nella sua lungimiranza, avrebbe intuito che l’embrione della soluzione definitiva al suo problema era negli studi che un certo Galvani stava effettuando sulle rane: l’elettricità. E d’altra parte, se a qualcuno non fosse venuto in mente di costruire lo strumento “per vedere le cose minime”, come lo chiamava Galilei, ovvero ciò che poi divenne il microscopio, ancora staremmo a crepare di peste.
Dettaglio sull'ammasso Coronet, la nursery stellare nella Corona Australe, dove gas e polvere si aggregano dando vita a nuove stelle
Indice dei contenuti
ABSTRACT
Nell’ambito del suo ultimo progetto astrofotografico, ShaRa #10, il team ShaRA ha focalizzato le sue risorse su una delle regioni più enigmatiche e scientificamente intriganti del cielo australe: la Nube della Corona Australe. Anche questo progetto fa parte del metodo collaborativo del gruppo ShaRa, dove astrofotografi da varie parti del mondo uniscono le loro competenze in elaborazione dati per ottenere a immagini complesse, raggiungendo risultati incredibili.
di Adriano Anfuso, Alessandro Ravagnin e ShaRA Team
Il Target
Dettaglio sull’ammasso Coronet, la nursery stellare nella Corona Australe, dove gas e polvere si aggregano dando vita a nuove stelle
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Lavorare alla Nube della Corona Australe, target particolarmente difficile e affascinante, ci ha permesso di esplorare una delle regioni di formazione stellare più vicine alla Terra. Grazie ai dati acquisiti da uno dei nostri membri, Aygen Erkaslan, sotto i cieli cristallini del Cile, abbiamo accettato la sfida di elaborare immagini di una nebulosa oscura, popolata da stelle neonate, gas, e polveri che interagiscono in modo spettacolare. Come sempre, ognuno dei membri ha portato la propria esperienza e visione artistica, superando al tempo stesso diverse difficoltà tecniche. Dall’impegno collettivo è nata un’immagine finale che oltre a catturare la bellezza di questa regione celeste dimostra anche la continua crescita tecnica del team. Per il progetto ShaRA#10, abbiamo lavorato su 22 ore di integrazione dati, acquisiti con un telescopio Takahashi Epsilon 160ED, equipaggiato con una camera ZWO ASI6200MM-Pro e filtri Astronomik LRGB. Il lungo tempo di esposizione ci ha permesso di catturare in dettaglio le intricate strutture della Nube della Corona Australe, offrendo una visione eccezionale di questa complessa regione di formazione stellare. Al centro della regione si trovano le nebulose a riflessione NGC 6726, NGC 6727 e NGC 6729, che producono un caratteristico colore blu, dovuto alla riflessione delle giovani stelle immerse nelle polveri da cui si stanno formando. In particolare, NGC 6729 è illuminata dalla stella variabile R Coronae Australis (R CrA), una giovane stella di circa 1,5 milioni di anni, la cui luminosità fluttua notevolmente nel tempo. Studi recenti suggeriscono che R CrA sia un sistema stellare triplo, con due componenti maggiori e una piccola compagna di massa molto inferiore (Fonte: British Astronomical Association). Ma non sono solo le nebulose a riflessione a catturare l’attenzione. La regione è ricca di oggetti Herbig-Haro, come HH 100 e HH 101, getti di gas espulsi ad alta velocità dalle stelle appena nate. I getti, scontrandosi con la polvere e il gas circostanti, creano onde d’urto visibili che contribuiscono alla spettacolarità dell’immagine complessiva. Proprio la gestione delle diverse tipologie di oggetti presenti nell’immagine ha messo a dura prova le capacità di elaborazione dei membri. Nonostante una serie di subframe di altissima qualità, l’elaborazione dei dati provenienti dalla Nube della Corona Australe nascondeva numerose insidie. Il campo ripreso includeva sia nebulose brillanti che regioni estremamente oscure, oltre ad un ammasso globulare e alcune piccole galassie di sfondo. Un simile scenario ha richiesto un delicato bilanciamento dei contrasti e l’utilizzo di diverse maschere per non sacrificare i dettagli delle nebulose, evidenziando al tempo stesso i dettagli di stelle e galassie nascoste dietro la nube oscura. Dopo diverse settimane di lavoro individuale e nel pieno delle ferie estive, il team ShaRA è comunque riuscito ad elaborare un’immagine capace di catturare tutta la complessità e la bellezza della Nube della Corona Australe. Il contrasto tra le nebulose a riflessione illuminate dalle giovani stelle e le dense regioni oscure è stato bilanciato in modo tale da rivelare i dettagli nascosti della nube molecolare. Nonostante le difficoltà incontrate, il risultato finale rappresenta una delle immagini più affascinanti e tecnicamente complesse prodotte dal progetto ShaRA fino ad oggi. Ogni membro del team ha contribuito con il proprio stile e la propria tecnica, migliorando ulteriormente la qualità delle immagini. Questo progetto ha dimostrato ancora una volta come la collaborazione e la condivisione di conoscenze all’interno della comunità astrofotografica possano portare a risultati straordinari. Per il Team ShaRa ogni progetto rappresenta una nuova sfida, un’occasione per sperimentare nuove tecniche di elaborazione e approfondire la nostra comprensione del cosmo. ShaRA#10 si è rivelato un progetto entusiasmante e ci auguriamo che il nostro viaggio nel cuore della Corona sia fonte di ispirazione per chiunque ci segua.
Nella tabella è riportato l’elenco completo dei partecipanti al progetto e le nazionalità. Nella mappa sono riportate le localizzazioni geografiche dei 19 partecipanti al Progetto_1 di Overall Photons. I colori dei pallini fanno riferimento alla scala Bortle. L’immagine è stata generata con Generic Mapping Tools (GMT) di Wessel e SMith (1998).
Indice dei contenuti
Abstract
Il 17 Agosto scorso abbiamo brindato alla nascita del nuovo progetto di astrofotografia amatoriale condivisa Overall Photons, nome opportunamente scelto per sottolineare il fondamento su cui l’idea si basa: condivisione di fotoni da tutti gli astrofotografi del mondo. Un modus operandi quello della condivisione che già si è fatto notare in altri progetti, sia nazionali che internazionali, sia di impronta scientifica che non, volti a migliorare la qualità dei risultati partendo dall’esigenza comune di risparmiare il tempo necessario alla raccolta di dati spendendo decine, o centinaia, di ore e senza dover investire in strumentazione molto costosa, anche se amatoriale.
Articolo a cura di Andrea Iorio, Elisa Cuccu e Fernando Linsalata
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Nonostante le molte iniziative attive in diversi ambiti la sensazione è che mancasse un quid in più in grado di rendere totalmente accessibile l’astrofotografia condivisa a tutti. In quasi tutti i progetti lo scopo è ottenere un risultato di elevata qualità, quasi perfetto, grazie alla creazione di gruppi di lavoro selezionati spesso sulla base di attrezzatura di alto livello oppure sulle facoltà di accedere a cieli estremamente bui. Overall Photons si propone di offrire un’alternativa a simili presupposti accogliendo la disponibilità di tutti coloro che sentono il desiderio di partecipare a progetti collettivi su determinati target astronomici lavorando liberi e in armonia senza alcun preconcetto legato alla qualità della strumentazione posseduta e del cielo sotto cui si acquisisce.
Puntando su tale caratteristico approccio Overall Photons si prefigge di raggiungere molti obiettivi, per lo più legati alla qualità della collaborazione: 1) Unione delle forze, per raggiungere centinaia, ma anche migliaia, di ore di integrazione di segnale su specifici target deepsky al fine di ottenere risultati altrimenti complicati da raggiungere 2) Condivisione, per permettere a chiunque di avere a disposizione dati cumulativi di buona qualità anche non disponendo di attrezzatura di alto livello e/o vivendo in località con alto inquinamento luminoso 3) Creare una community astrofotografica mondiale, accessibile a chiunque ami la fotografia astronomica e che voglia mettere a disposizione degli altri le proprie conoscenze o anche semplicemente imparare, apportando quindi cambiamento e novità nel modo di fare e concepire l’astrofotografia
Menzione a parte per la dichiarata volontà di sostenere la riduzione del gap di genere fra i membri. L’astrofotografia negli anni vede crescere il coinvolgimento di sempre più donne, una volta completamente escluse o disinteressate all’argomento. Grazie anche allo sviluppo tecnologico che rende le strumentazioni sempre meno pesanti o ingombranti ed ai tempi che inevitabilmente stanno mutando, molte ragazze e anche non più giovani donne da diversi anni danno mostra delle proprie abilità. Resta però, ed è inutile negarlo, oltre ad un certo scetticismo, anche un’evidente chiusura in alcune associazioni o gruppi spesso composti da amici (e il termine è volutamente maschile esclusivo) poco disposti a compiere un passo verso l’inclusione. Overall Photons, pur non essendo il primo progetto caratterizzato da una certa sensibilità, vuole però rimarcare il concetto e sottolinearlo per rafforzare la necessità di azioni concrete.
Dopo aver ottenuto risultati promettenti con il test preliminare sulla galassia M101, che ha visto coinvolti 11 astrofotografi nazionali e internazionali e ben 260 ore di segnale acquisito in HaLRGB, il 24 agosto ha preso il via il primo progetto ufficiale con target la nebulosa Helix.
La selezione del target e i criteri di partecipazione
Per il primo progetto, si è puntato a un target non eccessivamente complesso, ma comunque ostico a causa della sua bassa altezza sull’orizzonte, soprattutto per gli astrofotografi dell’emisfero boreale: parliamo dell’affascinante NGC 7293, meglio nota come nebulosa Helix. Dopo aver scelto il target, il direttivo, costituito dai tre ideatori, ha stilato un regolamento che riportava sia i criteri che le modalità di partecipazione discussi tramite delle video call di coordinamento per trovare il miglior compromesso tecnico da seguire per lavorare in condivisione con decine di astrofotografi.
I criteri sono stati resi appositamente poco stringenti al fine di dare praticamente a chiunque la possibilità di partecipare anche disponendo di un’attrezzatura base in termini astrofotografici: 1) Lunghezza focale: 400mm – 1200mm 2) Inquadratura: 2,0° – 0,8° 3) Ore di acquisizione: Bortle 1-2-3-4-5: non meno di 5 ore Bortle 6-7-8-9: non meno di 10 ore Pertanto, chiunque in possesso di almeno un piccolo rifrattore da 400mm o un teleobiettivo, una reflex modificata per astrofotografia, un astroinseguitore e nozioni base di fotografia astronomica avrebbe potuto inviare i suoi dati a Overall Photons. Da un punto di vista meramente legato alla qualità del risultato, uno dei grandi vantaggi di lavorare in una comunità eterogenea costituita da decine di astrofotografi esperti e/o meno esperti, con attrezzatura di alto livello e/o entry level, da cieli molto buoni e/o meno buoni, è che il dato finale deriva dalla media di tutti i dati condivisi. Questo significa che anche gli astrofotografi più “sfortunati” a causa dell’inquinamento luminoso o quelli che non possiedono attrezzature di medio/alto livello, possono comunque contare sul supporto dei colleghi “pro” e accedere a un dato cumulativo di discreta o addirittura buona qualità grazie all’eterogeneità della comunità stessa. In effetti così potrebbe sembrare che il vantaggio reale sia solo a favore dei partecipanti che inviano dati di qualità inferiore per i motivi citati pocanzi. In realtà, l’integrazione di ore e ore di segnale genera un master cumulativo migliore, in termini di rapporto segnale/rumore (SNR), di qualsiasi singolo file che costituisce il dataset. In parole povere, ogni partecipante disporrà di master cumulativi finali sicuramente migliori rispetto ai dati di partenza inviati. Tornando ai criteri di partecipazione, è stata anche resa possibile la partecipazione con dati ottenuti negli anni precedenti e non necessariamente acquisiti de novo in occasione del progetto. Nelle varie video call del direttivo si è anche sfiorato un argomento piuttosto delicato riguardante la condivisione di dati con persone interessate al progetto, ma che avrebbero partecipato senza inviare i propri dati. In altre parole si è discusso di un database primordiale in cui far confluire dati astrofotografici da rendere accessibili alla comunità di Overall Photons, a prescindere che partecipi attivamente ai progetti o meno. Il discorso piuttosto complesso e forse ancora prematuro è stato rimandato a giorni migliori perché la maggior parte degli astrofotografi italiani e esteri non è ancora pronta o totalmente d’accordo nel donare i propri dati e renderli accessibili al pubblico appassionato. Una volta stilato il documento con i criteri e il regolamento per la partecipazione al progetto, questo è stato reso pubblico e condiviso sui principali gruppi di astrofotografia di Facebook e di Instagram, al fine di rendere nota l’apertura ufficiale del primo progetto di Overall Photons.
La partecipazione
Il 14 Ottobre scorso si è chiusa la finestra temporale per l’invio dei dati e, quindi, sono state tirate le somme sul numero di partecipanti e sul materiale condiviso. 19 partecipanti da praticamente tutto il mondo, inclusi noi tre ideatori di Overall Photons, 4538 frames totali suddivisi nelle lunghezze d’onda dello zolfo (SII), idrogeno (Hα) e ossigeno (OIII) ionizzato e un totale di ben 343 ore cumulative. A questo primo progetto hanno partecipato solo astrofotografi che hanno contribuito con i propri dati e con attrezzatura di livello abbastanza avanzato, quindi non proprio entry level. Tuttavia, a livello di qualità del cielo, la partecipazione è stata piuttosto eterogenea come testimoniato dalla mappa, con valori di scala Bortle che andavano da 1 a 7. Non sono state ricevute richieste di partecipazione da persone appassionate ma senza attrezzatura e quindi senza dati acquisiti. Questi sono dati che verranno sicuramente presi in considerazione poiché, come detto in precedenza, tra gli obiettivi di Overall Photons c’è anche quello di coinvolgere i meno addetti ai lavori e di tentare nel sensibilizzare gli astrofotografi più esperti nel donare i propri dati per il bene e la crescita della comunità. Probabilmente sarà necessario del tempo, esperienza e migliorare le modalità di comunicazione attraverso una presenza più massiccia sui canali social e rendere i criteri di partecipazione più chiari.
Stato
Partecipante
Spagna
Carlos Uriarte Castillo
Spagna
Darius Kopriva
Arizona
Drew Evans
Brasile
Bruno Rota Sargi
Carolina del Sud
Blake Behrends
Messico
Manuel Alejandro Chavarría Silva
Arizona
Phillip Hoppes
Spagna
Javier Caldera
Repubblica Ceca
Jan Beranek
Svizzera
Patrice Soom
Italia
Roberto Volpini
Italia
Pier Mattia Basciano
Italia
Andrea Iorio
Italia
Elisa Cuccu
Italia
Marco Finatti
Ohio
Jeff Ratino
Georgia (Europa)
Vakhtang Khutsishvili
Italia
Fernando Linsalata
Nella tabella è riportato l’elenco completo dei partecipanti al progetto e le nazionalità. Nella mappa sono riportate le localizzazioni geografiche dei 19 partecipanti al Progetto_1 di Overall Photons. I colori dei pallini fanno riferimento alla scala Bortle. L’immagine è stata generata con Generic Mapping Tools (GMT) di Wessel e SMith (1998).
L’invio dei dati e l’integrazione
Di sicuro il passaggio più difficile per cui si è dovuta trovare una soluzione che consentisse di agevolare l’invio dei dati, ma allo stesso tempo conservare il prezioso lavoro dei partecipanti per garantire una buona riuscita dell’immagine finale. L’astrofotografia si basa sull’integrazione delle ore di segnale acquisito, ovvero i singoli frames acquisiti vengono mediati tra di loro per dar vita ad un’unica immagine. Questi frames “pesano” in termini di spazio che occupano sui nostri PC, pertanto trasferire e gestire migliaia di frames da centinaia di gigabyte, oltretutto senza l’ausilio di una piattaforma e di un server dedicati, sarebbe stato praticamente impossibile. Si è così pensato di trasferire “pacchetti” di dati già parzialmente integrati e calibrati, così da ridurre drasticamente il numero e il peso dei files da trasferire e condividere. Questi pacchetti di dati sono così stati agevolmente trasferiti ad Overall Photons tramite una nota piattaforma cloud. Non è da escludere, già a partire dal prossimo progetto, che sarà sperimentato un altro metodo per l’invio dei dati. Una volta aver ricevuto tutto il materiale, si è effettuato un check di controllo per evitare la presenza di dati danneggiati e, a quel punto, si è passati alla fase di integrazione finale. I tre membri del direttivo di Overall Photons si sono suddivisi il lavoro per estrapolare i segnali dell’idrogeno e dell’ossigeno dai pacchetti derivanti dalle camere a colori, per metterli poi insieme a quelli derivanti dalle camere monocromatiche. Anche questa fase è stata piuttosto delicata, perchè integrare pacchetti pre-integrati non è uguale a utilizzare frames singoli derivanti dallo stesso setup, pertanto sono state condotte prove di stacking e normalizzazione utilizzando diversi algoritmi fino ad ottenere il master cumulativo con il più alto rapporto segnale/rumore, o SNR per gli addetti ai lavori. Tramite l’integrazione finale è stato quindi possibile ottenere tre master cumulativi per SII, Hα e OIII, che sono stati messi in condivisione con tutti i partecipanti. Oltretutto, viste le richieste da parte degli astrofotografi più esigenti ed esperti, si è optato di comune accordo di condividere con tutti i partecipanti anche l’intero dataset di dati parziali, poichè si è reputato giusto concedere a chiunque la facoltà di eseguire l’integrazione e l’elaborazione in totale libertà, proprio nel pieno rispetto della filosofia di Overall Photons.
L’elaborazione
L’elaborazione è la fase più attesa da ogni astrofotografo perché è il momento in cui viene alla luce il lavoro di tante nottate di acquisizione. Si tratta di è un processo estremamente soggettivo, c’è chi punta all’estetica della propria immagine e chi all’etica del processo di elaborazione, cercando di conservare la naturalezza e l’integrità del dato. Non esiste un protocollo standardizzato per elaborare le immagini astronomiche, ogni astrofotografo sviluppa il suo sulla base delle proprie esperienze e sentimenti. Overall Photons vuole rispettare la creatività, l’etica e la morale di ogni partecipante pertanto concede la totale libertà sia nell’elaborazione che nella pubblicazione sui canali social dell’immagine ottenuta. L’unica regola “imposta”, nel rispetto di tutti coloro che contribuiscono con i propri dati, è quella di citare tutti gli astrofotografi che hanno partecipato al progetto ogni qualvolta si pubblichi o sottometta la propria versione dell’immagine. Tutto ciò per diffondere il più possibile questa modalità di lavoro collettivo e dimostrare che l’unione fa la forza. Con i dati condivisi di questo primo progetto, le modalità di elaborazione sono state molteplici: chi ha optato per una versione della nebulosa Helix in Hubble palette (SHO), chi per una HOO, chi ha utilizzato formule di propria concezione per miscelare i segnali sui canali RGB, chi ha fatto ricorso a Pixinsight, chi a Siril, chi a Photoshop. Molto probabilmente nei prossimi giorni vedrete sui social svariate versioni personali del Progetto 1 di Overall Photons, ognuna con la propria particolarità e originalità. Intanto qui viene mostrato un esempio di quello che è stato ottenuto lavorando in comunità, in condivisione e in armonia, senza pregiudizi e discriminazioni.
La Helix Nebula risultato del primo soggetto di Oveall Photons.
A prescindere dal fatto che il risultato sia degno di nota o meno (vedi pagina precedente), speriamo vivamente di essere riusciti a porre la prima pietra nella costruzione di un progetto duraturo, in cui si possano rispecchiare e ritrovare gli ideali dell’astrofotografia amatoriale con quel tocco di innovazione che non guasta mai. Siamo solo all’inizio, la strada è lunga e il lavoro è tanto, soprattutto nella gestione e condivisione dei dati, quindi chiunque voglia contribuire con le proprie forze e la propria partecipazione è il benvenuto. Non ci tiriamo indietro di fronte a proposte di collaborazione che possano far decollare la nostra iniziativa.
Le testimonianze
Javier Caldera (Spagna) “Beh, per me la collaborazione nell’astrofotografia amatoriale è sempre stata estremamente importante, e quando ho sentito parlare di Overall Photons ho subito aderito perché è il progetto perfetto di cui ho sempre voluto far parte. Questo tipo di progetti sono importanti per creare una comunità forte e oltrepassare i confini di ciò che è possibile realizzare con l’attrezzatura amatoriale”
ROBERTO VOLPINI (Italia) “Ho scoperto l’astrofotografia da poco più di tre anni e da quel momento è diventata la mia più grande passione. In tutto il tempo passato, da solo nel mio osservatorio, ho sempre pensato che questa fosse un’esperienza da solitari, fino a che non ho avuto il piacere e l’onore di partecipare a Overall Photons. Condividere con altre persone, lontane anche migliaia di chilometri, lo stesso soggetto per raggiungere un obiettivo che sarebbe stato irraggiungibile da soli è stata un’esperienza fantastica. Un ringraziamento particolare al Team di Overall Photons, perché è grazie alla loro tenacia e caparbietà che questo progetto si sia compiuto”
Vakhtang Khutsishvili (Georgia – Europa)
“Innanzitutto, vorrei ringraziare gli organizzatori di questo progetto per avermi dato l’opportunità di partecipare alla collaborazione. È la prima volta che partecipo a un progetto del genere, e ne sono molto felice. Penso che l’esperienza acquisita mi aiuterà a migliorare le mie capacità di lavorare con file di integrazione temporale così grandi, e mi aiuterà anche ad acquisire esperienza nel lavoro di squadra. Penso che essere coinvolto in un progetto così grandioso con così grandi colleghi aumenterà la visibilità del mio lavoro nel mondo dell’astrofotografia, il che sarà di grande beneficio per me. Il progetto è stato pianificato, organizzato ed eseguito alla perfezione, per il quale ancora una volta ringrazio il suo supervisore. Mi auguro che tali collaborazioni continuino a catturare altri oggetti sorprendenti del nostro universo.”
Una nebulosa composta da gas e polvere torbidi sotto forma di nuvole soffici e vaporose e, al centro, strati sottili e molto dettagliati premuti l'uno vicino all'altro. Grandi stelle luminose circondate da sei lunghi punti di luce sono punteggiate sull'immagine, così come alcune piccole stelle puntiformi incastonate nelle nuvole. Le nuvole sono illuminate in blu vicino alle stelle; i colori arancioni mostrano nuvole che brillano nella luce infrarossa.
La magnifica nebulosa ripresa in questa fantastica immagine del telescopio Webb contiene centinaia di stelle in formazione con età inferiore a due milioni di anni, la maggior parte delle quali nascoste alla vista da polveri spesse e oscuranti. Questo ambiente ricco e complesso potrebbe essere simile a quello in cui si è formato il nostro Sole oltre 4,5 miliardi di anni fa.
Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana
NGC 1333 fu scoperta dall’astronomo tedesco Eduard Schönfeld nel 1855 e fa parte della Nube Molecolare di Perseo, a circa 960 anni luce di distanza da noi. In seguito, la nebulosa è stata osservata da molteplici strumenti in diverse lunghezze d’onda, caratterizzandosi come una tra le più studiate regioni attive di formazione stellare.
La superba sensibilità del JWST ha permesso agli astronomi di individuare all’interno della nube giovani corpi celesti di massa molto piccola. In effetti, alcune delle “stelle” più fioche nell’immagine sono in realtà nane brune vaganti, con massa non troppo dissimile da quella di pianeti giganti come Giove. Le nane brune sono oggetti intermedi tra le stelle e i pianeti, spesso definite “stelle fallite” perchè le masse troppo piccole alla nascita non hanno permesso loro di sostenere il processo che consente alle stelle di brillare. Il meccanismo di formazione delle nane brune rimane piuttosto misterioso. Non è certo se si formino in modo simile alle stelle, per collasso gravitazionale di nubi molecolari con massa non sufficiente a innescare reazioni di fusione nucleare, in seguito a frammentazione di nuclei protostellari di grande massa, oppure attraverso accrescimento di materiale in un disco protoplanetario, in modo simile ai pianeti. Alcune nane brune hanno una compagna stellare, altre vagano solitarie nello spazio. I dati acquisiti dal telescopio Webb costituiscono la prima osservazione spettroscopica profonda del giovane ammasso stellare nella nebulosa e hanno permesso di identificare 6 nuove candidate nane brune, con massa fino a 15 volte quella di Giove, grazie all’utilizzo dello strumento Near-InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS). I ricercatori riferiscono anche la scoperta di una nana bruna parte di un sistema binario, con un compagno di massa planetaria.
Il centro della ripresa rappresenta una visione profonda del cuore di NGC 1333: vaste nebulosità color arancio evidenziano gas brillante nell’infrarosso, mentre le nuvole vicino alle stelle si illuminano di tonalità bluastra. Molte delle stelle neonate sono ancora circondate da dischi di gas e polveri, da cui forse avranno origine interi sistemi planetari. Stelle brillanti più grandi risplendono come diamanti preziosi, mentre alcune stelle puntiformi più deboli rimangono nascoste nelle dense nubi. Tra le strutture caratteristiche delle regioni di formazione stellare attiva, non mancano gli Oggetti di Herbig-Haro, generati dalla collisione fra i getti energetici emessi da stelle neonate e il gas circostante, freddo e denso. Mentre in luce visibile la maggior parte delle stelle rimane nascosta alla vista, la visione nell’infrarosso del telescopio Webb ci permette di penetrare attraverso le polveri cosmiche che si addensano nella regione, per rivelare la presenza di giovani stelle, nane brune e oggetti vaganti di massa planetaria, non legati gravitazionalmente ad altri corpi celesti. La ripresa rivela minuti dettagli dei processi caotici che un denso ammasso di stelle in formazione può ingenerare nell’ambiente nativo. In modo simile alle giovani stelle nell’immagine, il nostro Sole con i suoi pianeti si è formato in una densa nube di freddo idrogeno molecolare, come parte di un ammasso stellare, che forse era ancor più massiccio ed energetico rispetto a questo. Pertanto, NGC 1333 ci offre ottime opportunità di studiare stelle simili al Sole, così come nane brune o pianeti liberamente vaganti, nelle fasi iniziali della loro formazione.
Collaborazione Internazionale
Il JWST, il più grande telescopio spaziale mai lanciato, è una partnership tra NASA, ESA e CSA. Grazie a strumenti avanzati come NIRSpec e MIRI, e al supporto europeo, il Webb continua a rivoluzionare la nostra comprensione del cosmo primordiale.
In questa rappresentazione artistica ci stiamo avvicinando al centro della galassia NGC 1052. Dietro le nubi di gas e polvere (mostrate in arancione) si trova il buco nero supermassiccio centrale della galassia. I due getti di particelle ad alta energia (mostrati in blu) vengono lanciati dal buco nero, ma non si sa come. I radiotelescopi possono vedere attraverso le nuvole per rivelare il centro della galassia.
Event Horizon Telescope: verso la comprensione dei potenti getti dei buchi neri
Dopo aver immortalato per la prima volta l’immagine di un buco nero e la notizia della ripresa del getto emesso da M87*, l’Event Horizon Telescope (EHT) si prepara a compiere un nuovo salto rivoluzionario nello studio dei buchi neri supermassicci e dei loro enigmatici getti di particelle ad alta energia. Un recente studio, pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics il 17 dicembre 2024, ha rivelato come l’EHT possa riuscire a osservare i getti provenienti dal buco nero al centro della galassia NGC 1052, distante circa 60 milioni di anni luce dalla Terra. Il lavoro, condotto da Anne-Kathrin Baczko della Chalmers University of Technology, apre una finestra promettente per risolvere uno dei misteri più affascinanti dell’astrofisica.
Anne-Kathrin Baczko, astronoma, Osservatorio spaziale di Onsala e Dipartimento di scienze spaziali, terrestri e ambientali, Chalmers University of Technology
Un obiettivo difficile ma promettente
Il buco nero supermassiccio al centro di NGC 1052 è una sorgente particolarmente impegnativa. Secondo Anne-Kathrin Baczko, “Il centro di questa galassia è un obiettivo promettente per l’Event Horizon Telescope, ma è debole, complesso e più difficile di tutte le altre fonti studiate finora”. Tuttavia, il lavoro del team è riuscito a superare queste difficoltà grazie a una strategia innovativa che ha coinvolto radiotelescopi interconnessi, tra cui ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile.
La galassia NGC 1052 ospita un buco nero che lancia due potenti getti di particelle relativistiche, che si estendono per migliaia di anni luce nello spazio, uno in direzione est e uno in direzione ovest rispetto alla Terra. L’origine di questi getti è una delle domande centrali della ricerca. Eduardo Ros, membro del team e astronomo presso il Max Planck Institute for Radio Astronomy, sottolinea: “Vogliamo indagare non solo il buco nero in sé, ma anche le origini dei getti.”
Osservazioni e risultati: un passo avanti
Gli scienziati hanno utilizzato cinque telescopi della rete globale dell’EHT, con ALMA in configurazione chiave per garantire la migliore stima possibile del potenziale di osservazione. Le misurazioni sono state poi integrate con dati provenienti da altri radiotelescopi. Il successo delle osservazioni è stato determinato dalla sensibilità di ALMA, che ha permesso di catturare anche segnali molto deboli provenienti dal centro di NGC 1052.
Un risultato cruciale riguarda la dimensione della regione in cui si formano i getti. Secondo le misurazioni, questa regione è simile a quella dell’anello del celebre M87*, il buco nero fotografato per la prima volta nel 2019. Questa scoperta implica che l’EHT, alla sua massima potenza, sarà in grado di ottenere immagini nitide di NGC 1052 e dei suoi getti.
Il centro nascosto della galassia NGC 1052 (rappresentazione artistica). In questa rappresentazione artistica ci stiamo avvicinando al buco nero supermassiccio al centro della galassia NGC 1052. Qui, il materiale si raccoglie in un disco rotante prima di cadere nel buco nero e si accumulano campi magnetici che possono aiutare a lanciare i potenti getti della galassia.
I campi magnetici: chiave della formazione dei getti
Uno degli aspetti più affascinanti dello studio è la misurazione della forza del campo magnetico vicino all’orizzonte degli eventi del buco nero. I ricercatori hanno rilevato un campo di 2,6 tesla, circa 400 volte più forte del campo magnetico terrestre. Matthias Kadler, astronomo presso l’Università di Würzburg, spiega: “Questo è un campo magnetico così potente che pensiamo possa probabilmente impedire al materiale di cadere nel buco nero. Ciò a sua volta può contribuire a lanciare i due getti della galassia.”
Nuove prospettive con l’EHT e i telescopi del futuro
La ricerca condotta su NGC 1052 offre spunti fondamentali per il futuro delle osservazioni astronomiche. Le misurazioni confermano che l’ambiente circostante il buco nero brilla intensamente alle lunghezze d’onda millimetriche, ideali per essere catturate dai radiotelescopi attuali. Come afferma Matthias Kadler, “Le nostre misurazioni ci danno un’idea più chiara di come il centro più interno della galassia brilli a diverse lunghezze d’onda, rendendolo un obiettivo primario per la prossima generazione di radiotelescopi.”
Progetti futuri, come l’ngVLA (next generation Very Large Array) dell’NRAO e l’ngEHT (next generation Event Horizon Telescope), promettono di spingersi ancora oltre, fornendo immagini ancor più dettagliate dei buchi neri e dei loro getti.
Conclusione: un passo verso la comprensione dei getti
Il successo delle osservazioni condotte su NGC 1052 rappresenta un importante passo avanti nella comprensione dei meccanismi con cui i buchi neri supermassicci generano getti di particelle ad alta energia. Nonostante la sfida rappresentata da un obiettivo così debole e complesso, il lavoro del team guidato da Anne-Kathrin Baczko dimostra che l’EHT è in grado di affrontare con successo anche le galassie più difficili.
Mentre i radioastronomi si preparano per una nuova era di osservazioni ad alta risoluzione, il futuro appare luminoso. Le immagini promesse dall’EHT e dalle prossime generazioni di telescopi potrebbero finalmente svelare i dettagli nascosti della formazione dei getti cosmici, avvicinandoci alla soluzione di uno dei più grandi enigmi dell’astrofisica moderna.
Osservazioni AstroSat UVIT di M87. A sinistra: M87 nella banda BaF2. A destra: Immagine differenziale di M87. L'area patchata è fondamentalmente la regione mascherata del getto.
La galassia ellittica Messier 87 (M87), situata a circa 16,8 milioni di parsec nell’ammasso della Vergine, ospita uno dei buchi neri supermassicci (SMBH) più grandi conosciuti, denominato M87*, con una massa stimata di circa 6,5 miliardi di masse solari. Questo buco nero è celebre per aver prodotto, nel 2019, la prima immagine diretta di un orizzonte degli eventi grazie alla collaborazione internazionale Event Horizon Telescope (EHT). Recentemente, questa stessa collaborazione ha pubblicato risultati straordinari relativi alla campagna osservativa multi-lunghezza d’onda del 2018, che ha coinvolto più di 25 telescopi terrestri e spaziali, tra cui Fermi-LAT, Chandra, NuSTAR, MAGIC, HESS e VERITAS. Lo studio ha rivelato un brillamento di raggi gamma (flare) mai osservato in oltre un decennio proveniente dal potente getto relativistico emesso da M87*.
Il brillamento, registrato durante la campagna MWL (multi-wavelength), è stato caratterizzato da energie estremamente elevate, fino a migliaia di miliardi di elettronvolt (TeV). È durato circa tre giorni e ha mostrato un’emissione sbilanciata verso energie superiori rispetto a quelle tipicamente associate al buco nero. La ricerca, pubblicata su Astronomy & Astrophysics, è stata coordinata dal gruppo EHT-MWL e ha visto la partecipazione di istituzioni italiane come l’Università degli Studi di Trieste, l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Giacomo Principe, ricercatore dell’Università di Trieste e associato INAF e INFN, ha sottolineato come queste osservazioni offrano una straordinaria opportunità per investigare la connessione tra il disco di accrescimento e il getto emesso da M87*, e per comprendere l’origine dei raggi gamma ad altissima energia.
Composito delle immagini M87 MWL a varie scale ottenute in radio e raggi X durante la campagna del 2018. Lo strumento, la lunghezza d’onda di osservazione e la scala sono mostrati in alto a sinistra di ogni immagine. Notiamo che la scala di colori è stata scelta per evidenziare le caratteristiche osservate per ogni scala e non deve essere utilizzata per scopi di calcolo dei livelli di rumore, della gamma dinamica o della densità di flusso. Immagini coperta da Copyright per i crediti si rimanda a https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/12/aa50497-24/F13.html
Le immagini VLBI ottenute con il progetto EHT mostrano che il getto relativistico di M87* ha una lunghezza che supera di decine di milioni di volte le dimensioni dell’orizzonte degli eventi. Tra i risultati più interessanti vi è la variazione nell’angolo di posizione del getto rispetto alle osservazioni precedenti del 2017, indicando cambiamenti strutturali significativi nel corso di un anno. Inoltre, è stata rilevata un’asimmetria nell’anello luminoso attorno all’orizzonte degli eventi, che suggerisce un’evoluzione dinamica nelle strutture prossime al buco nero.
I dati raccolti da strumenti come Fermi-LAT e i telescopi Cherenkov MAGIC e VERITAS hanno contribuito a identificare la regione di emissione dei raggi gamma, un aspetto cruciale per comprendere i processi di accelerazione delle particelle all’interno del getto. Elisabetta Cavazzuti, responsabile del programma Fermi per l’ASI, ha evidenziato l’importanza di osservazioni coordinate a più lunghezze d’onda per caratterizzare la variabilità spettrale della sorgente, che si estende su diverse scale temporali.
Questi risultati rappresentano un passo fondamentale verso la risoluzione di quesiti astrofisici di lunga data, come l’origine dei raggi cosmici, le dinamiche dei getti relativistici e i processi che accelerano particelle a energie estreme. Come spiegato da Sera Markoff, professoressa presso l’Università di Amsterdam e co-autrice dello studio, per la prima volta è possibile combinare l’imaging diretto delle regioni vicine all’orizzonte degli eventi con brillamenti gamma derivanti da eventi di accelerazione delle particelle, consentendo test diretti sulle teorie relative all’origine di queste emissioni.
Lo studio conferma ancora una volta la rilevanza di osservazioni sinergiche che abbracciano tutto lo spettro elettromagnetico e dimostra il potenziale di M87 come laboratorio naturale per l’astrofisica delle alte energie, aprendo nuove prospettive nello studio dei buchi neri supermassicci e dei loro potenti getti.
Questa sera, un cielo ricco di eventi astronomici affascinerà gli osservatori: alle ore 18:30 assisteremo a una spettacolare congiunzione tra la Luna e le Pleiadi, mentre alle ore 23:30 sarà il momento culminante per le Geminidi, uno degli sciami meteorici più belli dell’anno.
La Congiunzione Luna-Pleiadi Il 13 Dicembre 2024 la Luna in fase di 13 giorni ad un’altezza di +43° occulterà le stelle più meridionali dell’ammasso aperto delle Pleiadi (M45) alle ore 19:01, conosciuto anche come “Le Sette Sorelle”. Le Pleiadi, visibili nella costellazione del Toro, sono un gruppo di stelle giovani e brillanti situate a circa 444 anni luce dalla Terra. Questo ammasso aperto è famoso per le sue stelle blu, avvolte in delicate nebulosità causate dalla riflessione della luce stellare su polveri interstellari.
13 Novembre alle ore 19:01 congiunzione Luna-Pleiadi
La distanza apparente tra i due oggetti sarà di circa 2°, pari a quattro volte il diametro apparente della Luna nel cielo. Sarà un’occasione unica per osservare, anche con un binocolo, il contrasto tra la luce lunare e la delicata brillantezza delle Pleiadi.
Il Massimo delle Geminidi Alle ore 23:30, lo sciame meteorico delle Geminidi raggiungerà il suo massimo. Questo sciame è generato dai detriti lasciati dall’asteroide 3200 Phaethon durante il suo passaggio vicino al Sole. Le meteore, entrando nell’atmosfera terrestre, creano scie luminose che sembrano irradiarsi dalla costellazione dei Gemelli, da cui lo sciame prende il nome.
Le Geminidi sono conosciute per la loro alta frequenza e luminosità: in condizioni ideali si possono osservare fino a 120 meteore all’ora. Le loro traiettorie lente e i colori variabili, che vanno dal bianco al verde, le rendono uno spettacolo straordinario.
Previsioni Meteo Purtroppo, il tempo non sarà favorevole in gran parte d’Italia. Cieli coperti e maltempo renderanno difficile l’osservazione sia della congiunzione sia delle Geminidi. Tuttavia, ci sono alcune speranze per gli osservatori nelle Alpi e in Sicilia, dove sono previste brevi schiarite.
Se il meteo non permetterà l’osservazione, non disperate: la Luna continuerà a transitare vicino alle Pleiadi nei prossimi giorni, e le Geminidi rimarranno attive, seppur con una frequenza ridotta, fino al 17 dicembre.
Consigli per l’Osservazione Chi avrà la fortuna di trovare un cielo sereno dovrebbe scegliere una zona lontana dalle luci artificiali e portare con sé un binocolo o un piccolo telescopio per godere al meglio della congiunzione. Per le Geminidi, invece, basterà sdraiarsi con il volto rivolto verso la costellazione dei Gemelli e pazientare: lo spettacolo è garantito!
Non lasciatevi scoraggiare dalle previsioni meteo: anche una breve occhiata al cielo può regalare emozioni indimenticabili.
Divisione orizzontale al centro. A sinistra, migliaia di oggetti sovrapposti a varie distanze sono distribuiti in questo ammasso di galassie. Un riquadro in basso a destra è ingrandito sulla metà destra. Un ovale centrale identifica la galassia Firefly Sparkle, una linea con 10 punti in vari colori.
Credito:
NASA, ESA, CSA, STScI, C. Willott (NRC-Canada), L. Mowla (Wellesley College), K. Iyer (Columbia)
Il telescopio spaziale James Webb (JWST) ha individuato una galassia primordiale, soprannominata Firefly Sparkle, risalente a circa 600 milioni di anni dopo il Big Bang. Nonostante la sua antichità, questa galassia presenta una massa simile a quella che avrebbe avuto la Via Lattea nella stessa fase evolutiva. Firefly Sparkle, straordinariamente dettagliata grazie all’effetto di lente gravitazionale e alla sensibilità agli infrarossi del Webb, mostra 10 distinti ammassi stellari in varie fasi di formazione.
L’ammasso di galassie **MACS J1423** ospita migliaia di galassie scintillanti, legate dalla loro stessa gravità. Al centro, spicca una galassia ellittica supergigante, la più grande e luminosa dell’ammasso. Questo complesso agisce come una **lente gravitazionale**, amplificando e distorcendo la luce degli oggetti celesti situati dietro di esso, consentendo agli astronomi di esplorare galassie distanti come **Firefly Sparkle**. Grazie alla **NIRCam** del telescopio James Webb, l’immagine del 2023 rivela dettagli sorprendenti, superando in risoluzione quelle ottenute nel 2010 dal telescopio Hubble. Lo strumento infrarosso di Webb ha permesso di identificare molte più galassie e con maggiore precisione, offrendo una visione senza precedenti delle dinamiche cosmiche e della formazione galattica. Questo straordinario effetto di lente gravitazionale fornisce una finestra sull’Universo profondo, mostrando migliaia di galassie e la complessità delle loro interazioni gravitazionali. Credito: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Willott (NRC-Canada), L. Mowla (Wellesley College), K. Iyer (Columbia)
Gli scienziati, guidati da Lamiya Mowla (Wellesley College) e Kartheik Iyer (Columbia University), hanno scoperto che la galassia è ancora in formazione. La lente gravitazionale ha amplificato la sua immagine, rivelandola come una struttura allungata simile a una goccia, con ammassi di stelle disposti lungo di essa. Questi ammassi emettono luce in diverse tonalità di rosa, viola e blu, indicando che la formazione stellare si è verificata in modo scaglionato nel tempo.
Oltre alla Firefly Sparkle, sono state individuate due galassie compagne vicine, che potrebbero influenzare la crescita e l’evoluzione della galassia principale attraverso interazioni e fusioni. Queste dinamiche rispecchiano i processi di formazione galattica previsti nel giovane Universo.
Divisione orizzontale al centro. A sinistra, migliaia di oggetti sovrapposti a varie distanze sono distribuiti in questo ammasso di galassie. Un riquadro in basso a destra è ingrandito sulla metà destra. Un ovale centrale identifica la galassia Firefly Sparkle, una linea con 10 punti in vari colori. Credito: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Willott (NRC-Canada), L. Mowla (Wellesley College), K. Iyer (Columbia)
Lo studio, pubblicato su Nature il 12 dicembre 2024, evidenzia l’importanza del James Webb per esplorare le galassie primordiali. Come spiegato da Maruša Bradač (Università di Lubiana), Webb offre una risoluzione senza precedenti che consente di osservare i “mattoni” della formazione galattica. Questa scoperta rappresenta solo l’inizio delle indagini sulle origini delle galassie nell’Universo.
Collaborazione Internazionale
Il JWST, il più grande telescopio spaziale mai lanciato, è una partnership tra NASA, ESA e CSA. Grazie a strumenti avanzati come NIRSpec e MIRI, e al supporto europeo, il Webb continua a rivoluzionare la nostra comprensione del cosmo primordiale.
la magnifica sezione della siderite Sacramento Mountains (1890 New Mexico)
A due passi dal cielo
È risaputo che le meteoriti non hanno preferenze e possono cadere ovunque, ma di certo è a dir poco sorprendente che uno della dozzina di meteoriti osservate cadere in Italia nell’ultimo secolo, abbia preso di mira il parcheggio dell’allora Aeritalia (Oggi Thales Alenia space) a Torino.
Campione del meteorite Torino (18/05/1988)
Il fatto risale al 18 maggio 1988. Il frammento principale del meteorite (una Condrite ordinaria H) di 800 grammi, cadde, assieme ad altri, proprio nel parcheggio, mentre ulteriori frammenti furono raccolti tra Collegno e Pianezza. Uno di questi frammenti, la cui superficie è ancora segnata dall’impatto sul terreno, fa bella mostra di sé nella collezione vaticana di meteoriti, ospitata alla Specola Vaticana, presso la sede di Albano Laziale.
La collezione nacque più di un secolo fa grazie a Adrien Charles Marchese de Maurois il quale, tra il 1907 ed il 1912, fece dono al Vaticano di centinaia di pezzi. Una successiva donazione risale al 1935 ad opera questa volta della vedova dello stesso marchese. Negli anni successivi la collezione crebbe più lentamente, sempre grazie ad ulteriori donazioni oltre che ad alcuni scambi ed acquisizioni, arrivando oggi a sommare quasi 1200 pezzi appartenenti a più di 500 distinti meteoriti.
Si tratta quindi di una delle principali raccolte di meteoriti italiane, assieme a quella della sezione di Siena del Museo Nazionale dell’Antartide, che ospita 1500 pezzi e a quella del museo di scienze planetarie di Prato, con 928 esemplari. Ma la particolarità della collezione vaticana è quella di ospitare una grande quantità di meteoriti storici, essendo il nucleo della collezione nato nella seconda metà del XIX secolo, quando non esisteva ancora la ricerca di meteoriti nei deserti (e ancor meno nell’Antartide) e le raccolte si formavano con meteoriti trovate dopo le cadute.
Dopo gli studi pionieristici tra gli anni 30 e 50 sulla spettroscopia delle meteoriti, per cercare comparazioni con gli asteroidi, la raccolta di meteoriti era rimasta sostanzialmente inutilizzata, fino agli inizi degli anni ’90, quando riprese nuova vita dal 1993, prima sotto la supervisione di Guy Consolmagno (oggi direttore della Specola Vaticana) e successivamente, dal 2014, con Robert Macke che ne è attualmente il curatore. Ed è proprio quest’ultimo che ci accoglie al cancello della Specola Vaticana e ci accompagna verso gli edifici della sede centrale della specola, dov’è ospitata la collezione. Nonostante i tre master in Fisica, Filosofia e Teologia, Macke ha un modo di fare informale, quasi schivo, in grado di far sentire l’interlocutore subito a proprio agio, tuttavia non può sfuggire l’entusiasmo non celato quando parla del proprio lavoro. Con lui visitiamo la grande raccolta di meteoriti, aprendo cassetti e vetrine ed estraendo di tanto in tanto (rigorosamente con i guanti) alcuni degli stupendi pezzi.
Br.Robert Macke mostra il campione di 3,5kg di Alfianello (16/01/1883 Alfianello Br)
La collezione è articolata in due sezioni: la prima presso il laboratorio dove sono ospitati la maggior parte dei pezzi, catalogati per tipo e dove si effettuano misurazioni fisiche; la seconda nella sala espositiva dove sono raccolti in una teca alcuni degli esemplari più importanti.
Tra le meteoriti italiane, oltre a Torino (già citato prima) un grande campione di “Alfianello” di 3,5 kg fa bella mostra di sé. Questo meteorite, caduto vicino a Brescia nel 1883, con i suoi 228 kg di massa totale, si registra come il maggiore impatto sul suolo italiano (Vago di Verona, del 1688 potrebbe essere stato maggiore ma la massa principale del meteorite è andata perduta). Da un altro cassetto emerge una bella fetta di Vigarano, caduta nel 1910 in provincia di Ferrara e capostipite delle condriti carbonacee tipo “V”, Vigarano, appunto.
Il campione del meteorite di Ensisheim, caduto nel 1492, con la rappresentazione della caduta, dalle “Cronache di Norimberga” del 1493
Nella vetrina in sala vediamo il “nonno” di tutte le meteoriti: Ensisheim, caduto nel 1492 in Francia a testimoniare la prima ben documentata caduta di meteoriti. Accanto a questo L’Aigle (Fr) del 1803 e Weston (USA) del 1807.
In un’altra sezione, troviamo le meteoriti marziane divise in tre classi abbreviate in SNC (Shergottiti, Nakhiliti e Chassigniti), nomi a loro volta derivati dai prototipi di queste meteoriti Shergotty (1865 India), Nakhla (1911 Egitto) e Chassigny 1815 (Francia). Nella collezione sono presenti tutti e tre le classi, con Tissint (2011) per le shergottiti, e le stesse Chassigny e Nakhla. L’ultima, un esemplare di 154 grammi particolarmente raro, fu donato nel 1912 dalla Geological Survey in Egitto.
Campione 154 grammi del meteorite Nakhla (Prototipo delle Nakiliti marziane)
Non mancano le lunari, con meteoriti Nord Africane ed un frammento di roccia lunare raccolto dalla missione Apollo 17 e donato dalla NASA al Vaticano.
Tra le condriti carbonacee, oltre alla Vigarano, troviamo le rarissime CI1 con la meteorite Orguell (condriti i cui corpi progenitori hanno subito una fortissima alterazione per la presenza di acqua al loro interno) e non manca inoltre un bel campione di Allende (8/02/1969 Messico)
Di particolare bellezza l’esposizione delle sideriti (meteoriti ferrose), con diversi esemplari, come ad esempio, “Sacramento Mountains” con una magnifica sezione, o una grande Canyon del Diablo (MeteorCrater in Arizona), oltre a mesosideriti e Pallasiti di indiscussa bellezza.
la magnifica sezione della siderite Sacramento Mountains (1890 New Mexico)
Conclusione
Di certo la “pausa caffe” accomuna tutti e un centro di ricerca, sia pure di gesuiti nello stato pontificio non fa eccezione. “No science without coffee” sentenzia Robert Make, mentre il direttore dell’osservatorio Guy Consolmagno annuisce gravemente. E proprio in questo momento di intervallo che prendo l’occasione per fare a fratello Macke alcune domande “difficili”: perché esiste un “Osservatorio Vaticano”, perché proprio l’ordine dei gesuiti conta tra le sue fila così tanti scienziati ed infine come lui coordina il suo essere uomo di fede e scienziato. Non vorrei fargli andare di traverso la ciambella che sta mangiando con il caffè. Invece ci fa accomodare fuori dalla saletta bar “troppo rumore qui” e ci risponde con un sorriso:
-per quanto riguarda la prima domanda, citando Papa Leone XIII, che nel 1891, rifondò la Specola Vaticana, perché “tutti potessero vedere che la Chiesa non si oppone alla vera scienza ma che la incoraggia e la promuove”. – Relativamente alla presenza di scienziati nel nostro ordine, penso che il motivo principale sia nella vocazione educativa della Compagnia, che dalle sue origini non si limitava all’insegnamento della religione ma a tutto lo scibile. – Infine, non percepisco alcuna discontinuità tra il mio essere religioso ed uomo di scienza; siamo tutti alla ricerca della verità.
La ricerca all’Osservatorio Vaticano
Gli astronomi della Specola Vaticana si occupano di ricerca teorica e applicata, a partire dalla cosmologia, fisica teorica, galassie, stelle, Sole fino al Sistema Solare, asteroidi, ed ovviamente meteoriti. Lo strumento di punta di ricerca è il VATT (Vatican Advanced TecnologyTelescope), costruito sul monte Graham (vicino al sito del Large BinocularTelescope) in Arizona. Per quanto riguarda i meteoriti, lo studio si è concentrato tra la fine degli anni novanta e i primi anni del nuovo secolo, nella misura della porosità, passando poi, negli ultimi anni alla misura della capacità termica. Uno strumento apposito, il “picnometro”, utilizza un gas come l’Elio, che viene immesso in una camera dove è ospitato il meteorite, facendolo poi passare il gas in un’altra camera (di volume noto) e misurando la differenza di pressione. La capacità del gas di penetrare in profondità nel meteorite permette di misurarne il volume solido. Un laser 3d consente invece di modellizzare la superficie del meteorite per misurare il volume “apparente”. La differenza tra queste due grandezze misura la porosità. La misura della capacità termica è invece ottenuta immergendo il meteorite in azoto liquido. Utilizzando le curve di evaporazione è possibile misurare la capacità termica di un meteorite ad una temperatura data. Si tratta di misurazioni utili non soltanto per conoscere le caratteristiche dei meteoriti, ma per studiare le proprietà degli asteroidi, loro progenitori.
Le ricerche fanno sì che Br. Macke e Br. Consolmagno siano co-autori di recenti articoli relativi allo studio di meteoriti lunari, i terreni marziani e del materiale raccolto dalla sonda OSIRIS-Rex sull’asteroide Bennu“Asteroid Bennu in the laboratory. Propreties of the sample collected by OSIRIS-Rex” Meteoritics&Planetry Science 1-34 (2024)
Museo
Collezione Vaticana di meteoriti
Informazioni Visite
– A causa dello staff limitato e del personale ridotto le visite alla collezione di meteoriti sono possibili soltanto per motivi di ricerca e per la stampa, previo accordo via mail.
– Mail: staff@specola.va
– La specola vaticana di castel Gandolfo, con i telescopi storici è invece visitabile per gruppi da 11 a 25 persone, con prenotazione on line dal sito ufficiale. Mail info.musei@scv.va
Orari
Informazioni del Sito
Biglietto Ingresso
Informazioni dal sito (Tariffe diversificate a seconda dei gruppi)
Letture
108 Years of Meteorites at the Vatican Observatory -Robert J. Macke
In attesa della probabile esplosione di T Coronae Borealis continuiamo gli approfondimenti sulla tipologia di oggetto che potremo osservare e le tecniche investigative messe in atto anche dalla ricerca.
Introduzione
Da più di mezzo secolo l’astronomia osservativa si serve dei risultati ottenuti con metodi di spettroscopia nucleare, inviati da telescopi alloggiati in satelliti o dalla stazione spaziale internazionale. La radiazione cosmica o quella proveniente da corpi celesti viene studiata attraverso metodologie di analisi caratteristiche della fisica nucleare la quali consentono di monitorare lo stato attuale dell’universo, vicino o profondo, migliorarne le informazioni già in possesso, esplorare il passato e l’evoluzione futura dello spazio. In questo campo una sfida di nicchia estremamente curiosa coinvolge alcuni centri di ricerca, principalmente europei, ed è relativa alle novæ. Queste infatti vengono studiate attraverso l’analisi di spettri di emissione gamma di prodotti di reazioni nucleari e permettono di caratterizzare singole novæ e di confermare le teorie che ne spiegano la natura.
Con il termine nova si intende l’insieme dei fenomeni di fusione nucleare e di conseguenti emissioni di energia da parte di una nana bianca di un sistema binario.
Scoperte alla fine del XVIII secolo, le nane, dette bianche per il loro spettro [1], sono state osservate nel corso dell’‘800 [2, 3] e poi studiate sistematicamente. Sulla base delle considerazioni relative alle prime tre osservate, Sirio A, Sirio B e il Cucciolo, si poté presto affermare che queste stelle possiedono un’elevata temperatura superficiale attorno ai 9000 K [4], una massa ridotta e un’elevata densità. Una volta appurata l’esistenza delle nane bianche, Sir Arthur Stanley Eddington, astrofisico inglese vissuto a cavallo tra ‘800 e ‘900, concepì per primo un’ipotesi relativa alla loro struttura. Eddington immaginò che, data la loro massa elevata e la loro dimensione modesta, le nane dovessero essere costituite da materia fortemente addensata, ossia non da atomi o molecole, ma da uno stato di plasma, dove protoni e neutroni potevano addensarsi e muoversi liberamente [5]. Fu da subito evidente che le pressioni a cui le cariche sono sottoposte possono confinare masse relativamente ridotte, cosa che determinò una corsa alla valutazione della massa limite per una nana bianca. Successivamente ai lavori di Anderson e Stoner della fine degli anni ’20, fu il fisico indiano Subrahmanyan Chandrasekhar a formalizzare l’idea di un valore limite per la massa di una nana bianca non rotante, fissato in 1,44 masse solari e detto limite di Chandrasekhar.
Lo stato di nana bianca è spesso quello finale di una stella. Il destino di una stella dipende infatti dal valore della sua massa m e dà questi esiti:
– nane bianche piccole (per stelle di massa m, m<0,5 M 1): dette nane all’elio, sono lo stato finale di stelle di massa m<0,5 M in cui i processi di fusione degli elementi successivi all’elio sono resi impossibili dalla temperatura che raggiunge la stella al termine della sintesi dell’elio; – nane bianche medie (per stelle di massa m, 0,5M <m<8 M ): tra le più diffuse, sono lo stato finale di stelle di massa intermedia; sono dette nane al carbonio-ossigeno e la massa della stella è sufficientemente elevata per proseguire la sintesi degli elementi leggeri, fino all’ossigeno2; – oltre le nane medie (per stelle di massa m, m>8 M ): per queste stelle non è prevista un’evoluzione in nana bianca e la loro massa è sufficientemente elevata per permettere reazioni di fusione nucleare che consentono la formazione di elementi pesanti fino al ferro. Queste stelle terminano il loro corso in una supernova che darà vita principalmente a una stella di neutroni o a un buco nero. Le supernove, che esplodono per fusioni che avvengono all’interno della stella, non vanno però confuse con le novæ.
Il contributo della fisica nucleare allo studio delle novæ in anni recentissimi ha suscitato interesse e dato vita a aspettative che potranno essere confermate solo nei prossimi anni.
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Mentre una supernova rappresenta lo stadio finale di una stella massiccia, il fenomeno della nova è completamente diverso e richiede la presenza di una nana bianca accoppiata in genere a una gigante rossa in un sistema binario [Fig. 1]. Si può quindi parlare di nova per questi sistemi a doppia stella quando sulla superficie della nana bianca si hanno reazioni nucleari di fusione di elementi leggeri. In questo sistema, infatti, la nana bianca, per effetto della forte gravità attrae verso di sé materia dalla sua compagna, in particolare grandi quantità di idrogeno che sulla superficie della nana danno vita a reazioni di fusione nucleare e a generazione di nuovi nuclei. In questo quadro le novæ classiche, una delle categorie in cui le novæ sono tradizionalmente classificate [6], sono di particolare interesse per l’astrofisica nucleare.
Fig.1 – Raffigurazione artistica di un sistema binario AI
La principale caratteristica di una nova risiede nella sua potente emissione di luce. Le novæ classiche sono infatti note per i loro lampi di intensa luminosità, spesso di breve durata, anche solo di qualche giorno. In questa fase la magnitudine di una nova può variare anche oltre un ordine di grandezza. A seconda della velocità con cui la luminosità aumenta le novæ classiche vengono ulteriormente suddivise in veloci, lente e molto lente. Il fenomeno della nova per un sistema binario non è necessariamente unico. Infatti, nonostante l’osservazione di una nova classica non sia frequente, va ricordato che le novæ lente e quelle molto lente possono presentare fenomeni luminosi ricorrenti, con periodicità che vanno da circa un anno a decine di anni e può perciò capitare di osservarle ripetutamente3. Si parla in questo caso di novæ ricorrenti, piuttosto rare4, come nel caso della T CrB (T Corona Borealis), di cui si è trattato in questa rivista nel numero 269 di Coelum Astronomia. Questa è l’unica delle diecinovæ ricorrenti della nostra Galassia di cui si attende una imminente esplosione. Come illustrato nell’articolo citato, ci si attende la prossima esplosione della T CrB.
L’emissione di luce visibile da parte di una nova classica è solo una parte degli effetti delle fusioni termonucleari che si verificano sulla superficie della nana bianca del sistema binario da cui la nova ha origine. Alla forte emissione di luce, sono infatti associate anche propagazioni di componenti dello spettro elettromagnetico altamente energetiche, tipicamente emissioni X o γ, rivelabili da telescopi come il LAT, equipaggiato sull’osservatorio Fermi, lanciato l’8 giugno 2008 dal NASA Kennedy Space Center e orbitante a una quota di 565 km rispetto alla superficie terrestre [7].
Fig. 2 – schema di decadimento del 1326Al (D.P:, commons-wikimedia, Pulu, CC BY-SA 4.0)
Esattamente mezzo secolo fa, uno studio pionieristico sulle novæ ipotizzava la produzione di elementi leggeri, ma non leggerissimi, nelle fusioni nucleari sulla superficie della nana bianca. In particolare, nei processi di fusione furono previste significative quantità di alluminio e sodio, più precisamente nella forma isotopica 1326Al e 1122Na [8]. Questi nuclei sono entrambi isotopi instabili e decadono seguendo gli schemi riportati rispettivamente in Figg. 2 e 3. Una rivelazione astronomica di questi nuclei è quindi la traccia di una nova, una sorta di impronta digitale, di orma, di marchio di fabbrica. Nella Fig. 2 è rappresentato il decadimento dell’alluminio in magnesio. L’Alluminio 26, nei suoi due stati 0+ e 5+, si trasforma in Magnesio 26 con decadimenti beta di diversa probabilità o attraverso cattura elettronica5. Per via del suo lungo tempo di dimezzamento (τ=7,2×106 anni), il decadimento più interessante è quello che porta l’Alluminio 26 al più eccitato degli stati 2+ del magnesio 26. Un tempo di dimezzamento così lungo ha permesso di rivelare il magnesio attraverso le sue emissioni γ (Fig. 2, transizioni in rosso) e quindi è stato possibile riconoscere in tutta la galassia l’Alluminio 26 come padre del Magnesio 26. Non è quindi difficile individuare questa prima impronta digitale delle novæ.
Fig. 3 – schema di decadimento del 1122Na (D.P:, commons-wikimedia, CC0)
Del Sodio 22 non si ha invece alcuna traccia. Questo radioisotopo decade beta a causa del suo tempo di dimezzamento (τ=2,6 anni) si presterebbe a una facile identificazione in osservazioni con telescopi satellitari. Si potrebbe infatti rivelare senza difficoltà la riga di diseccitazione del Neon 22 (transizione dallo stato 2+ allo stato 0+ in Fig. 3), prodotto nel decadimento beta. Il nucleo di Neon 22, è prodotto nel suo stato eccitato 2+ che a sua volta decade gamma sullo stato fondamentale, emettendo un fotone da 1,27 MeV [9]. La diseccitazione gamma risulterebbe essere tanto utile, nella misura in cui consentirebbe un indubbio riconoscimento della nova sorgente, una sua facile localizzazione e uno studio delle sue proprietà (massa della nova, luminosità iniziale, velocità di crescita della luminosità). Non è però tutto così semplice. Il processo di decadimento del Sodio 22 è spesso inibito da un’altra trasformazione che lo coinvolge, in cui il Sodio 22, catturando un protone, si trasforma in Magnesio 23 con emissione gamma, secondo la reazione:
1122Na+p -> 1223Mg+γ (1)
Fig. 4 – Rappresentazione dei limiti di rivelabilità della radiazione gamma da parte delle attuali facilities (verde e blu: telescopi attuali, nera: spettroscopi con acceleratore)
Questa reazione è stata recentemente studiata presso il GANIL (Grand Acélérateur National d’Ions Lourds), a Caen in Francia, con metodologie di spettroscopia VAMOS, SPIDER e AGATA. I risultati ottenuti hanno confermato la reazione di cattura protonica (1) da parte del sodio, senza però che questa ne abbatta il decadimento beta previsto nella nova [10]. Ciò significherebbe che la produzione di Sodio 22 nelle nove, misurabile dai γ di decadimento del Neon 22 non è stata ancora confermata solo per limiti della tecnologia attuale. Nel grafico di Fig. 4 sono rappresentati i limiti di sensibilità della strumentazione in uso (linea verde e blu) e quelli previsti per i futuri telescopi satellitari (linea nera, al di sotto delle rette verde e blu).
Se guardiamo il futuro prossimo, ci sono comunque all’orizzonte novità in cui sperare. Molto probabilmente sarà possibile rivelare il Sodio 22 attraverso misurazione di radiazione gamma, grazie all’avvento di miglioramenti della tecnologia delle facilities di rivelazione. Molti nuclearisti impegnati nella ricerca di base e nell’astrofisica nucleare credono infatti che AGATA (in Fig. 4 indicato con INDIRECT), uno dei progetti più interessanti della fisica nucleare di base, permetterà nell’immediato futuro di compiere misure di radiazione gamma, attualmente non ottenibili perché al di sotto dei limiti di rivelabilità. Ciò consentirebbe di ottenere un’informazioni sulle novæ che è tuttora mancante, la seconda impronta digitale. AGATA è un sofisticato strumento ad alta efficienza e sensibilità, che può esplorare la struttura di nuclei particolati che si vengono a formare nelle sintesi stellari, prodotti in laboratorio tramite collisioni tra ioni pesanti. È costituito da un apparato di rivelazione modulare che a partire dall’analisi della forma dei segnali elettrici forniti dai rivelatori, permette di effettuare misure con una risoluzione spaziale dell’ordine di qualche millimetro. I laboratori di Legnaro (PD) ospitano attualmente AGATA e sono chiamati in prima linea a esplorare il campo dell’astrofisica nucleare. I risultati ottenuti da AGATA andranno confrontati con quelli relativi alla radiazione rivelata dai telescopi orbitanti, in particolare quelli di ultima generazione, come COSI6, telescopio a raggi gamma ad ampio spettro o e-ASTROGAM “enhanced ASTROGAM”, a cui partecipa l’ESA , per osservazioni di fotoni in uno spettro di energia da 0,3 MeV a 3GeV, che permetterà di analizzare anche sorgenti cosmiche non termiche, come appunto le novæ, le supernove o la composizione chimica delle diverse regioni della nostra galassia.
1. Il simbolo M indica il valore della massa solare, M =1,989 x 1030 Kg.
Da queste stelle evapora in forma di vento stellare una buona parte della materia ottenuta dai processi di fusione, fino a un valore del 40%.
L’ultima nova ricorrente della nostra galassia, la U Scorpii osservata nel 2022, ha una periodicità di 11 anni ed ha infatti dato vita a esplosioni anche nel 2010, 1999, 1987, e così a ritroso
Nella nostra galassia si contano una decina di novæ ricorrenti: nove di queste hanno dato esplosioni osservate negli ultimi 50 anni.
Il processo di cattura elettronica prevede che un nucleo con numero atomico Z investito da un elettrone si trasformi in un nucleo isobaro con numero atomico Z-1, con emissione di un neutrino elettronico.
COSI nasce dalla collaborazione tra lo Space Sciences Laboratory dell’Università della California, Berkeley, l’Università della California, San Diego, il Naval Research Laboratory, il Goddard Space Flight Center della NASA e Northrop Grumman
BIBLIOGRAFIA
[1] Adams, W. S. (1914). 61. The Discovery of White Dwarf Stars An A-Type Star of Very Low Luminosity. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 26, 198. [2] Van Den Bos, W. H. (1926). The orbit and the masses of 40 Eridani BC. Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands, Vol. 3, p. 128, 3, 128. [3] Heintz, W. D. (1974). Astrometric study of four visual binaries. Astronomical Journal, Vol. 79, p. 819-825, 79, 819-825. [4] Adams, W. S. (1915). The spectrum of the companion of Sirius. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 27(161), 236-237. [5] Eddington, A. S., & Vogt, H. (1924). 46. The Mass-Luminosity Relation for Stars On the Relation between the Masses and Luminosities of the Stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 84, 308-332. [6] Downes, R. A., & Shara, M. M. (1993). A catalog and atlas of cataclysmic variables. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 105, 127-245. [7] www6.slac.stanford.edu/news/2017-05-10-fermi-satellite-observes-billionth-gamma-ray-lat-instrument [8] Hoyle, F., & Clayton, D. D. (1974). Nucelosynthesis in White-Dwarf Atmospheres. The Astrophysical Journal. [9] Fougères, C., de Oliveira Santos, F., José, J., Michelagnoli, C., Clément, E., Kim, Y. H., … & Zielińska, M. (2023). Search for 22Na in novae supported by a novel method for measuring femtosecond nuclear lifetimes. Nature communications, 14(1), 4536. [10] Fougeres, C., de Oliveira Santos, F., Smirnova, N. A., & Michelagnoli, C. (2023). Understanding the cosmic abundance of 22Na: lifetime measurements in 23Mg. In EPJ Web of Conferences (Vol. 279, p. 09001). EDP Sciences.
Figura 1: Fornax dSph, foto di archivio ESA/Hubble
Come le galassie sferoidali nane (dSph, dwarf Spheroidal), satelliti della Via Lattea possono aiutarci nella comprensione dei meccanismi evolutivi delle Galassie.
Fornax dSph per la Fornax (o Near-Field Cosmology)
Nel modello cosmologico standard, noto come Λ-CDM (la lettera Λ Lambda, indica la costante riferita al contributo della Energia Oscura, mentre CDM sta per Cold Dark Matter, Materia Oscura Fredda), le galassie si formano per accrescimento e fusione di proto-frammenti, in un processo iniziato poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, e che osserviamo ancora oggi, sotto i nostri occhi. Certo, si può discutere se il modello Λ-CDM sia “vero” ma, allo stato attuale delle nostre conoscenze, è certamente quello che mette d’accordo più osservabili possibili, nei contesti astrofisici più diversi e in maniera sufficientemente coerente. Le predizioni della Λ-CDM, in realtà erano già state in qualche modo anticipate da un lavoro pioneristico del 1978, a cura di Leonard Searle & Robert Zinn, in maniera del tutto indipendente rispetto al modello Λ-CDM, al tempo non ancora nato. Nella ricerca i due astronomi, dalla attenta analisi degli spettri di 177 stelle giganti appartenenti a 19 ammassi globulari Galattici, dedussero che l’alone della Via Lattea non poteva essersi formato in un unico episodio, ma era piuttosto il risultato dell’accrescimento successivo di vari frammenti proto-galattici.
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Uno dei modi per verificare le predizioni della Λ-CDM, è quindi quello di osservare la nostra stessa Galassia, la Via Lattea. La consapevolezza che la nostra Galassia è solo una delle tante dell’Universo, che la sua posizione ed il suo ruolo non hanno nulla di speciale nell’Universo, e la sua distanza con le altre galassie sono acquisizioni che hanno appena un centinaio di anni. Eppure molta strada è stata fatta, riconoscendo alla nostra galassia una struttura a spirale, disposta lungo un disco del diametro di circa 100mila anni luce, avvolta in un alone esteso centinaia di migliaia di anni luce e con un Bulge centrale, a cui negli ultimi anni è stata aggiunta una barra. Quindi, la nostra è una galassia a spirale barrata. Negli ultimi anni siamo andati decisamente oltre: grazie all’uso sistematico della survey a grande campo (come SDSS e DELVE), unite alla squisita precisione astrometrica dei dati del satellite Gaia e alle necessarie conferme spettroscopiche, è stato possibile identificare un numero elevatissimo di sistemi satelliti della Via Lattea. Molte di queste sono strutture ultra-deboli, talmente tenui da essere costituite anche da poche decine di stelle, e ciò nonostante degne del rango di galassia a causa del loro arricchimento chimico e della loro cinematica interna, che ha bisogno di invocare la Materia Oscura per poter essere spiegata senza dover cambiare le leggi della Fisica. Ancora più sorprendentemente, è stato possibile identificare episodi di merging, in cui osserviamo strutture di taglia galattica in corso di fusione, ora, con la Via Lattea. Il primo importante esempio è stata la scoperta della galassia nana Sagittarius, con il suo spettacolare anello di stelle che circonda la Via Lattea. Ma, soprattutto grazie ai dati di Gaia, è stato possibile identificare strutture più nascoste, residui di fenomeni di accrescimento più antichi, come la struttura denominata Gaia-Enceladus-Sausage, e le strutture Thamnos e Sequoia. L’insieme di queste osservazioni, assieme alla necessaria caratterizzazione chimica proveniente dalla indagine spettroscopica, costituisce materia per la cosiddetta Near-Field Cosmology (o Astroarcheology), che è quel ramo della cosmologia osservativa che studia e cerca i segni della formazione primordiale delle galassie, usando le popolazioni stellare antiche della nostra Galassia, come veri e propri reperti archeologici.
Figura 1: Fornax dSph, foto di archivio ESA/Hubble
In tale contesto, da anni hanno assunto fondamentale rilevanza le galassie sferoidali nane (dSph, dwarf Spheroidal), satelliti della Via Lattea. Queste galassie sono ritenute da lungo tempo i “mattoncini” primordiali che hanno contribuito alla formazione dell’alone della Via Lattea (e, per estensione, delle galassie). Ad esempio, il loro numero per lungo tempo è stato oggetto di un problema cosmologico importante, il cosiddetto “problema delle satelliti mancanti”: in pratica, i modelli cosmologici prevedevano un numero di satelliti della Via Lattea dell’ordine delle centinaia, mentre fino al 2006 non se ne conoscevano neanche dieci. Le grandi survey hanno poi mitigato il problema, scoprendo decine di satelliti debolissime, fino a classificare le cosiddette “ultra-deboli” (UFD, Ultra FaintDwarfs). Problema che attualmente si ritiene superato, grazie alle nuove simulazioni cosmologiche, a più alta risoluzione, che hanno indicato un numero atteso di satelliti più basso. Anche la loro distribuzione intorno alla Via Lattea è di interesse cosmologico: ad esempio, si è visto che una buona percentuale di satelliti della Via Lattea si distribuisce lungo un gigantesco anello che avvolge l’intera Via Lattea, perpendicolarmente al suo piano. Questa struttura è stata battezzata Vast Polar Structure (VPOS). Studi intorno a galassie vicine alla nostra, tipo Andromeda e Centaurus A, sembrano confermare l’esistenza di strutture simili, che pertanto non sarebbero uno scherzo del caso, quanto piuttosto la conseguenza di meccanismi di formazione/accrescimento delle galassie, non ancora del tutto compresi.
Si capisce quindi che lo studio delle dSph e delle UFD satelliti della Via Lattea è di importanza essenziale, prima di tutto per capire se, e in che misura, i sistemi che osserviamo oggi possono essere identificati con i mattoncini primordiali.
Figura 2: diagramma colore-magnitudine, nelle bande u e g-r, di Fornax dSph. I punti neri indicano le stelle di Fornax dSph, mentre i cerchi aperti le stelle più giovani, compatibili con le previsioni teoriche di una popolazione di 200 milioni di anni (linea rossa) e di 100 milioni di anni (linea blu). I modelli teorici utilizzati sono quelli previsti da BaSTI (http://basti-iac.oa-abruzzo.inaf.it/index.html), sviluppati presso INAF- Osservatorio Astronomico d’Abruzzo e Instituto de Astrofisica de Canarias. Nella legenda, [Fe/H] = -0.35 indica il contenuto globale di elementi chimici pesanti, ed è di poco inferiore al valore solare ([Fe/H]=0, per definizione).
Su questa linea, di grandissimo interesse è la galassia sferoidale nana nella costellazione della Fornace, detta Fornax dSph (figura 1, fonte archivio ESA/Hubble). Dopo la sua scoperta su lastre fotografiche da Shapley nel 1938, è stata oggetto di moltissimi studi fotometrici e spettroscopici, che hanno rivelato aspetti interessanti e, come vedremo, sorprendenti proprietà. Pur essendo un sistema satellite della Via Lattea, è decisamente una galassia massiva, la cui massa stellare è stimata intorno ai 20 milioni di masse solari, al punto da possedere un suo proprio sistema di ammassi globulari (ben sei). Lo studio fotometrico del suo contenuto stellare ha rivelato una complessa storia di formazione stellare, con episodi di formazione avvenuti fra i 13 miliardi e i 200 milioni di anni fa, separati da periodi di quiescenza. Ciò è abbastanza inusuale per le dSph, di solito caratterizzate da popolazioni stellari antiche, e nessuna attività recente di formazione stellare. Recentemente, il nostro gruppo ha analizzato osservazioni di Fornax dSph, ottenute attraverso il telescopio VST nell’ambito della surveyKiDS (Kilo-DegreeSurvey), un programma di ricerca in realtà focalizzato allo studio delle galassie ad alto-redshift, ma la cui “finestra di osservazione” ha intersecato la parte nord di Fornax dSph. I dati erano di qualità eccellente, e ci hanno consentito di operare un’analisi delle sue popolazioni stellari, utilizzando per la prima volta la banda fotometrica u, che copre una regione dello spettro nel vicino ultra-violetto. Questa banda è particolarmente adatta per studiare le sorgenti calde, che osservate in essa risultano più brillanti che nelle altre. Proprio l’uso della banda u, con nostra enorme sorpresa, ha evidenziato uno sparuto gruppo di stelline, che nel diagramma colore-magnitudine1 (figura 2) sono compatibili con una popolazione stellare giovanissima, addirittura di 100 milioni di anni. Abbiamo quindi pensato di vederci più chiaro, ed abbiamo chiesto ed ottenuto nuove osservazioni di Fornax dSph con il VST, per coprire la parte esclusa dalla finestra di KiDS. I dati sono in riduzione, e numerose domande attendono risposta: prima di tutto, confermiamo l’esistenza di queste stelle giovani? Se si, come sono distribuite? Sono concentrate in una piccola regione, segno che c’era del gas residuo in Fornax dSph che solo recentemente ha formato stelle? O sono piuttosto diffuse lungo tutta Fornax dSph? E in questo caso, quale è stato il meccanismo della loro formazione? Un’ipotesi intrigante, è che Fornax dSph, abbia intercettato una nube molecolare lungo la sua orbita intorno alla Via Lattea, inducendone il collasso gravitazionale e la formazione di stelle. E ancora, le stelle che vediamo sono tutte e sole quelle formate? O c’è una “scia” di stelle giovani, che Fornax dSph si è lasciata indietro? Come sempre, ogni nuova scoperta apre più domande di quelle a cui ha appena risposto. Ed è questa, forse, la bellezza della Scienza.
Questa rappresentazione artistica mostra l'oggetto interstellare 1I/2017 U1 ('Oumuamua) dopo la sua scoperta nel 2017. Pur non essendo una cometa oscura, il suo movimento attraverso il sistema solare ha contribuito a far luce sulla natura delle 14 comete oscure identificate finora. Crediti: European Southern Observatory / M. Kornmesser.
Gli oggetti celesti noti come comete oscure sembrano asteroidi ma si comportano come comete, e ora si suddividono in due tipologie distinte.
La prima cometa oscura è stata identificata meno di due anni fa. Da allora, il numero di questi oggetti è cresciuto rapidamente: prima sei nuove scoperte e, di recente, altre sette, portando il totale a 14. Uno studio pubblicato il 9 dicembre sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences descrive queste nuove comete oscure, identificando due popolazioni principali: una composta da oggetti più grandi situati nel sistema solare esterno e un’altra formata da oggetti più piccoli, confinati nel sistema solare interno. Queste due categorie si distinguono anche per caratteristiche orbitali e di riflettività.
La nascita del mistero
Il primo indizio dell’esistenza delle comete oscure risale al 2016, quando gli astronomi notarono che l’asteroide 2003 RM aveva deviato leggermente dalla sua orbita prevista. La deviazione non era spiegabile dai fenomeni noti, come l’effetto Yarkovsky, e suggeriva una spinta dovuta a emissioni di materiale volatile, tipica delle comete. Tuttavia, l’oggetto non mostrava alcuna coda, apparendo indistinguibile da un comune asteroide.
“È stato un mistero intrigante”, ha dichiarato Davide Farnocchia del Jet Propulsion Laboratory (NASA). “Non avevamo mai visto un comportamento simile senza segni visibili di attività cometaria”.
Oumuamua e le comete oscure
Un altro tassello del puzzle è arrivato nel 2017 con la scoperta di 1I/2017 U1, meglio noto come ‘Oumuamua, il primo oggetto interstellare mai osservato. Anche ‘Oumuamua mostrava caratteristiche simili a quelle di 2003 RM: un comportamento tipico delle comete, ma senza alcuna evidenza visibile di degassamento. Questo ha reso il caso di 2003 RM ancora più affascinante, spingendo i ricercatori a indagare ulteriormente.
Una nuova classe di oggetti celesti
Entro il 2023, gli scienziati avevano catalogato sette oggetti con caratteristiche simili, abbastanza da definire una nuova categoria: le comete oscure. Con la recente scoperta di altri sette esempi, i ricercatori hanno potuto individuare due tipi distinti di comete oscure:
Comete oscure esterne: situate nel sistema solare esterno, hanno orbite altamente ellittiche e dimensioni significative, spesso superiori ai 100 metri.
Comete oscure interne: più piccole, con diametri inferiori ai 50 metri, si trovano nel sistema solare interno e seguono orbite quasi circolari.
Nuove domande, nuovi orizzonti
Queste scoperte aprono la strada a ulteriori indagini: da dove provengono le comete oscure? Qual è l’origine della loro accelerazione anomala? Potrebbero contenere ghiaccio o materiali volatili?
“Le comete oscure potrebbero rappresentare una fonte cruciale per lo studio dell’origine della vita sulla Terra”, ha commentato Darryl Seligman della Michigan State University, primo autore dello studio. “Comprendere il loro comportamento potrebbe rivelare nuovi indizi sul ruolo che questi oggetti hanno avuto nella formazione del nostro pianeta e nella consegna dei materiali necessari per lo sviluppo della vita”.
La ricerca, come spesso accade in astronomia, non fornisce solo risposte, ma solleva nuove e affascinanti domande.
This is a montage of NASA/ESA Hubble Space Telescope views of our solar system's four giant outer planets: Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune, each shown in enhanced color. The images were taken over nearly 10 years, from 2014 to 2024. This long baseline allows astronomers to track seasonal changes in each planet's turbulent atmosphere, with the sharpness of the NASA planetary flyby probes of the 1980s. These images were taken under a program called OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy). From upper-left toward center, the hazy white polar cap on the three teal-colored Uranus images appears more face-on as the planet approaches northern summer. From center-right to far-center right, three images of the blue planet Neptune show the coming and going of clouds as the Sun's radiation level changes. Several of Neptune's mysterious dark spots have come and gone sequentially over OPAL's decade of observations. Seven views of yellow-brown Saturn stretch across the center of the mosaic in a triangle—one for each year of OPAL observations—showing the tilt of the angle of the ring plane relative to the view from Earth. Approximately every 15 years the relatively paper-thin rings (about one mile thick) can be seen edge-on. In 2018 they were near their maximum tilt toward Earth. Colorful changes in Saturn's bands of clouds can be followed as the weather changes. At bottom center, three images of Jupiter spanning nearly a decade, form a triangle. There are notable changes in Jupiter's banded cloud structure of zones and belts. OPAL measured shrinking of the legendary Great Red Spot, while its rotation period speeds up. [Image description: A montage of Hubble Space Telescope images of our solar system’s four giant outer planets: Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune, taken under the OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) program over a duration of 10 years, from 2014 to 2024.]
Dal 2014 al 2024, il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA ha condotto uno studio approfondito dei pianeti esterni del nostro Sistema Solare attraverso il programma OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy). L’obiettivo principale del programma è stato quello di ottenere osservazioni di lungo termine su Giove, Saturno, Urano e Nettuno, per comprendere le dinamiche e l’evoluzione atmosferica di questi giganti gassosi. Hubble si distingue come unico strumento in grado di fornire immagini con elevata risoluzione spaziale e stabilità, permettendo di monitorare su base regolare e coerente fenomeni atmosferici come il colore delle nubi, l’attività meteorologica e i movimenti atmosferici.
Caratteristiche comuni dei giganti gassosi
Tutti e quattro i pianeti esterni sono caratterizzati da atmosfere profonde e prive di una superficie solida. I loro sistemi meteorologici sono unici, con tempeste giganti, fasce di nubi multicolori e fenomeni atmosferici di lunga durata. Le stagioni su questi pianeti durano molti anni, data la loro distanza dal Sole e le caratteristiche delle loro orbite. Studiare i loro climi è cruciale non solo per comprendere il meteo dinamico della Terra ma anche per fornire un modello per pianeti extrasolari simili.
Metodologia del programma OPAL
OPAL ha garantito osservazioni annuali di ciascun pianeta quando erano più vicini alla Terra, durante l’opposizione. Questa metodologia ha prodotto un vasto archivio di dati utili agli astronomi di tutto il mondo e ha permesso scoperte straordinarie. Di seguito, una sintesi delle principali scoperte per ciascun pianeta.
This is a montage of NASA/ESA Hubble Space Telescope views of our solar system’s four giant outer planets: Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune, each shown in enhanced color. The images were taken over nearly 10 years, from 2014 to 2024. This long baseline allows astronomers to track seasonal changes in each planet’s turbulent atmosphere, with the sharpness of the NASA planetary flyby probes of the 1980s. These images were taken under a program called OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy). From upper-left toward center, the hazy white polar cap on the three teal-colored Uranus images appears more face-on as the planet approaches northern summer. From center-right to far-center right, three images of the blue planet Neptune show the coming and going of clouds as the Sun’s radiation level changes. Several of Neptune’s mysterious dark spots have come and gone sequentially over OPAL’s decade of observations. Seven views of yellow-brown Saturn stretch across the center of the mosaic in a triangle—one for each year of OPAL observations—showing the tilt of the angle of the ring plane relative to the view from Earth. Approximately every 15 years the relatively paper-thin rings (about one mile thick) can be seen edge-on. In 2018 they were near their maximum tilt toward Earth. Colorful changes in Saturn’s bands of clouds can be followed as the weather changes. At bottom center, three images of Jupiter spanning nearly a decade, form a triangle. There are notable changes in Jupiter’s banded cloud structure of zones and belts. OPAL measured shrinking of the legendary Great Red Spot, while its rotation period speeds up. [Image description: A montage of Hubble Space Telescope images of our solar system’s four giant outer planets: Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune, taken under the OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) program over a duration of 10 years, from 2014 to 2024.]
Giove
Le osservazioni di Hubble hanno documentato i continui cambiamenti nelle fasce di nubi di Giove, caratterizzate da colori vivaci e un meteo estremamente attivo. La Grande Macchia Rossa (GRS), la più grande tempesta del Sistema Solare, è stata monitorata con precisione, rivelando una riduzione progressiva delle sue dimensioni, pur rimanendo abbastanza grande da inglobare la Terra. Hubble ha inoltre individuato misteriosi ovali scuri nelle cappe polari visibili solo in ultravioletto.
Grazie alle capacità di osservazione continuativa di Hubble, impossibili per telescopi terrestri, il programma ha anche registrato variazioni stagionali legate alla distanza di Giove dal Sole lungo la sua orbita di 12 anni. Inoltre, le osservazioni di OPAL potrebbero supportare future missioni come il Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) dell’ESA, lanciato nel 2023, che esplorerà le lune di Giove come possibili habitat.
Saturno
Saturno, con un periodo orbitale di oltre 29 anni, presenta stagioni lunghe sette anni, influenzate dalla sua inclinazione di 26,7 gradi. OPAL ha ripreso i cambiamenti nei colori delle sue nubi e l’apparizione di raggi scuri transitori nei suoi anelli, fenomeni stagionali documentati dal programma a partire dal 2021.
Hubble ha osservato anche variazioni annuali sottili nei colori atmosferici, probabilmente legate a cambiamenti nei venti e all’altezza delle nubi. Questi cambiamenti sono più evidenti con il passaggio da una stagione all’altra, rendendo le osservazioni a lungo termine di OPAL fondamentali per comprendere il clima del pianeta.
Una serie di immagini di Saturno mostra dati reali raccolti attraverso diversi filtri, mappati sui colori RGB percepibili dall’occhio umano. Ogni combinazione di filtri evidenzia differenze sottili nell’altitudine o nella composizione delle nubi. Gli spettri a infrarossi della missione Cassini hanno suggerito che le particelle di aerosol di Saturno possano avere una diversità chimica ancora più complessa rispetto a Giove. Il programma OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) continua l’eredità di Cassini monitorando le variazioni nel tempo dei pattern nelle nubi di Saturno. Credit: NASA, ESA, A. Simon (NASA/GSFC), M. Wong (UC Berkeley), J. DePasquale (STScI)
Urano
Urano è particolarmente interessante per la sua estrema inclinazione assiale di quasi 98 gradi, che causa stagioni drammatiche lungo la sua orbita di 84 anni. Durante il decennio di osservazioni OPAL, Hubble ha seguito il polo nord di Urano inclinato verso il Sole, documentando un’intensificazione della foschia polare e la comparsa di tempeste di cristalli di metano nelle latitudini medio-settentrionali.
Con l’avvicinarsi del solstizio estivo nel 2028, si prevede che la calotta polare settentrionale di Urano diventerà ancora più luminosa, offrendo un’opportunità unica per osservare il pianeta e il suo sistema di anelli.
Nettuno
Le osservazioni di Nettuno hanno permesso di seguire il ciclo di vita di grandi macchie scure, tempeste transitorie che appaiono e scompaiono nel giro di due-sei anni. Hubble ha documentato il declino di una di queste macchie e l’intero ciclo vitale di un’altra, dimostrando la dinamicità atmosferica del pianeta.
Sorprendentemente, i dati OPAL hanno evidenziato una correlazione tra l’abbondanza di nubi di Nettuno e il ciclo solare di 11 anni, suggerendo che l’attività solare potrebbe influenzare il meteo del pianeta, nonostante Nettuno riceva solo lo 0,1% della luce solare percepita dalla Terra.
Conclusioni
Il programma OPAL rappresenta una pietra miliare per l’astronomia planetaria, fornendo una base di dati essenziale per comprendere i giganti gassosi del Sistema Solare e, per estensione, i pianeti extrasolari. Con il progredire delle osservazioni, le scoperte continuano a offrire nuove prospettive sul meteo, il clima e le dinamiche atmosferiche, alimentando il nostro desiderio di esplorare l’universo.
Una delle esperienze che si affrontano da astrofili itineranti scegliendo un posto nuovo, magari remoto e in aperta campagna, è arrivare a metà sessione fotografica o osservativa e non vedere più nulla, al massimo una nebbiolina sfocata che rende tutto opaco: è la rugiada. In realtà è semplice umidità che si liquefà su tutti gli oggetti presenti, prato, sedie, computer e ottiche, con un determinato rapporto di saturazione dell’aria e della temperatura ambientale.
Se si verificano le condizioni giuste tutto diventa bagnato e le nostre ottiche si appannano. L’importante è capire che asciugare le lenti o gli specchi non risolve il problema perché la rugiada ricompare in pochi secondi. Per comprendere il fenomeno alcuni studiosi compilarono delle tabelle annotando i dati di temperatura e umidità relativa in cui gli oggetti si appannavano. Dal successivo studio ne emerse una relazione matematica chiamata punto di rugiada o Dew-Point in inglese. Con tale espressione è possibile prevedere la presenza delle condizioni perché si formi la “condensa”. Scendendo nella pratica per evitare il fastidioso inconveniente sarebbe sufficiente mantenere la temperatura della strumentazione leggermente sopra al valore previsto, grazie all’uso della relazione di rugiada. Si tratta perciò di scaldare in qualche maniera i nostri telescopi, le ottiche e le astrocamere. Per assolvere a una simile funzione sono state inventate ad esempio delle fasce, di lunghezza variabile e alimentate con i classici 12 volt delle batterie, che si scaldano fino a 35°C. e che vanno avvolte sul tubo in maniera da riscaldare l’ottica quel tanto da superare la soglia di formazione della condensa, ma la soluzione non è ottimale. Se è vero infatti che da un lato la condensa non si formerà più, dall’altro si manifesteranno complicazioni come il consumo di energia e le stesse temperature eccessive delle ottiche. Se facciamo uscite lunghe, anche di 3 o 4 ore, il consumo extra finirà per esaurire presto la nostra batteria, preziosa alla vera attività astronomica, mentre se le ottiche restano per molte ore riscaldate, oltre a varie dilatazioni che possono compromettere la resa degli strumenti, anche l’aria che sta attorno si riscalderà causando turbolenze sempre fastidiose. È noto a tutti gli astrofili osservatori e astrofotografi che il tubo deve acclimatarsi quanto più possibile proprio per evitare che eventuali turbolenze generino fenomeni ottici apparenti, causarlo di proposito sarebbe assolutamente controproducente. Oggi le fasce sono vendute con un piccolo accessorio che ne consente la regolazione della potenza tuttavia esse restano difficili da gestire in maniera intuitiva. Si rende necessario un supporto automatizzato in grado di analizzare l’ambiente e decidere se attivare o meno il riscaldamento del telescopio.
In commercio oggi si trovano molti controller per fasce anticondensa o Dewpoint controller di marchi noti come la stessa Celestron che ha sviluppato un modello che per esigenze particolari può essere un ottimo prodotto con innumerevoli features, le quali però spesso risultano eccessive o costose per chi dell’astronomia fa un hobby o effettua singole sessioni portandosi dietro un singolo tubo. La soluzione tecnica che segue è dedicata proprio a coloro che si identificano in tali modalità di approccio alla passione.
Passiamo quindi a descrivere i passaggi per realizzare fai-da-te un controller per fasce anticondensa. Il progetto è basato su Arduino, microcontroller ben voluto dagli astrofili sia per il basso costo che per la semplicità di programmazione. I sensori associabili inoltre sono facilmente reperibili in formato a modulo già saldati e con le connessioni disponibili anche per il montaggio rapido e per fare qualche test a banco.
Il progetto si presenta abbastanza completo e funzionale, esso è composto da un microprocessore che analizza e governa due sensori di temperatura e uno di umidità, calcola il dew-point e regola il segnale PWM in uscita sulla fascia. L’alimentazione è a 12 volt. Può essere collegato ad un pc (opzionale) e ricevere i dati direttamente via seriale. L’aggiunta di uno schermo Oled a 4 righe consente di seguire le operazioni.
COMPOSIZIONE DEL CORE
Il core è composto da: • ATmega32u4 (Arduino Leonardo) • Step-down 12v->5V • Sensore 18b20 • Sensore HTU21 • Modulo optoisolato Mosfet D4184 • Oled 0,91” 128×32 pixel SSD1306
Le scelte sono ricadute sulle schede in elenco perché sono semplici da controllare ma soprattutto offrono dimensioni minime indispensabili allo scopo.
Come accessori extra potremo optare per: • Connettore jack RCA per la fascia • Connettore alimentazione Femmina 5,5 mm x 2,1 mm ingresso 12V • Cavi e piattine a necessità • 1 scatolina 80x40x15 mm (minimo) • Nastro Kapton • Guaina termo-restringente I COMPONENTI IN DETTAGLIO
fig1-arduino ATMEGA32u4
Il microprocessore è un Arduino Leonardo nella declinazione ATMEGA32u4, ce ne sono davvero molte anche Mini o Micro e in generale vanno tutte bene essendo il programma universale, tuttavia la versione ATMEGA32u4 offre le dimensioni minime di soli 2x2cm (fig.1).
Il sensore ibrido di temperatura e umidità relativa HTU21, che lavora in I2C, richiede solo 2 fili per lo scambio dati mentre possiede un intervallo notevole di funzionamento: da -40°C a +125°C e 0-100% RH Relative Humidity (fig. 2).
fig2-sensore di Temperatura e Umidità relativa HTU21
Il secondo sensore è di sola temperatura, il 18b20, ma è digitale e di precisione. È usato praticamente ovunque, anche nei termostati casalinghi, e dialoga con un solo filo (fig.3).
Fig3-sensore di temperatura Dallas 18b20fig4-display OLEDFig5-convertitore step-downFig6-modulo mosfet PWMFig7-connettori RCA ed alimentazione
Il display è di tipo oled in bianco e nero, il più usato ed economico sul mercato, consente di creare contemporaneamente 4 righe di testo comandandolo con soli 2 fili sempre in I2C (fig.4). Resta il problema di fornire la corretta alimentazione ad Arduino e ai sensori dato che tutti lavorano a 5 volt come standard. Per trasformare l’alimentazione astronomica standard di 12 volt in 5 volt abbiamo introdotto la piccola scheda step-down di 2x1cm, tra le più piccole sul mercato (fig.5). Infine, per il corpo centrale non ci resta altro che aggiungere un componente per controllare la potenza della nostra fascia con una piccola scheda a Mosfet obbligatoria se si vuole comandare un carico con il segnale PWM (fig.6). Sono inoltre necessari due connettori adatti a ricevere la tensione 12 volt in ingresso ed a cederla alla fascia in uscita (fig.7).
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CABLAGGIO
Il cablaggio di per se non è complesso dato che bisogna obbligatoriamente seguire le indicazioni dei produttori dei singoli componenti. Ma andiamo in ordine. Innanzi tutto, va precisato che tutte le schede sono alimentate a 5 volt e quindi collegate assieme, coi rispettivi + e – (GND), alla scheda step-down: essa prende tensione in ingresso a 12 volt e distribuisce i 5 volt. La prima operazione da fare è mettere un punto di stagnatura sulle piazzole con la scritta 5V. Lo step-down genererà una tensione costante di 5 volt qualunque sia la sua alimentazione esterna. Non preoccupatevi quindi se non ci sono esattamente 12 volt sulla vostra attrezzatura, spesso i power-box commerciali forniscono anche 13,4 volt ma per quanto appena detto non è un problema. Solo la scheda Mosfet avrà bisogno di 12 volt essendo l’unica a dover comandare la fascia.
Fig8-schema totale
I segnali di controllo del microprocessore sono scelti arbitrariamente in D10 per il Mosfet PWM (Arduino ha delle uscite specifiche che generano i segnali PWM) e D11 che sarà collegato al sensore 18b20. Le altre due schede, sensore ibrido temperatura/umidità e il display OLED, sono collegate ad appositi pin con il nome SDA ed SCK. Sono presenti serigrafie con le sigle su tutte le schede e quindi è davvero difficile sbagliare salvo distrazioni. I due sensori sono destinati ha rimanere fuori della scatola che conterrà il processore e gli altri componenti. Per posizionarli al meglio consiglio di seguire alcuni suggerimenti o trucchi se preferite. Il sensore 18b20 deve essere collocato in contatto diretto tra il tubo e la fascia ma risente dell’uso di cavi troppo lunghi perché facilmente disturbati; si può risolvere usando un cavo coassiale tipo audio e aggiungendo un filo per i 5V (figg. 9a e 9b). Inoltre, è pratico l’uso del nastro Kapton, il quale essendo stabile alle temperature e buon conduttore di calore, consente al sensore di restare allineato con le condizioni del tubo del telescopio pur essendo protetto e sigillato (fig. 9c).
Fig9c-sigillo con KaptonFig9b- fili stagnatiFig9a- filo usato per il sensore 18b20
L’altro componente sarà isolato con guaina termo-restringente trasparente e con una piccola apertura in corrispondenza del sensore così da misurare l’ambiente circostante (fig.10)
Fig10-sensore con guaina
La scelta dei cavi e il modo con cui saranno stagnati determineranno il buon funzionamento e la resistenza nel tempo. Non è un mistero il fatto che l’ambiente astronomico sia piuttosto scomodo e spesso qualcosa riesce a mandare in tilt anche l’elettronica commerciale. I fili di test preconfezionati con innesto rapido sono da usare solo per capire e testare il funzionamento, non sono affidabili all’esterno e, in fin dei conti, meglio evitarli (fig.11a).
Fig.11a – I cavetti di collegamento per Arduino ad innesto rapido vanno bene per i test ma non per configurazioni stabili e non sono stagnabili. Meglio optare per cavi comuni. Nell’immagine il cavo con guaina grigia è un cavo piattina da 0.5mm usato in informatica ideale per tutti i collegamenti interni. A destra il cavo piattina da 1mm usato per alimentazione consigliato per i 12 volt della fascia.Fig.11b – cavo CAT5 contiene 4 coppie di colore diverso
Per semplificare il montaggio consigliamo di usare i fili prelevati da un po’ di cavo multipolare di rete CAT5 (fig.11b), facile da trovare. Inoltre le coppie colore facilitano l’individuazione delle connessioni se usate appaiate.
Il montaggio di Arduino con lo step-down può essere fatto ad incastro, viste le dimensioni compatibili si useranno 2 dei pin-header (fig.12a) presenti insieme a ogni scheda acquistata, come “ponte e spessore” fra le due schede. Così è possibile stagnare proprio GND e 5 volt con corrispondenza esatta (fig.12b): “IN+” indica l’ingresso dei 12 volt mentre “EN” (Enable) è impostato attivo di fabbrica e non serve collegarlo. Ora non resta che creare sulla scatola in plastica dura di dimensioni adeguate, due fori per far passare i due connettori 12 volt ed RCA di uscita per la fascia, più una finestra laterale della dimensione del display OLED, e due piccoli fori laterali per i fili dei sensori. Può rivelarsi utile un po’ di colla a caldo nei punti sollecitati come le connessioni esterne, il display e i punti di ingresso dei cavi dei sensori. Non usate colle per fissare Arduino dato che ha la presa USB è su stampato e può far comodo collegarlo per riprogrammarlo. Nelle figure 13a e 13b un esempio di montaggio.
Fig13b- montato acceso sfondoFig13a-montato no sfondo
I passaggi relativi alla programmazione di Arduino sono disponibili a questo LINK
MONTAGGIO FINALE
Una volta testato il tutto e verificato il funzionamento anche grazie al piccolo schermo di interfaccia, si passa al giusto posizionamento sul telescopio tenendo conto che la scatola va applicata il più vicino possibile alla fascia. Le soluzioni sono varie in corrispondenza dei vari modelli di telescopio e del proprio setup, a seguire quindi un esempio di montaggio su un modello abbastanza diffuso che può fungere da esempio o da spunto. Innanzi tutto ‘astrofilo dovrà valutare la necessità di rimuovere il controller, ciò può accadere nel caso si abbiano a disposizione ad esempio più tubi con altrettante fasce. A tal fine si può optare per l’inserimento di un magnete incollato al fondo della scatola; tuttavia, è risaputo che non esistono parti magnetiche negli strumenti tendenzialmente realizzati in alluminio e lega amagnetica. Per agganciarlo alla barra quindi si può applicare una placca quadrata di metallo agganciata con del biadesivo (fig.18a).
Fig18a- magnete e placca
Tra la fascia ed il tubo infileremo il sensore coperto di nastro giallo Kapton (fig.18b), mentre il sensore ambientale può essere anche lasciato libero, ma per evitare che si avvolga su altri cavi o subisca colpi mentre la montatura è in movimento, meglio optare per un piccolo magnete nascosto nella guaina e un altro piccolo quadrato di metallo che lo manterrà fisso (fig.18c).
Arduino viene programmato attraverso un ambiente di sviluppo IDE, sul sito web all’indirizzo https://www.arduino.cc/en/software troverete la versione per il vostro sistema operativo, io uso windows ed ho scaricato la versione Legacy IDE 1.8.19 (Fig.14)
Fig.14
Il listato “DewPoint_controller_2024.ino” è scritto in C e contiene tutti i riferimenti necessari al funzionamento immediato; tuttavia, se non avete mai avuto a che fare con Arduino, il vostro IDE risulterà vuoto e con le sole informazioni sulle schede Arduino esistenti in commercio. Non saprà dell’esistenza di ulteriori aggiunte come i sensori e il display.
Per risolvere il problema è presente un apposito menù con cui aggiungere ciò che manca. Le librerie necessarie sono disponibili nella Gestione librerie dell’IDE come in Fig.15 o con la scorciatoia da tastiera Ctrl+Maiusc+I.
Fig15-librerie
Si presenterà una finestra dove scrivere la libreria che occorre installare(Fig.16a)
In particolare dovrete aggiungere le seguenti librerie (Fig.16b e 16c)
Fig16a-librerieFig16bFig16c
Qui analizziamo solo delle parti esplicative non essendo un trattato di informatica per Arduino
Listato inizializzazione
Questa parte prevede di richiamare le librerie specifiche per far funzionare i sensori.
Listato: variabili
Occorrono poche variabili.
Listato: setup
Nel Setup vanno inizializzati tutti i servizi cosìsarà possibile ricevere e leggere i dati dai sensori e scrivere sul display.
Listato: Loop
La parte “LOOP” è una parte del programma che viene ripetuta continuamente e come impostato nelle variabili effettua questo ciclo ogni 5 secondi (Tsec).
Verranno richiamate in sequenza delle Routine per leggere i sensori, calcolare il valore di Dew-point e calcolare la potenza della fascia riscaldata.
Listato: scrive sul display
La direttiva “.print” invia il testo al display
Listato: calcola PWM
Il calcolo del PWM prevede, dopo molte prove, di mettere un range di funzionamento di 7°C tra minima e massima potenza della fascia.
Questo consente di partire in anticipo rispetto al punto di rugiada che, per vento e tempi di adeguamento del tubo alla temperatura, formerebbe la condensa prima dell’intervento reale della fascia. analogWrite attiva il segnale PWM: altro non è che una percentuale da 0 a 100 della potenza della fascia.
Listato: calcola il Dew-point
Qui viene attivato il calcolo vero e proprio del punto di rugiada che richiede l’uso della formula approssimativa di Magnus-Tetens, essa prevede la relazione dell’andamento temperature/umidità che potete approfondire su molti siti web. Nel link seguente è disponibile anche un calcolatore on line http://glossariometeo.altervista.org/Punto_di_rugiada.php. Programmare Arduino è un attimo, basta collegare ad usb la scheda e viene riconosciuta dal pc (i drivers sono installati insieme con l’IDE). Unica accortezza è dire all’IDE quale scheda Arduino dobbiamo programmare visto che lui ne conosce moltissime e quale porta usare di quelle disponibili sul vostro computer. (fig.17a e 17b)
Fig17aFig17b
La buona notizia è che lo potete programmare anche prima di saldare tutti i fili.
Io non userò la presa usb per leggere i dati ma voi potete provare ed otterrete le stesse informazioni presenti sul display.
Si rimanda al link genrato dal QR Code per le istruzioni necessarie alla programmazione di Arduino.
Alla fine degli anni quaranta del secolo scorso una nota campagna pubblicitaria coniò lo slogan molto accattivante “Un diamante è per sempre” che entrò nel linguaggio comune connotando tale minerale come un oggetto che sancisce un legame eterno e indistruttibile. Lo slogan si basava sul fatto che il diamante è il minerale più resistente al mondo (nessun altro materiale può scalfirlo), ma noi oggi sappiamo che in realtà quel famoso slogan involontariamente sottolineava anche un’altra caratteristica eccezionale del cristallo: l’età, che in alcuni casi può raggiungere persino i 3,5 miliardi di anni.
Indice dei contenuti
Diamanti e carbonio: esplorando le tracce extraterrestri che raccontano l’origine della vita e la formazione del Sistema Solare.
a cura di Carli Cristian, Nestola Fabrizio, Alvaro Matteo
Volendo poi, partendo dal famoso slogan, potremmo forgiarne addirittura un secondo non meno impattante: “Un diamante è per la vita”. I diamanti infatti sono minerali composti da carbonio puro e, da studi isotopici di tale carbonio, risulta evidente come molti diamanti si siano formati a partire da carbonio generato da sostanza organica. Una combinazione, quella fra carbonio e sostanze organiche che, in ambito delle scienze planetarie, induce a pensare alla presenza di segni di vita anche su altri pianeti. Un diamante, perciò può formarsi solo sul nostro pianeta o esistono diamanti extraterrestri? E possono i diamanti fornirci informazioni sulla vita nel Sistema Solare? Un recente lavoro ad esempio ha evidenziato la possibilità di trovare diamanti su Mercurio ma per rendere la ricerca sistematica e individuare altri campioni di diamanti extraterrestri è fondamentale definire quali sono i fattori che ne possono rivelare la presenza. Proviamo in questo articolo a presentare le modalità attraverso cui la ricerca prova a rispondere alle precedenti domande partendo da ciò che si è scoperto sino ad oggi sul carbonio extraterrestre.
Carbonio extraterrestre
Lo studio del carbonio è di fondamentale importanza in quanto ci fornisce informazioni cruciali sull’origine della vita e sui processi che hanno avuto luogo miliardi di anni fa nel Sistema Solare, risalendo poi a ritroso sino all’origine del “tutto” al momento del Big Bang. Sempre più studiosi negli ultimi decenni hanno cercato di approfondire la conoscenza di questo elemento chimico, e sui minerali che può contribuire a formare, operando sia in modo diretto, investigando ad esempio i campioni di roccia nei quali può essere rinvenuto, sia in maniera indiretta, dall’analisi di dati acquisiti da remoto o tramite modelli ed esperimenti. Ma dove possiamo trovare il carbonio non proveniente dalla Terra? La risposta è nelle circa 60 tonnellate di particelle di polvere cosmica/interplanetaria (IDP) di dimensioni comprese tra 1 e 50 µm che cadono sulla superficie terrestre ogni anno, a cui aggiungiamo sia le circa 17.600 meteoriti con una massa superiore a 50 grammi sia le micrometeoriti di dimensioni inferiori al millimetro. A tali quantità possiamo sommare i campioni extraterrestri raccolti direttamente in situ, come avvenuto grazie alle missioni Apollo della Nasa e le missioni LUNA promosse dall’Unione Sovietica o, più recentemente, a missioni con target come comete (Stardust, NASA) o asteroidi (Hayabusa e Hayabusa2, JAXA o OSIRIS-Rex , NASA). C’è da dire che i campioni raccolti nelle missioni hanno di sicuro il vantaggio di essere ben localizzati ma giocano a sfavore sia le quantità esigue e spesso proprio il limite di essere riferite a pochi siti di campionamento (figura 1).
dall’alto Corpo: Bennu & 81P/Wild2 Missione: Osiris Rex 2023 &Stardust 2008 Corpo: Luna Missione: Apollo (11,12,14, 17) NASA 1970s – Luna (15,20,25) Roscosmos 1970s – Change’e5 CNSA 2020 Corpo: Itokawa & Ryugu Missione: Hayabusa 2010 & Hayabusa2 2020 Meteoriti Polvere Cosmica
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La quantità di materiale invece che riusciamo ad ottenere grazie alla caduta di meteoriti e polvere interstellare è in continua crescita e proviene da diverse regioni del Sistema Solare, una fornitura per altro a titolo non oneroso e che non richiede di sostenere il macchinoso iter di una missione. Nel totale, in particolare le meteoriti e le IDP/micro-meteoriti, sono state a lungo utilizzate per indagare la formazione del nostro Sistema Solare e tentare di comprendere l’origine della vita. Il carbonio è il quarto elemento più abbondante nella fotosfera solare e il quinto più abbondante nelle meteoriti, rinvenuto sia nelle acondriti differenziate, come quelle rocciose e ferrose, e sia nei principali gruppi di condriti non differenziate. La prime classe di meteoriti, le acondriti differenziate, si generano poiché durante la formazione del Sistema Solare, oggetti divenuti sufficientemente grandi subiscono un processo di differenziazione, ossia la formazione di un nucleo, un mantello e una crosta, come il nostro pianeta Terra. Il motore che alimenta questo processo è principalmente il decadimento radioattivo del Alluminio-26 che produce temperature sufficientemente elevate per fondere i costituenti dei corpi celesti primitivi, sovrascrivendo così le caratteristiche originarie, incluso il carbonio. Tuttavia, non tutti i corpi celesti subirono un processo di differenziazione essendo semplicemente troppo piccoli. Tali oggetti, classificati come corpi minori, asteroidi o pianeti nani, sono in genere i corpi genitori delle condriti e contengono materiale delle prime fasi di sviluppo del nostro sistema, sotto forma di composti organici e granuli di polvere molto rari, noti come granuli pre-solari. I granuli a loro volta si presentano sotto forma di diamante, grafite e carburo di silicio nelle condriti carbonacee e primitive. Fra le molte peculiarità è interessante sottolineare che tali granuli annoverano insolite firme isotopiche di gas nobili che non coincidono con la composizione generale del Sole. Nei corpi planetari, il carbonio si presenta sia in forma nativa (cioè grafite e diamante) sia legato all’interno di minerali come carbonati e carburi. Inoltre, il carbonio può essere rinvenuto in una varietà di composti organici nelle condriti carbonacee e in alcune acondriti. Le varietà in cui il carbonio è presente in minerali associati a processi acquosi o in composti organici è la forma più investigata sino a ora, sia perché la più frequente, sia perché più facilmente associabile ad ambienti favorevoli alla vita.
Tornando allo slogan iniziale “Un diamante è per sempre”, negli ultimi anni l’importanza e la connessione tra i diamanti e le origini nella vita è stata messa in evidenza soprattutto con studi su diamanti terrestri. Si tratta di oggetti scientificamente preziosi perché possono inglobare minerali, o inclusioni fluide e gassose, che permettono di investigare le regioni più profonde del nostro pianeta. Ma non solo. Infatti come già detto, i diamanti si sono formati in periodi molto lontani. Quelli terrestri possono essere datati anche circa 3.5 miliardi di anni, mentre quelli extraterrestri possono risalire fino alle prime fasi di formazione del Sistema Solare. I diamanti, nonostante si formino in condizioni di pressione estremamente elevate, rimangono stabili in superficie per miliardi di anni, facendo in modo che ciò che ne rimane racchiuso possa considerarsi al sicuro, per periodi lunghi, da qualsiasi agente contaminante. Di conseguenza tali gemme preziose sono potenzialmente in grado di darci informazioni cruciali sull’origine dell’acqua sulla Terra, ma in alcuni casi, anche sull’origine del carbonio organico, quando il carbonio che va a formare i diamanti è un carbonio con firma isotopica tipica proprio di una data sostanza organica.
Diamanti extraterrestri
Abbiamo precedentemente detto che i diamanti sono stati ritrovati fra i costituenti dei granuli pre-solari rari presenti all’interno di condriti, primitive o carbonacee, quindi materia indifferenziata formatasi nelle primissime fasi di aggregazione del Sistema Solare ma anche all’interno di meteoriti differenziate, quali per esempio ureiliti, pallasiti e meteoriti metalliche, che rispettivamente sono rappresentative di materiali superficiali, del residuo di un mantello e del nucleo di un planetesimo. Stiamo parlando di diamanti di dimensioni molto piccole, da decine di nanometri a decine di micrometri. Molti dei diamanti, soprattutto i più piccoli, ritrovati in queste meteoriti o negli IDP presentano firme di gas nobili non compatibili con il nostro sole ad indicare una formazione presumibilmente da gigante rossa o supernova precedente forse al nostro sistema solare.
Per gli altri diamanti questa volta di origine nel sistema solare e ritrovati nelle meteoriti, diventa importante capire quale possa essere il meccanismo di formazione. La genesi di tali cristalli risulta dibattuta in quanto le condizioni di pressione e temperatura necessarie per la loro formazione sono compatibili con protopianeti di dimensioni simili a Mercurio o Marte, facendo propendere per una formazione nell’interno. Tuttavia, studi recenti hanno evidenziato come condizioni favorevoli alla loro formazione si potrebbero creare anche semplicemente a causa dei molteplici impatti sulle superfici di corpi progenitori laddove fossero presenti fasi a carbonio e fasi metalliche affioranti. Un esempio recente che ha portato a supportare almeno per alcuni casi la formazione sulla superficie di protopianeti è arrivato con lo studio dalla caduta di Almahata Sitta. Un asteroide, di circa 4 metri di diametro, entrato in atmosfera terrestre e successivamente esploso a 37 km di altezza, è caduto nell’ottobre del 2008 in tale località (figura 2).
Figura 2 Meteorite caduta nel deserto nubiano in Sudan, nel sito di Almahata Sitta. In alcune di queste meteoriti sono stati ritrovati diamanti extraterrestri. Crediti: Seti / P Jenniskens / M Shaddad
Tra il materiale, molto eterogeneo, che è stato ritrovato, erano presenti parecchi frammenti di ureiliti, acondriti relativamente ricche in fasi a carbonio. Al loro interno sono individuati diversi diamanti di dimensioni per lo più di pochi nanometri ma con alcune eccezioni che raggiungono i 40-100 micron. Non sembra casuale che i diamanti si trovino spesso in ureiliti con un grado di shock molto alto (figura 3).
In passato, alcuni ricercatori hanno inoltre ipotizzato che in alcuni pianeti esterni giganti esistessero le condizioni favorevoli alla formazione di diamanti sotto la spessa atmosfera in grado di dar luogo addirittura a piogge di diamanti. Condizioni sperimentali in laboratorio negli ultimi anni hanno in parte avvalorato l’ipotesi che queste condizioni potrebbero realmente generare fasi a carbonio nel campo di stabilità del diamante partendo da materiale ricco in carbonio e idrogeno (ad esempio metano o poliestilene) con locali condizioni di alta pressione e temperatura (generate con celle a diamante e/o laser a raggi X). Nessun dato osservativo da remoto però fino ad oggi ha confermato la presenza di diamanti a basse profondità all’interno di pianeti quali Urano o Nettuno.
Figura 3 Diamanti e Grafite in aggregati all’interno delle Ureiliti in presenza di silicati e ferro metallico. Referenze: LPI https://spaceref.com/science-and-exploration/new-insights-into-the-origin-of-diamonds-in-meteorites/“Impact Shock Origin of Diamonds in Ureilite Meteorites,” F. Nestola, C. A. Goodrich et al., 2020 Sep. 28, Proceedings of the National Academy of Sciences [https://www.pnas.org/content/early/2020/09/22/1919067117].
Caso differente invece è Mercurio. La futura missione Bepicolombo avrà tra gli obiettivi anche quelli di verificare se le regioni più scure della superficie di Mercurio, ricche in grafite, possano essere i residui dei terreni più antichi, nati per galleggiamento superficiale nelle prime fasi di formazione dell’oceano di magma. In tal modo alcune delle rocce più antiche di Mercurio potrebbero essere caratterizzate da una quantità di grafite significativa stimata da remoto in almeno un 3-5% nonostante il rimescolamento del regolite superficiale a causa degli innumerevoli impatti. Ma se le rocce superficiali si sono formate per galleggiamento di grafite su un mantello con una relativa bassa densità, quanto carbonio potrebbe essere rimasto nel mantello o nel nucleo del pianeta? E a che condizioni di pressione e temperature potrebbe essere stato esposto?
Recentemente alcuni lavori sperimentali hanno provato a rispondere a queste domande partendo dall’assunto che se la grafite costituisce la crosta primaria l’oceano di magma doveva essere saturo in carbonio. Tali lavori hanno evidenziato come sarebbe possibile che all’interno del pianeta si possa essere formata una zona relativamente ricca di fasi a carbonio cristalline, sotto forma di grafite o diamante a seconda della quantità di zolfo presente, che indica condizioni fortemente riducenti. In particolare, si è ipotizzato un possibile strato tra 10 e 100 m posto all’interfaccia tra il mantello e nucleo, variando verso condizioni sempre più riducenti, dove si potrebbero raggiungere condizioni di pressione e temperatura di 7 GPa e 2213 K. In modo corrispondente uno strato superficiale tra 100 e 1000 m di grafite si sarebbe formato dall’oceano di magma (sempre in funzione delle diverse condizioni di riduzione ipotizzabili). La presenza di diamanti potrebbe essere confermata da altre informazioni? La risposta è si. In alcuni recenti studi è stato dimostrato che il momento di inerzia del pianeta sembra indicare una maggiore profondità del confine mantello-nucleo aumentando così la porzione di pianeta in cui si possono raggiungere condizioni ideali di pressione e temperatura per nucleazione e crescita di diamanti (figura 4).
Figura 4 – Differenziazione di Mercurio nel tempo, inizialmente dall’oceano di Magma si può essere separata la grafite a formare la crosta primaria, nucleo e mantello dovevano essere saturi di carbonio. In una seconda fase, durante la cristallizzazione del nucleo interno, vi erano le condizioni per cui i diamanti si formassero tra il nucleo interno e quello esterno, e risalissero verso il contatto tra nucleo esterno e il mantello.
Tuttavia Mercurio non ha una tettonica delle placche, ma ha avuto un sistema di convezione nel mantello, e soprattutto un vulcanismo secondario, che ha quasi completamente ricoperto la crosta primaria formatasi per galleggiamento. Tali proporzioni del vulcanismo su Mercurio sono indice di grandi quantità di magma emesso sulla superficie in un secondo momento, dopo la formazione della crosta primaria. Il materiale è risalito dal mantello e molto probabilmente anche dagli strati più profondi del mantello. Come avviene per la Terra il vulcanismo di materiale che risale da zone profonde del mantello potrebbe aver strappato alcuni dei potenziali diamanti formatisi in profondità riportandoli alla luce. In particolare si ipotizza che alcune regioni sulla superficie, definite come province ad alto magnesio, potrebbero rappresentare delle zone in cui localizzare possibili diamanti formatisi in regioni profonde proprio al limite tra mantello e nucleo. Inoltre su Mercurio si potrebbe anche ipotizzare la presenza di diamanti da alte profondità e diamanti superficiali, formatisi a causa di forti impatti in zone ricche di grafite nella crosta primaria. Per poter analizzare accuratamente queste aree però si dovrebbero immaginare missioni in situ sulla superficie di Mercurio, cosa che ad oggi lo sviluppo tecnologico non consente ancora.
In conclusione la possibilità di trovare diamanti provenienti da altri pianeti o asteroidi è bassa ma non nulla. Lo studio di tali diamanti ha importanza chiave per la comprensione per esempio dei processi di differenziazione di acqua e carbonio tra zone interne ed esterne del sistema solare nelle sue prime fasi di formazione. I diamanti, ed in particolare quelli che si formano in profondità, sono in grado di intrappolare fasi solide, liquide o gassose, che potrebbero essere “congelate” ad un periodo vicino, ma precedente temporalmente parlando, al periodo dell’antico bombardamento (supposto a circa 4.1-3.8 miliardi di anni fa) così da consegnarci informazioni isotopiche che guiderebbero la compressione della provenienza di idrogeno e carbonio nei pianeti interi nelle prime fasi di origine della vita.
APPROFONDIMENTI
Diamanti terrestri e l’origine dell’acqua e della vita
Sulla Terra i diamanti si formano molto in profondità, nel mantello terrestre (addirittura fino a 700 km di profondità), e risalgono fino alla superficie in strutture come kimberliti e lamproiti. Recenti scoperte hanno messo in evidenza come tracce importanti di acqua si possano trovare non solo nei diamanti litosferici (c.a. 150 km di profondità) ma anche in quelli formatisi a grandi profondità (oltre 700 Km). Questa scoperta ha fornito importanti informazioni relative al bilancio dell’acqua nelle regioni più profonde della Terra. La ricerca di diamanti contenenti acqua provenienti da grandi profondità potrebbe portare alla possibilità di studiare il rapporto tra due isotopi dell’idrogeno, il deuterio e l’idrogeno stesso. Questo rapporto può essere un fattore chiave per capire da dove l’acqua provenga nel sistema solare. Infatti tale rapporto varia in funzione delle diverse regioni del sistema solare, interne od esterne. Inoltre, studi isotopici si possono anche eseguire sul carbonio per capire se parte del materiale planetario, asteroidale o cometario, possa essere stato portato in profondità nel nostro pianeta e quindi “riciclato”.
– Nestola F. et al. (2018) CaSiO3 perovskite in diamond indicates the recycling of oceanic crust into the lower mantle. Nature, 237–241. doi:10.1038/nature25972
– Tschauner et al. (2018) Ice-VII inclusions in diamonds: Evidence for aqueous fluid in Earth’s deep mantle. Science, 359(6380), 1136-1139. doi:10.1126/science.aao3030
– Nabiei et al. (2018) A large planetary body inferred from diamond inclusions in a ureilite meteorite. Nature Communications, 9(1327). doi:10.1038/s41467-018-03808-6
Il progetto di ricerca GASP ha come scopo principale quello di comprendere come le galassie vicine a noi possano evolvere a seconda dell’ambiente in cui vivono e, in particolare, quali siano i meccanismi fisici che riescono a strappare il gas delle galassie, influenzando la loro forma.
Indice dei contenuti
Dal Gas Strappato alle Galassie Medusa: Come l’Ambiente Modella l’Evoluzione Galattica
di Benedetta Vulcani, Bianca Maria Poggianti, Alessia Moretti, Marco Gullieuszik
Introduzione
Lo studio dell’evoluzione delle galassie è uno dei settori più attivi dell’astrofisica moderna. Studiare l’evoluzione delle galassie è fondamentale per comprendere l’universo e il nostro posto al suo interno. Le galassie sono i mattoni dell’universo; analizzare come si formano, evolvono e interagiscono ci aiuta a svelare i processi che hanno portato alla formazione delle strutture cosmiche su larga scala ovvero dell’Universo stesso. Inoltre, capire l’evoluzione delle galassie può offrire indizi sull’origine e sulla distribuzione della materia oscura, sull’espansione dell’universo e sulle condizioni che hanno permesso la formazione di stelle, pianeti e, in ultima istanza, la vita. Le principali domande che gli astronomi si pongono sulle galassie riguardano la loro formazione, evoluzione e composizione. Ad esempio, ancora non sappiamo quali siano i processi che hanno portato alla nascita delle prime galassie nell’universo primordiale, quali fattori influenzino la loro evoluzione (come ad esempio le interazioni tra galassie o le attività del buco nero supermassiccio centrale), quali siano i meccanismi che regolano la formazione di nuove stelle al loro interno, cosa determini la loro forma e struttura e quale sia il loro destino finale. Queste domande guidano molte delle ricerche attuali in cosmologia e astrofisica, e la loro comprensione può offrire una visione più completa.
Fig. 1 – Osservatorio di Padova
Il progetto di ricerca GASP ha come scopo principale quello di comprendere come le galassie vicine a noi possano evolvere a seconda dell’ambiente in cui vivono e, in particolare, quali siano i meccanismi fisici che riescono a strappare il gas delle galassie, influenzando la loro forma. GASP è l’acronimo di “Gas Stripping Phenomena in Galaxies”, che vuol letteralmente dire “fenomeni fisici che riescono a strappare il gas alle galassie”. Il progetto è guidato dalla dott.ssa Bianca Maria Poggianti, direttrice dell’Osservatorio astronomico di Padova (Fig.1), una delle sedici sedi in Italia dell’Istituto Nazionale di Astrofisica ente di ricerca nazionale dedicato all’astrofisica. Il progetto GASP è stato finanziato dal Consiglio per la ricerca europeo con un ERC Advanced Grant di 2 milioni e mezzo di euro per cinque anni. L’importo è stato sfruttato principalmente per finanziare giovani ricercatrici e ricercatori a collaborare a questo progetto e a disseminare i risultati in conferenze di carattere nazionale e internazionale. Negli ultimi anni, all’Osservatorio di Padova una quindicina di persone tra personale a tempo indeterminato, PostDoc e dottorande/i, ha afferito al gruppo GASP. Al corposo gruppo si sono aggiunti circa venti altri ricercatori di istanza in altri istituti, sia sul suolo italiano che internazionale. La complessità degli studi affrontati infatti ha richiesto la collaborazione di scienziati con esperienze professionali complementari.
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Le Galassie Si Trasformano
GASP studia come le galassie si possono trasformare. Le galassie si presentano ai nostri occhi con diverse morfologie e ancora oggi per classificarle si usa la sequenza di Hubble, un sistema ideato dall’astronomo Edwin Hubble quasi cent’anni fa e schematizzato in figura 2. Le principali tipologie di galassie sono quattro: a spirale, con un nucleo centrale luminoso da cui si dipartono bracci a spirale ben definiti, ellittiche, senza particolari strutture interne, lenticolari, una via di mezzo tra le galassie ellittiche e le galassie a spirale, e irregolari. Queste categorie coprono la maggior parte delle morfologie galattiche osservate, anche se, come per ogni sistema semplice di schematizzazione, esistono diverse eccezioni e casi speciali di galassie che non rientrano in questa classificazione. In questo articolo parleremo di galassie con morfologie disturbate dall’ambiente circostante e che è difficile classificare secondo lo schema originale di Hubble.
Fig.2 Diagramma della sequenza di Hubble, che e’ uno schema di classificazione morfologica per le galassie, ideato da Edwin Hubble nel 1936. Lo schema di Hubble suddivide le galassie regolari in quattro ampie classi: ellittiche, lenticolari, spirali e irregolari, in base al loro aspetto visuale. Le galassie ellittiche possono venire ulteriormente classificate in sei classi in base al grado del loro schiacciamento (E0 = sferiche, E6= molto schiacciate). Le galassie lenticolari (S0) e le galassie spirali (Sa, Sb, Sc a seconda delle caratteristiche dei loro bracci a spirale) possono essere barrate (B) o meno. (Credit: Cui, DOI: 10.1109/WACV.2014.6836098)
Le componenti fondamentali delle galassie sono quattro: le stelle, che rappresentano la principale fonte di luce di una galassia; il gas, composto principalmente da idrogeno e che si può trovare in varie forme come ionizzato, neutro e molecolare; la polvere, composta da particelle microscopiche di vari elementi pesanti; e la materia oscura che, sebbene invisibile, costituisce gran parte della massa di una galassia. Il gas interstellare e le stelle sono strettamente interconnessi: il gas molecolare, tipicamente più denso e freddo di quello neutro o ionizzato, è il materiale da cui si formano nuove stelle. Nelle galassie a spirale, questo si trova principalmente nel disco e in particolare lungo i bracci a spirale. A loro volta le stelle, durante la loro vita e specialmente nelle fasi finali, possono restituire del gas alle regioni circostanti, che naturalmente conserva una traccia dei processi nucleari che avvengono all’interno delle stelle. Esiste pertanto un ciclo continuo col quale la materia passa da stelle a gas interstellare e viceversa. Le galassie sono poi avvolte da un vasto alone di gas, che funge da riserva di materiale gassoso, parte del quale può raggiungere il disco galattico e favorire la formazione di nuove stelle. Viceversa, il gas presente nel disco può essere espulso dalla galassia a causa di vari processi interni o esterni (Fig.3). La sfida principale per comprendere l’evoluzione delle galassie a spirale è quindi identificare i processi fisici responsabili di questi movimenti di gas in entrata e in uscita dai dischi galattici.
Fig.3 Rappresentazione schematica dell’ecosistema che circonda le galassie. Le galassie non sono scatole chiuse, ma scambiano materiale con l’esterno. Un alone di gas diffuso che funge da riserva di materiale circonda le galassie. Parte di questo gas può raggiungere il disco galattico attraverso dei canali preferenziali e favorire la formazione di nuove stelle. Inoltre, a causa di vari processi interni o esterni, il gas presente nel disco può essere espulso dalla galassia e in alcuni casi essere riciclato, in altri essere perso definitivamente (Credit: adattato da Tumlinson et al. 2017, DOI: 10.1146/annurev-astro-091916-055240).
Una delle principali scoperte degli ultimi decenni di studi astrofisici è che questi processi fisici dipendono da dove le galassie si trovano nell’Universo. Le galassie infatti non sono distribuite in modo casuale o uniforme, ma si organizzano in strutture gerarchiche. Se osserviamo un volume abbastanza ampio di universo troveremo che le galassie tendono a concentrarsi lungo i giganteschi filamenti di materia oscura che costituiscono la cosiddetta rete cosmica (che si estende su scale di centinaia di milioni di anni luce), una rappresentazione della quale è mostrata in figura 4.
Fig 4: Simulazione che mostra la distribuzione di materia oscura nell’Universo, che assomiglia ad una rete cosmica. Questa distribuzione è composta da filamenti interconnessi di galassie e gas raggruppati che si estendono attraverso l’universo e separati da vuoti giganti. Il più grande di questi filamenti che abbiamo trovato finora è la Grande Muraglia di Ercole-Corona Boreale, che è lunga ben 10 miliardi di anni luce e contiene diversi miliardi di galassie. Nel complesso, queste caratteristiche conferiscono all’universo una somiglianza con un insieme intricato di ragnatele. Tuttavia, una volta che si ingrandisce abbastanza, questo schema scompare e l’universo sembra essere omogeneo e le galassie distribuite in modo uniforme. (Credit: Springel et al. (Virgo Consortium), Simulation code: Gadget-2).
D’altro canto, le regioni tra i filamenti sono chiamate vuoti cosmici e presentano una densità molto bassa di galassie. Alle intersezioni dei filamenti spesso si trovano raggruppamenti di galassie. A seconda della loro dimensione, questi vengono chiamati gruppi, se costituiti da poche fino a decine di galassie, o ammassi, se costituiti da concentrazioni di centinaia o migliaia di galassie legate insieme dalla gravità. Gli ammassi sono le strutture più grandi dell’universo legate gravitazionalmente e possono estendersi per diversi milioni di anni luce (Fig. 5). Gli ammassi di galassie si raggruppano ulteriormente in superammassi, che sono tra le più grandi strutture conosciute nell’universo. I superammassi possono contenere decine di migliaia di galassie e si estendono per centinaia di milioni di anni luce. Questa distribuzione delle galassie in una rete di filamenti, ammassi e superammassi è il risultato dell’evoluzione dell’universo nel corso di miliardi di anni, guidata dalla gravità e dalla distribuzione della materia oscura.
Fig 5: Ammasso di galassie chiamato Perseo. Negli ammassi, la concentrazione di galassie è molto più alta che nel resto dell’Universo. Gli ammassi sono anche permeati di un gas caldo che, a contatto con le galassie, ne altera le caratteristiche. (Credit: Euclid/ESA)
Le galassie situate negli ammassi e quelle nel campo (cioè isolate o in gruppi più piccoli e meno densi) mostrano proprietà distinte a causa delle diverse condizioni ambientali in cui si trovano e quindi ai diversi processi fisici a cui sono tipicamente sottoposte. Le galassie negli ammassi sono prevalentemente ellittiche o lenticolari, con un numero minore di galassie a spirale; al di fuori delle grandi strutture cosmiche, invece, la maggior parte delle galassie sono a spirale o irregolari. Le galassie di ammasso che ancora formano stelle tendono a farlo in modo meno efficiente rispetto alle loro controparti nel campo e in generale tendono comunque ad essere più rosse, il che indica che contengono stelle più vecchie o addirittura hanno smesso di formare nuove stelle da tempo. Gli ammassi quindi forniscono un ambiente denso e dinamicamente attivo che tende a spegnere la formazione stellare nelle galassie, mentre il campo, caratterizzato da una densità minore di galassie, offre un ambiente meno ostile che consente alle galassie di mantenere attivi i processi di formazione stellare.
La Ram-Pressure Stripping
Uno dei processi fisici più efficaci negli ammassi è la cosiddetta ram-pressure stripping (= pressione d’ariete). Si tratta di un processo messo in atto quando una galassia si muove attraverso un mezzo denso, come il gas caldo presente in un ammasso di galassie. La pressione dinamica esercitata dal gas dell’ammasso può strappare via il gas interstellare dal disco della galassia, facendole sviluppare delle code e riducendo il combustibile disponibile per la formazione stellare. Fatto particolarmente comune nelle galassie a spirale che posseggono dischi ricchi di gas e che si muovono rapidamente attraverso il gas dell’ammasso.
Fig.6 Schema che rappresenta l’apparizione delle code in una galassia che entra in un ammasso. Al di fuori (cerchio rosso), la galassia e’ indisturbata e senza code. Nel suo viaggio verso il centro dell’ammasso, a un certo punto la galassia sviluppa le code perché il suo gas e’ gradualmente rimosso dalla ram pressure stripping. La durata della visibilità delle code dipende da vari fattori, tra cui la dimensione e le caratteristiche dell’ammasso, la dimensione, la quantità di gas e l’orbita della galassia. Quando tutto il gas e’ rimosso, le code scompaiono, la galassia non e’ piu’ in grado di formare stelle e diventa passiva (credit: adattato da Smith et al. 2022, DOI: 10.3847/1538-4357/ac7ab5).
La figura 6 mostra schematicamente come si sviluppano le code nelle galassie che entrano in ammasso. Si è visto però che la ram pressure stripping può verificarsi anche all’interno di gruppi di galassie, specialmente quando una galassia più piccola attraversa l’alone di gas di una galassia più grande. In effetti, la ram-pressure stripping avviene anche tra le galassie più piccole del nostro Gruppo Locale (il gruppo a cui appartiene anche la Via Lattea). L’assenza di un mezzo denso nel campo invece rende la ram pressure stripping poco efficiente negli ambienti più sparsi. Anche la strangulation (=strangolamento galattico) è un processo tipico degli ammassi, il quale costringe la galassia a perdere gradualmente il suo gas circumgalattico, interrompendo l’afflusso di nuovo gas nel disco galattico. Il processo riduce la capacità della galassia di formare nuove stelle nel tempo, portando a un rallentamento della formazione stellare e a un invecchiamento delle stelle presenti. Si tratta di tempi di scala molto più lunghi rispetto a quelli della ram pressure e gli effetti sono quindi più difficili da identificare.
Nel campo e in piccoli gruppi, invece, le interazioni gravitazionali tra galassie possono essere molto importanti, causando distorsioni morfologiche nelle galassie coinvolte, decisamente più facili da osservare. Le forze mareali in atto fra le galassie possono generare code mareali, ponti di materia tra galassie, e persino innescare fusioni galattiche. Gli effetti di marea contribuiscono anche a riscaldare le stelle e il gas, alterando la dinamica interna della galassia.
Sebbene simulazioni e osservazioni abbiano fornito una panoramica dei possibili meccanismi fisici che possono alterare le proprietà delle galassie, uno studio dettagliato dei singoli processi e il loro effetto sull’evoluzione delle galassie su un campione statisticamente significativo fino a pochi anni fa era impensabile, a causa della mancanza di strumentazione adatta. Nel quadro del contesto descritto sin qui, il progetto internazionale GASP negli ultimi anni ha giocato un ruolo fondamentale per la comprensione di quali fenomeni fisici possono strappare il gas alle galassie in ambienti diversi. Gli Strumenti del GASP
Il progetto GASP si basa sulla combinazione di dati osservativi e di simulazioni. Per condurre le osservazioni, sono stati impiegati diversi strumenti e telescopi. Il cuore del progetto è rappresentato da osservazioni effettuate con il Very Large Telescope, uno dei telescopi di punta dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO, European Southern Observatory), che ha un diametro di 8 metri ed è situato nel deserto di Atacama, a Cerro Paranal, in Cile, a 2400 metri di altitudine. In particolare, è stata sfruttata la potenza di MUSE (Fig.7), uno spettrografo di ultima generazione in grado di acquisire circa 90.000 spettri con un’unica osservazione. MUSE è uno spettrografo a campo integrale, il che significa che fornisce uno spettro per ogni piccola porzione della galassia che si osserva.
Fig. 7 Il principale strumento che ha reso GASP possibile è MUSE, uno spettrografo a campo integrale installato al Very Large Telescope presso l’osservatorio del Paranal, gestito dall’ ESO
Grazie alle osservazioni effettuate con MUSE, GASP ha studiato più di 100 galassie a spirale, molte delle quali all’interno di ammassi. La peculiarità del programma osservativo è che, per ora, è l’unico capace di coprire con una singola osservazione non solo il centro del disco galattico, ma l’intero disco e anche le regioni circostanti, cruciali per i processi di acquisizione e perdita di gas. Nonostante la sua potenza, MUSE ha il difetto di poter raccogliere solo luce visibile, cioè le lunghezze d’onda che anche l’occhio umano può percepire. Per studiare le emissioni di gas e stelle in altre lunghezze d’onda, sono state condotte ulteriori osservazioni coinvolgendo altri telescopi, tra cui ALMA, che osserva le onde millimetriche, MeerKAT e JVLA, specializzati nelle onde radio, e l’Hubble Space Telescope, che offre una risoluzione spaziale eccellente. Inoltre, abbiamo sfruttato il satellite AstroSAT per captare la radiazione ultravioletta e LOFAR per quella radio. Al momento la collaborazione GASP ha pubblicato 70 articoli su riviste con referaggio affrontando vari temi di grande rilevanza.
I Risultati ad oggi
GASP, ispirato da risultati su singole galassie portati avanti anche da altri gruppi di ricerca, ha dimostrato che effettivamente la ram pressure stripping è il processo fisico in grado di alterare maggiormente le proprietà delle galassie negli ammassi. Tutte le galassie che entrano in un ammasso subiscono il fenomeno della ram-pressure stripping. La quantità di gas strappata dipende da numerosi fattori, come la velocità con cui la galassia si muove nell’ammasso, la sua grandezza in relazione alle dimensioni dell’ammasso, la sua orbita, ossia la traiettoria con cui si muove all’interno dell’ammasso stesso. La visibilità del fenomeno dipende anche da fattori geometrici: in galassie che si muovono sul piano del cielo le code ad esempio sono più facili da rilevare rispetto a galassie che si muovono lungo la linea di vista e la cui coda potrebbe nascondersi dietro la galassia stessa (Fig 8).
Fig.8 Esempio che illustra l’importanza di fattori di proiezione nella caratterizzazione delle galassie soggette a ram pressure stripping, basato su simulazioni all’avanguardia. Le righe concentriche illustrano la posizione del disco galattico, le distribuzioni diffuse mostrano la coda. Entrambi i pannelli rappresentano la stessa galassia, ma a destra si e’ scelta un’orientazione casuale, mentre a sinistra la galassia e’ orientata nella posizione migliore per far vedere la lunga coda. Nella realtà, noi possiamo usufruire solo di un punto di vista (quello da Terra o dallo Spazio a noi circostante) e non possiamo scegliere da che parte guardare le galassie. E’ quindi per noi piu’ facile individuare le galassie che si muovono lungo il piano del cielo e le cui code sono nella posizione piu’ favorevole possibile (credit: adattato da Zieger et al. 2024, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stad3716).
Gli effetti della ram pressure stripping sono vari. Ad esempio, il gas freddo e denso all’interno di una galassia viene strappato via, tipicamente in maniera asimmetrica e procedendo dalle parti esterne fino a quelle più interne del disco causando la formazione di code di gas, spesso visibili in osservazioni a diverse lunghezze d’onda, che sono tracce del gas che viene espulso dalla galassia e possono contenere regioni di nuova formazione stellare. Di contro, poichè il gas è il carburante per la formazione stellare, la sua perdita riduce o arresta la formazione di nuove stelle all’interno della galassia con conseguente impoverimento delle popolazioni stellari giovani e quindi accelerando il processo di “invecchiamento” della galassia. Il tempo scala affinché tutto il gas si esaurisca a causa della ram pressure stripping è dell’ordine di un miliardo di anni.
Lo studio della formazione stellare nelle code di gas strappato ha sfruttato le riprese dal telescopio spaziale Hubble. Nella figura 9 si vedono le immagini combinate da diversi filtri di quattro galassie appartenenti al campione preso in esame nell’ambito del progetto di studio. Le immagini mostrano chiaramente le “code” di gas strappato dal disco galattico dalla ram pressure, dove si stanno formando nuove stelle. È proprio la presenza di tentacoli unidirezionali ha caratterizzare una peculiare classe morfologica, sono le “galassie medusa”, poiché ricordano le creature marine con tentacoli. È da sottolineare che stiamo portando esempi estremi di ram pressure stripping. Il fatto sorprendente è che si formino nuove stelle nelle code, poiché ciò accade fuori dal disco galattico, in un ambiente ostile immerso nel caldo gas intergalattico. Le stelle che si formano nel processo appena descritta si raggruppano in ammassi (o “clumps”) i quali possiedono una massa tipica di circa un milione di masse solari, ma possono raggiungere anche più di 10 milioni di masse solari. Simili masse sono paragonabili a quelle delle galassie nane, non è quindi da escludere che in tali code si sviluppi una popolazione di galassie nane. Tuttavia, a differenza delle galassie nane conosciute, esse nel caso sarebbero prive di materia oscura, rendendole di fatto oggetti particolari e unici.
GASP ha anche ottenuto un’altra scoperta inaspettata sui nuclei galattici attivi. Un nucleo galattico attivo è la regione centrale di una galassia dove il buco nero supermassiccio accresce materia, cioè ingloba il gas che lo circonda. I buchi neri supermassicci esistono in tutte le galassie, ma non sono sempre in fase di accrescimento. Quando lo sono, emettono una grande quantità di energia visibile in diverse lunghezze d’onda. Abbiamo scoperto che nelle galassie medusa la percentuale di nuclei galattici attivi è superiore rispetto alle galassie normali, suggerendo che la ram pressure favorisca l’accumulo di gas nel buco nero centrale. Si tratta di un’evidenza che può apparire controintuitiva: poiché la ram pressure rimuove gas dalla galassia, non ci si aspetterebbe che contemporaneamente favorisse l’accrescimento nel nucleo. Tuttavia, fra le ipotesi che consentirebbero il meccanismo c’è la redistribuzione del momento angolare generata proprio dalla ram pressure, condizione con consentirebbe al gas di cadere più facilmente verso il centro. Infine, un altro risultato significativo riguarda la morfologia delle galassie, cioè come cambia la loro forma a seguito della ram pressure. Per molti anni si è ipotizzato che una galassia a spirale potesse evolversi in una galassia lenticolare smettendo di formare stelle per la mancanza di gas. Dai dati raccolti con MUSE, attraverso modelli evolutivi della luce delle galassie, abbiamo dimostrato che la ram pressure può causare la trasformazione, facendo invecchiare e spegnere gradualmente le stelle del disco, che diventano meno luminose e cambiano colore.
Conclusione
È corretto affermare che GASP ha permesso di dare risposta a importanti domande riguardanti le galassie in ammasso. Contemporaneamente però ne ha anche poste di nuove, soprattutto riguardo a come i meccanismi in ambienti meno densi possono influenzare l’evoluzione delle galassie. Intendiamo quindi ora estendere lo studio dettagliato di GASP anche ai gruppi di galassie e ai filamenti vicini a noi, per ottenere un censo dei vari processi fisici e quantificare la loro importanza relativa. In un futuro più lontano, grazie a nuovi strumenti come SKA, che studierà l’idrogeno neutro, e MAVIS, che per esempio permettere di analizzare gli ammassi di formazione stellare, potremo raggiungere una mappatura su scale spaziali ancora più piccole delle distribuzioni di gas neutro e stelle e quindi capire i processi che avvengono nelle galassie ancora più dettagliatamente. Nel contempo, l’approccio di GASP sarà applicato anche nello studio di galassie più distanti, vicine alle epoche cosmologiche del Big Bang, per comprendere come i processi fisici si svolgevano miliardi di anni fa.
The jellyfish galaxy JW39 hangs serenely in this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. This galaxy lies over 900 million light-years away in the constellation Coma Berenices, and is one of several jellyfish galaxies that Hubble has been studying over the past two years. Despite this jellyfish galaxy’s serene appearance, it is adrift in a ferociously hostile environment; a galaxy cluster. Compared to their more isolated counterparts, the galaxies in galaxy clusters are often distorted by the gravitational pull of larger neighbours, which can twist galaxies into a variety of weird and wonderful shapes. If that was not enough, the space between galaxies in a cluster is also pervaded with a searingly hot plasma known as the intracluster medium. While this plasma is extremely tenuous, galaxies moving through it experience it almost like swimmers fighting against a current, and this interaction can strip galaxies of their star-forming gas. This interaction between the intracluster medium and the galaxies is called ram-pressure stripping, and is the process responsible for the trailing tendrils of this jellyfish galaxy. As JW39 has moved through the cluster the pressure of the intracluster medium has stripped away gas and dust into long trailing ribbons of star formation that now stretch away from the disc of the galaxy. Astronomers using Hubble’s Wide Field Camera 3 studied these trailing tendrils in detail, as they are a particularly extreme environment for star formation. Surprisingly, they found that star formation in the ‘tentacles’ of jellyfish galaxies was not noticeably different from star formation in the galaxy disc. [Image Description: A spiral galaxy. It is large in the centre with a lot of detail visible. The core glows brightly and is surrounded by concentric rings of dark and light dust. The spiral arms are thick and puffy with grey dust and glowing blue areas of star formation. They wrap around the galaxy to form a ring. Part of the arm isThe galaxy JW100 features prominently in this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope, with streams of star-forming gas dripping from the disc of the galaxy like streaks of fresh paint. These tendrils of bright gas are formed by a process called ram pressure stripping, and their resemblance to dangling tentacles has led astronomers to refer to JW100 as a ‘jellyfish’ galaxy. It is located in the constellation Pegasus, over 800 million light-years away. Ram pressure stripping occurs when galaxies encounter the diffuse gas that pervades galaxy clusters. As galaxies plough through this tenuous gas it acts like a headwind, stripping gas and dust from the galaxy and creating the trailing streamers that prominently adorn JW100. The bright elliptical patches in the image are other galaxies in the cluster that hosts JW100. As well as JW100’s bright tendrils, this image also contains a remarkably bright area of diffuse light towards the top of this image which contains two bright blotches at its core. This is the core of IC 5338, the brightest galaxy in the galaxy cluster, known as a cD galaxy. It’s not unusual for cD galaxies to exhibit multiple nuclei, as they are thought to grow by consuming smaller galaxies, the nuclei of which can take a long time to be absorbed. The bright points of light studding its outer fringes are a rich population of globular clusters. This observation took advantage of the capabilities of Hubble’s Wide Field Camera 3, and is part of a sequence of observations designed to explore star formation in the tendrils of jellyfish galaxies. These tendrils represent star formation under extreme conditions, and could help astronomers understand the process of star formation elsewhere in the universe. [Image Description: A thin spiral galaxy is seen edge-on in the lower right. Its bulge and arms are very bright, mixing reddish and bluish light. Patchy blue trails extend below it, resembling tentacles, made from star-forming regions. Six smA jellyfish galaxy with trailing tentacles of stars hangs in inky blackness in this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. As Jellyfish galaxies move through intergalactic space they are slowly stripped of gas, which trails behind the galaxy in tendrils illuminated by clumps of star formation. These blue tendrils are visible drifting below the core of this galaxy, and give it its jellyfish-like appearance. This particular jellyfish galaxy — known as JO201 — lies in the constellation Cetus, which is named after a sea monster from ancient Greek mythology. This sea-monster-themed constellation adds to the nautical theme of this image. The tendrils of jellyfish galaxies extend beyond the bright disc of the galaxy core. This particular observation comes from an investigation into the sizes, masses and ages of the clumps of star formation in the tendrils of jellyfish galaxies. Astronomers hope that this will provide a breakthrough in understanding the connection between ram-pressure stripping — the process that creates the tendrils of jellyfish galaxies — and star formation. This galactic seascape was captured by Wide Field Camera 3 (WFC3), a versatile instrument that captures images at ultraviolet and visible wavelengths. WFC3 is the source of some of Hubble’s most spectacular images, from a view of Jupiter and Europa to a revisit to the Pillars of Creation. [Image description: A spiral galaxy lies just off-centre. It has large, faint, reddish spiral arms and a bright, reddish core. These lie over two brighter blue spiral arms. These are patchy, with blotches of star formation. Long trails of these bright blotches trail down from the lower spiral arm, resembling tendrils. The background is black, lightly scattered with small galaxies and stars, and a larger elliptical galaxy in one corner.] Links First science paper in the Astrophysical Journal Second science paper in the Astrophysical Journal Zoom: Galactic SeascapeThe jellyfish galaxy JO206 trails across this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope, showcasing a colourful star-forming disc surrounded by a pale, luminous cloud of dust. A handful of bright stars with criss-cross diffraction spikes stand out against an inky black backdrop at the bottom of the image. JO206 lies over 700 million light-years from Earth in the constellation Aquarius, and this image of the galaxy is the sixth and final instalment in a series of observations of jellyfish galaxies. Some of Hubble’s other observations of these peculiar galaxies — which range from grandiose to ghostly — are available here. Jellyfish galaxies are so-called because of their resemblance to their aquatic namesakes. In this image, the disc of JO206 is trailed by long tendrils of bright star formation that stretch towards the bottom right of this image, just as jellyfish trail tentacles behind them. The tendrils of jellyfish galaxies are formed by the interaction between galaxies and the intra-cluster medium, a tenuous superheated plasma that pervades galaxy clusters. As galaxies move through galaxy clusters they ram into the intracluster medium, which strips gas from the galaxies and draws it into the long tendrils of star formation. The tentacles of jellyfish galaxies give astronomers a unique opportunity to study star formation under extreme conditions, far from the influence of the main disc of the galaxy. Surprisingly, Hubble revealed that there are no striking differences between star formation in the discs of jellyfish galaxies and star formation in their tentacles, which suggests the environment of newly-formed stars has only a minor influence on their formation. [Image Description: A spiral galaxy that is tilted partially toward us. Its inner disc is bright and colourful, with bluish and reddish spots of star formation throughout the arms. An outer disc of pale, dim dust surrounds it. It has many arms, which are being pulled away from the disc, down and tThe jellyfish galaxy JO175 appears to hang suspended in this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. This galaxy lies over 650 million light-years from Earth in the appropriately-named constellation Telescopium, and was captured in crystal-clear detail by Hubble’s Wide Field Camera 3. A handful of more distant galaxies are lurking throughout the scene, and a bright four-pointed star lies to the lower right side. Jellyfish galaxies get their unusual name from the tendrils of star-forming gas and dust that trail behind them, just like the tentacles of a jellyfish. These bright tendrils contain clumps of star formation and give jellyfish galaxies a particularly striking appearance. Unlike their ocean-dwelling namesakes, jellyfish galaxies make their homes in galaxy clusters, and the pressure of the tenuous superheated plasma that permeates these galaxy clusters is what draws out the jellyfish galaxies’ distinctive tendrils. Hubble recently completed a deep dive into jellyfish clusters, specifically the star-forming clumps of gas and dust that stud their tendrils. By studying the origins and fate of the stars in these clumps, astronomers hoped to better understand the processes underpinning star formation elsewhere in the Universe. Interestingly, their research suggests that star formation in the discs of galaxies is similar to star formation in the extreme conditions found in the tendrils of jellyfish galaxies. [Image Description: A spiral galaxy. Its spiral arms are studded with many pink spots, especially around the top of the galaxy. One arm is sticking out below the galaxy. From it and around the bottom of the galaxy, faint gas streams away, while little gas is visible above the galaxy. The galaxy is quite small in the centre of a dark background, where a few smaller galaxies of various shapes and sizes hang.] Links Pan: Ghostly galactic jellyfishHere we see JO204, a ‘jellyfish galaxy’ so named for the bright tendrils of gas that appear in this image to be drifting lazily below JO204’s bright central bulk. The galaxy lies almost 600 million light-years away in the constellation Sextans. This image was captured by the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and it is the third of a series of Pictures of the Week featuring jellyfish galaxies. This series of images is possible thanks to a survey in which observations were made of six of these fascinating galaxies, including JO204. This survey was performed with the intention of better understanding star formation under extreme conditions. Given the dreamy appearance of this image, it would be understandable to wonder why jellyfish galaxies should be such a crucible for star formation. The answer is that — as is often the case with astronomy — first appearances can be deceiving. Whilst the delicate ribbons of gas beneath JO204 may look like floating jellyfish tentacles, they are in fact the outcome of an intense astronomical process known as ram pressure stripping. Ram pressure is a particular type of pressure exerted on a body when it moves relative to a fluid. An intuitive example is the sensation of pressure you experience when you are standing in an intense gust of wind — the wind is a moving fluid, and your body feels pressure from it. An extension of this analogy is that your body will remain whole and coherent, but the more loosely bound things — like your hair and your clothes — will flap in the wind. The same is true for jellyfish galaxies. They experience ram pressure because of their movement against the intergalactic medium that fills the spaces between galaxies in a galaxy cluster. The galaxies experience intense pressure from that movement, and as a result their more loosely bound gas is stripped away. This gas is mostly the colder and denser gas in the galaxy — gas which, when stirred and compressed by the ram pressure, collapses and
Fig. 9. Esempi di galassie che risentono della cosiddetta ram pressure stripping. Scie di materiale perso dalla galassia nel suo moto attraverso l’ammasso sono evidenti. GASP ha scoperto come in queste code si possano formare nuove stelle. (Credit: ESA/Hubble & NASA, M. Gullieuszik and the GASP team).
Si ritorna agli ammassi globulari con Messier 19. Per ricordare, a chi approccia la rubrica per la prima volta, gli ammassi globulari celesti sono insiemi di stelle a volte molto appariscenti che orbitano come satelliti intorno al centro di una galassia. Tali affascinanti strutture, ai confini delle galassie, riescono a mantenere al loro centro una densità di stelle molto elevata, assumendo una forma perlopiù sferica.
Storia delle osservazioni
Messier 19 è stato scoperto da Charles Messier il 5 Giugno 1764, solo due giorni dopo la scoperta di M18 (vedi Coelum Astronomia n°270). Lo descriveva così: “Nella notte tra il 5 ed il 6 Giugno, 1764, ho scoperto una nebulosa situata parallela ad Antares, tra lo Scorpione ed il piede sinistro dell’Ofiuco: la nebulosa è rotonda e non contiene alcuna stella; l’ho esaminata con un telescopio Gregoriano [un tipo di telescopio riflettore ideato dal matematico ed astronomo scozzese James Gregory, antecedente al telescopio Newtoniano, nda] calcolando il suo diametro in circa 3 minuti d’arco.”
Nel 1783, l’astronomo e fisico tedesco naturalizzato inglese William Herschel fu il primo a risolvere le componenti stellari della “nebulosa” vista da Messier, riclassificandola quindi in un ammasso, usando un telescopio da 10 piedi (circa tre metri) ed annotò: “A 250 ingrandimenti posso vedere cinque o sei stelle, mentre le altre appaiono come chiazze indistinte.”
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Il figlio, John Herschel, riuscì ad osservare l’oggetto celeste qualche decade più tardi, e ne preparò una descrizione più accurata: “Un superbo ammasso globulare con stelle molto piccole [deboli], di magnitudine 12-18, con una di magnitudine 10 e una di magnitudine 10-11; quasi rotondo; molto gradualmente più luminoso verso il centro[…]. Isolato; diametro 3′.”
L’ammiraglio inglese William Henry Smyth aggiunse nel 1835: “Un bell’ammasso globulare isolato, di stelle deboli e molto compresse, tra il dorso dello Scorpione e il piede sinistro di Ofiuco; e quasi a metà strada tra due stelle telescopiche, nel ramo precedente della Via Lattea. È di una tinta bianco crema, ed è leggermente lucente al centro[…]. La posizione apparente media si ottiene differenziandola con 36 Ophiuchi, da cui dista 2 gradi e mezzo in direzione ovest-nord; e 7 gradi e mezzo in direzione est da Antares.”
M19 si individua in basso nella Costellazione di Ofiuco.
Caratteristiche fisiche
Messier 19 si trova a circa 29000 anni luce dal nostro Sistema Solare e presenta un diametro di circa 140 anni luce (come paragone, la distanza da qui ad Alpha Centauri è di soli quattro anni luce).
Anche se molto lontano da noi, è in realtá molto vicino al nucleo galattico, da cui dista solamente 6500 anni luce. Presenta, come visto nel paragrafo precedente, una inusuale forma oblunga (la più accentuata tra tutti gli ammassi globulari conosciuti), e non circolare come altri oggetti della stessa categoria. Molto probabilmente si tratta di un effetto visivo dovuto alla posizione relativa dell’oggetto rispetto al nucleo galattico. Essendo infatti posizionato proprio dall’altro lato del nucleo della Via Lattea rispetto a noi, gas e polveri tipiche del centro galattico ne possono oscurare le porzioni più esterne. Non è da escludere che potrebbe risentire anche di forze di marea causate dallo stesso nucleo galatticoin grado di deformare la struttura.
L’ammasso contiene una stima di circa 1.1-1.5 milioni di masse solari, ha quasi 12 miliardi di anni di età (per un altro paragone, il nostro Sistema Solare ha “solo” 4.5 miliardi di anni), e si sta allontanando da noi alla velocità di 146 km/s. Al suo interno possiamo trovare differenti tipi di stelle, come quattro Cefeidi (stelle giganti che pulsano aumentando e diminuendo i loro diametro, temperatura, e luminosità su periodi che vanno da qualche ora a centinaia di giorni) ed almeno una stella variabile pulsante di tipo RV Tauri.
La classe delle RV tauri classe deve il suo nome alla prima stella osservata di questo tipo, nella costellazione del Toro. Essa fu scoperta nel 1905 dall’astronoma russa Lidiya Petrovna Tseraskayanée Shelekhova, conosciuta anche come Lydia Ceraski, e si tratta di una supergigante gialla a circa 4700 anni luce da noi, con un periodo pulsante composto da due massimi e due minimi. La variazione è di circa 1-2 magnitudini, in qualche raro caso anche di 3, su un periodo di oscillazione totale di 78.5 giorni. Esistono anche dei sottotipi della categoria che mostrano anche un aggiuntivo periodo di pulsazione da 900 a 1500 giorni.
Vi è anche almeno una stella di tipo RR Lyrae, normalmente utilizzata come punto di riferimento per misurare le distanze galattiche e tipiche di questa categoria di oggetti stellari. Tra queste, la piú conosciuta è stata scoperta nel 1928 poco distante dal centro dell’ammasso, e denominata FK-Ophiuchi.
Al contrario di Messier 18, M19 è facilmente rintracciabile. Il modo piú semplice per individuarlo nel cielo notturno è partire dalla stella piú luminosa dello Scorpione, Antares (αScorpii) e tracciare una linea immaginaria verso Theta (θ) Ophiuchi. L’ammasso si troverà a circa metà di questo percorso. In alternativa, M19 appare come il terzo vertice di un triangolo che ha come altre componenti le stelle Antares (αScorpii) ed Eta (η) Ophiuc huhi (Sabik).
Designazione: M19 – NGC 6273
Tipo: Ammasso Globulare
Classe: VIII
Distanza: 28700 anni luce
Estensione: 140 anni luce
Costellazione: Ophiuchus
Ascensione Retta: 17h 02m 37.69s
Declinazione: -26° 16′ 04.6″
Magnitudine:+6.8
Diametro Apparente: 17’ x 17’
Scopritore: Charles Messier nel 1764
Osservabilità
Per le latitudini italiane il periodo migliore per osservare questoammasso globulare è da maggio ad agosto.
Occhio nudo: non osservabile.
Binocolo: con un 10×50 diventa facilmente individuabile, apparendo come un piccolo alone chiaro e nebuloso
Telescopi
Piccolo diametro: poche differenze con l’osservazione binoculare
Medio diametro: con telescopi da 12-15 cm l’ammasso inizia a risolversi in un oggetto oblungo e non più sferico, ma continua ad apparire non definito
Grande diametro: gli astri osservabili diventano molto più numerosi, in particolare ad est e sud del nucleo, con l’ammasso che appare quasi completamente risolto
Foto 9: La Luna sorge sopra il Sorapis al tramonto mentre e in atto l’enrosadira.
Cristian Bigontina, fotografo paesaggista di Cortina d’Ampezzo, racconta la sua passione per la fotografia nata 13 anni fa grazie a corsi di astronomia. Specializzato in scatti notturni, unisce la bellezza del cielo stellato a quella delle Dolomiti, catturando eventi straordinari come l’aurora boreale, la cometa 12P Pons Brooks e la nebulosa di Orione. Con attrezzatura avanzata e tanta dedizione, Cristian trasforma ogni scatto in un’esperienza unica, cercando di trasmettere emozioni autentiche. Le sue opere celebrano la magia della natura, offrendo un viaggio visivo tra luci, silenzi e paesaggi mozzafiato.
Mi chiamo Cristian Bigontina, ho 38 anni, vivo a Cortina d’Ampezzo e sono appassionato di fotografie paesaggistiche. La mia passione per la fotografia è nata 13 anni fa grazie a dei corsi di astronomia che si svolgevano al planetario di Cortina. In questi corsi oltre a spiegare la volta celeste, mostravano come si potevano realizzare fotografie notturne.
Poi si sa che la fortuna ci vede benissimo e siccome mi facevano comodo ho vinto al gratta e vinci la somma necessaria per comprarmi una reflex (Canon 500d), la vita è davvero fatta di molte coincidenze! Nell’arco degli anni ho avuto la fortuna di confrontarmi con molti altri fotografi non solo di Cortina e grazie alla perseveranza nel cercare e testare differenti tecniche sono riuscito ad arrivare a quelli che considero, pur senza vanto, dei buoni risultati.
La fotografia per me non è mai stata la cattura dello scatto perfetto ma si tratta bensì di un’avventura. A partire dalla fase di studio passando per le nottate in bianco nei posti scelti, il vivere nel momento; vedere i cambiamenti di luce, l’aria che accarezza il viso, sentire il morbido prato o la dura roccia sotto ai piedi, ascoltare il rumore del silenzio appena cala la notte, cercare di creare scatti complessi, abbinare la bellezza della terra con quella del cielo. Confesso di non amare troppo la post produzione, preferisco l’impegno nel settare tutto al meglio sul campo così da ridurre al minimo ogni intervento successivo.
Attualmente mi sono minuto di un set completo composto da: una Canon 6D Mark II, 14mm samyang f 3.1, Canon serie L 16-35mm f2.8, Canon serie L 24-105mm f4, canon 70-300mm f 5.6, astroinseguitore Skywacher Star Adventurer. Un kit con il quale punto a realizzare fotografie capaci di creare un’emozione, forte quasi tangibile, quasi che l’osservatore sia poiin grado di immaginarsi in piedi li di fianco a me, in un magico e preciso momento. Naturalmente non sottostimo un’ennesima vivendo in luoghi che oltre alle bellissime montagne possono offrire un cielo notturno in tutta la sua magnificenza grazie all’esiguo inquinamento luminoso.
Se non bastasse nell’ultimo anno il cielo ci ha donato rari e affascinanti spettacoli. Fra essi l’aurora boreale (Sar) che sono riuscito ad immortalare in due occasioni. La prima è stata il 5 Novembre 2023 (foto 1).
Foto 1: Cortina d’Ampezzo e l’Aurora il 5 Novembre 2023
Ero a cena con mia moglie a San Vito di Cadore, nell’attesa in quella abitudine oramai consolidata di scrollare i social apprendo che era in atto un’aurora visibile sin dalle Dolomiti. Cena ovviamente saltata e con la comprensione di mia moglie rimasta comunque al ristorante, in poco ero a casa a prendere tutta l’attrezzatura necessari. Non avevo avuto tempo di progettare lo scatto e scegliere il posto più adatto perciò ho optato per il paese in cui abito, il belvedere di Pocol che si trova comunque lungo la strada per andare ai passi Giau e Falzarego. La foto è stata catturata con il 16-35mm, primo piano f 8, iso 1600 tempi da 2 secondi a 1 minuto e mezzo, i frame sono stati poi uniti in hdr in post produzione. Il cielo è uno scatto singolo di 10 secondi f8 8000 iso. Per il primo piano invece ho dovuto sfruttare più scatti per gestire le luci del paese.
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La seconda volta che sono riuscito ad immortalare lo stesso fenomeno è stato il 10 Maggio di questo anno ma avendo un po’ di preavviso sono riuscito ad organizzarmi meglio e scegliere come soggetto i laghi (foto 2 e 3). Si tratta di riprese effettuate intorno alle 22.30 e immortalano il lago di Antorno e quello di Misurina, l’Aurora era già visibile ad occhio nudo la mia emozione tale da far tremare le mani durante la predisposizione di tutto il setup. I posti tutto sommato sono facilmente raggiungibili in auto a circa mezz’ora da Cortina e i due laghi sono vicini tra loro, aurora a parte quindi mi sento di suggerirli come meta abbordabile per chi è di passaggio in queste zone o per chi sta pianificando una gita a scopo fotografico. La tecnica utilizzata è la medesima della foto 1.
Foto 2: Il Lago di Antorno, le Tre Cime
Foto 3: Il lago di Misurina e l’Aurora
A marzo 2024 è stata la volta della cometa 12p Pons Brooks. Le comete sono oggetti quasi perfetti perché offrono con settimane di preavviso deti abbastanza preciso sulla traiettoria. Nel mio caso nelle due settimane precedenti ho lavorato molto sulla pianificazione cercando di trovare la giusta ambientazione e una certa unicità per lo scenario che avevo in mente. Il 12 marzo sono andato al lago di Vodo di Cadore per immortalare la cometa vicina alla Galassia di Andromeda (foto 4).
Foto 4 La cometa 12p Pons Brooks e la galassia di Andromeda.
Si tratta di un altro contesto abbastanza accessibile in auto da cui poter cogliere insieme il cielo, il lago di Vodo di Cadore e le Rocchette. Per lo scatto ho optato per un 70-300mm: il primo piano a 90mm, 3 minuti, f8, iso 3200 mentre per cielo è stato realizzato con una focale a 110mm, scatto inseguito 40 secondi, f8, iso 8000. Preso dall’entusiasmo il giorno dopo ho voluto tentare una nuova impresa con un livello di difficoltà più elevato.
Nella foto 5 il cielo era inficiato da diversi fattori che nella stessa si sono sovrapposti. Il non sempre presente inquinamento luminoso che però visto le luci della città anche sulle dolomiti si rende percepibile, ma anche la foschia e il riflesso della Luna. Gli scatti complessi sono la mia passione e non contento delle naturali condizioni avverse ho voluto aggiungere un altro fattore di difficoltà puntando a giocare con le luci dei gatti delle nevi operativi sulla Tofana.
Foto 5: La cometa 12p Pons Brooks assieme alle Tofane illuminate da Cortina e dai gatti delle nevi.
Alla fine mi sono deciso ad impiegare un’ottica 24-105mm così per gestire le luci ho scattato 7 foto f8, iso 3200 tempi da 2 secondi ad 1 minuto focale 85mm mentre per il cielo ho puntato su f8, iso 8000 40 secondi inseguito, focale 85mm. Per la ripresa ero a San Vito di Cadore proprio dove partono le piste da sci, anche questo un luogo facilmente raggiungibile con la propria auto. A volte i posti che vediamo quotidianamente possono offrire degli scenari magici (foto 6).
Fote 6: Le Tre Cime di Lavaredo assieme alla nebulosa di Orione. Scatto con 70-300mm. Il primo piano a focale 160mm, 263 secondi, f8, iso 1600. La nebulosa focale 230mm, f7.1, iso 8000, 40 secondi con inseguimento..
Tre anni fa mentre andavo a Dobbiaco, mi sono soffermato a guardare le Tre Cime ed ho pensato “come posso abbinare le Tre Cime con il cielo notturno?”. Mi sono messo a studiare e a vedere che oggetti celesti potevo immortalare assieme ad esse grazie alle app Stellarium e PeakFinder ho scoperto che nel periodo tra Novembre e Febbraio la costellazione di Orione sorgeva proprio sulle Tre Cime. Alla fine mi ci sono voluti comunque due anni per ottenere un buon risultato a causa del meteo avverso e per la mia poca disponibilità di tempo ma a gennaio finalmente tutti i tasselli sono andati al loro posto e la foto è quella che vedete in foto 6, penso un piccolo gioiello della natura. Avrete oramai intuito che non sempre posso addentrarmi in boschi o salire in quota per cui anche questa inquadratura arriva da una piazzola raggiungibile in auto lungo la strada che da Cortina porta a Dobbiaco. Per chi volesse ripetere l’esperienza mi sento comunque di consigliare un vestiario adeguato a temperature rigide, la strada si snoda in una delle aree più fredde della zona ed in inverno il termometro può raggiungere i -20 gradi.
Avvolte riesco anche a girovagare fra valli e boschi, soprattutto nei periodi estivi, e durante una delle passeggiate mi sono trovato davanti ad uno scenario suggestivo e che ho scoperto poi essere poco noto. Si tratta delle cascate de Ru da Assola situate a Borca di Cadore. Anche se a piedi il posto non è difficile da raggiungere, si va in auto sino a Borca di Cadore e poi si prosegue a piedi per circa mezz’ora tutto in salita. Ci vuole un minimo di allenamento anche per portare l’attrezzatura in spalla ma con qualche sosta al massimo in un’ora si è nei pressi della cascata. Lo scatto in figura 7 è stato realizzato a pochi giorni di distanza dalla preparazione di questo articolo, nel mese di settembre. Tecnicamente ho optato per il 14mm. Per il primo piano ho puntato a 3 scatti da 1, 3, 5 minuti iso 8000 f9 sommati poi in hdr perché la cascata in parte è illuminata da Borca di Cadore, mentre il cielo è realizzato con uno scatto singolo di 15 secondi, f5.6, iso 8000.
Foto 7. Le Cascate dal cielo alla terra.
A dire il vero nella speranza di immortalare anche una stella cadente gli scatti per il cielo sono stati oltre 50 ma insomma non posso sempre puntare sulla fortuna. Come consiglio tecnico per chi volesse aggiungere questa tappa al programma consiglio di limitarsi a portare ottiche massimo da 16mm dato che il posto è “stretto” e con focali maggiori non si riuscirebbe a catturare tutto il primo piano.
La Luna, il nostro satellite, occupa nel mio catalogo di soddisfazioni una posizione speciale. Il satellite rimane estremamente difficile da immortalare di notte senza saturare troppo tuttavia lavorando di immaginazione si può giungere ad intuire soluzioni originali e d’effetto. È il caso dello scatto 8 in cui giocando con la luce della Luna nascosta dietro la Torre Grande delle Cinque Torri sono riuscito a mostrare sia lo scenario che parte del cielo con alcuni dettagli tanto che l’atro che si vede sulla destra della montagna è Venere. Siamo nei pressi del Rifugio Scoiattoli, località raggiungibile a piedi e piuttosto famosa. Niente di impossibile con un buon zaino in spalla in cui riporre il peso bilanciato delle apparecchiature. Il primo piano è uno scatto da 7 minuti, f 6.3, iso 1250, focale 24mm mentre il cielo e uno scatto singolo 13 secondi, f4, iso 5000, 24mm.
Il più delle volte cerco di catturare la Luna in concomitanza con il tramonto o l’alba cosicché le prime, o ultime luci, del Sole mi consentono di inserire anche le montagne nelle foto valorizzate da colori inaspettati.
Nella foto 9 si evidenzia un fenomeno tipico delle Dolomiti l’Enrosadira. Si tratta di un effetto ottico per cui la maggior parte delle cime delle Dolomiti appunto assumo prima un colore rossastro per poi passare gradualmente al viola.
Foto 8: Giochi di luce nella notte.
Nello scatto, realizzato dal belvedere di Pocol (lo stesso dello scatto n°1) ho voluto immortalare, insieme al fenomeno dell’enrosadira anche la Luna. Un piccolo trucchetto mi aiuta a pianificare con dovuto anticipo queste inquadrature. L’applicazione PeakFinder infatti oltre ad indicare con precisione la posizione esatta della Luna e del Sole nella fasi si alba e tramonto rispetto alle montagne, riporta per queste ultime i rispettivi nomi, è così abbastanza semplice, conoscendo bene la zona, individuare la posizione e l’orario ottimali. Se siete in vacanza nei pressi del massiccio il mio invito è a cimentarsi con una tale tecnica di previsione, certo si può sbagliare e buttar via qualche ora preziosa ma volete mettere con la soddisfazione di catturare uno scorcio originale e minuziosamente selezionato il suo risultato potrebbe addirittura superare le aspettative? Pura felicità. Per il mio progetto ho utilizzato il 300mm. La foto è composta da tre scatti uniti in Hdr f9, iso 320, tempi 1/400 sec., 1/25sec, 1/40sec.
Foto 9: La Luna sorge sopra il Sorapis al tramonto mentre e in atto l’enrosadira.
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APOD DEL 13 OTTOBRE 2024
Il video dell’aurora boreale realizzato dall’autore è stato riconosciuto come Astronomical Picture Of the Day del 13 ottobre 2024. Setup e tecnica: zona delle Cinque Torri, Cortina d’Ampezzo. Scatto composto da 163 fotografie F 4.5, 13 secondi, iso 8000, focale 16mm. Canon 6D Mark II, 16-35mm Canon serie L F 2.8. Montaggio a cura di Diego Zardini.
Le immagini sono di proprietà di @Cristian Bigotina, vietata la riproduzione
Castel Gandolfo presso la Sede della Specola Vaticana – Albano Laziale
Il VI Simposio Nazionale degli Ottico-Meccanici Italiani rappresenta un appuntamento unico dedicato agli appassionati e professionisti del settore ottico e meccanico. Questo prestigioso evento si terrà nella suggestiva cornice della Specola Vaticana a Castel Gandolfo, un luogo iconico per l’astronomia e la scienza.
La giornata sarà ricca di attività, tra cui visite guidate al Museo degli Uffici della Specola e ai telescopi storici, come il celebre Carte du Ciel. Il programma prevede anche momenti di approfondimento scientifico con interventi di esperti, che presenteranno temi di grande rilevanza nel panorama ottico-meccanico, oltre a sessioni di osservazione astronomica serale con strumenti storici.
Un evento che celebra la tradizione e l’innovazione in un settore che guarda alle stelle, offrendo un’occasione per il confronto, la condivisione di esperienze e l’esplorazione di nuove frontiere tecnologiche.
Nel mese di agosto 2016, Gianfranco Coppola, storico ottico, e Adriano Lolli hanno dato vita a un progetto nato con l’obiettivo di riunire i vari operatori del settore. Con il prezioso contributo del compianto Paolo Campaner e di Antonello Satta, la prima edizione dell’evento si è tenuta a dicembre dello stesso anno a Musile di Piave, immortalata in un video disponibile su YouTube: Link al video.
Da quel momento, l’iniziativa è diventata un appuntamento annuale, con l’unica eccezione del periodo segnato dalla pandemia. Nel corso degli anni, l’evento è cresciuto progressivamente, come testimoniato in un video riassuntivo delle prime quattro edizioni, disponibile qui: Link al video.
La sesta edizione si terrà sabato 7 dicembre 2024 presso la prestigiosa sede della Specola Vaticana, a Castel Gandolfo – Albano Laziale. L’organizzazione di questa edizione è curata da Adriano Lolli, con il supporto di Claudio Costa e Antonello Satta.
Programma della Giornata
Programma del VI Simposio Nazionale Ottico Meccanici Italiani
Programma della giornata:
Ore 10-10:59: Arrivo e presentazioni presso la Specola Vaticana, Piazza Sabatini 5.
Ore 11: Visita al Museo degli Uffici della Specola Vaticana, con focus su storia, meteoriti, strumenti e libri antichi.
Ore 12: Visita ai Giardini Vaticani e pranzo al sacco.
Ore 15: Visita alle specole dei telescopi Carte du Ciel e Schmidt e all’attiguo Museo Astronomico.
Ore 17: Sala Conferenze Buffetti: apertura lavori con i saluti delle autorità ecclesiastiche.
Ore 20: Cena al ristorante Sor Capanna, Corso della Repubblica 12, Castel Gandolfo.
Ore 22: Osservazioni astronomiche (Luna, Saturno e Giove) con il telescopio storico Carte du Ciel del 1891.
Interventi e relatori al VI Simposio Ottico Meccanici Italiani
Relatori e tematiche principali
Adriano Lolli (Moderatore): L’ottica di Leonardo e il suo scopritore.
Richard A. D’Souza S.J.: Il telescopio Vaticano a tecnologia avanzata (VATT).
Claudio Costa: Dieci anni di restauro dei telescopi storici della Specola Vaticana.
Roberto Ciabattoni: Uso di filtri e camere multispettrali per la diagnostica su opere d’arte.
Roberto Ragazzoni: Campo grande, grandioso, grandissimo: i limiti dei telescopi.
Fabrizio Tamburini: Luce strutturata: dall’astronomia al computer ottico quantistico.
Massimo D’Apice: Compensatore di Dispersione Atmosferica basato su lamina ottica.
Antonello Satta: H-alpha solare: esperienze di autocostruzione.
Condizioni favorevoli in dicembre per il gigante gassoso. Il 6 dicembre, Giove raggiungerà il perigeo, ossia il punto della sua orbita più vicino alla Terra. Il giorno successivo, il 7 dicembre, Giove sarà in opposizione al Sole esattamente dalla parte opposta rispetto al Sole nel cielo terrestre, sorgendo al tramonto e tramontando all’alba. La configurazione sommata alla precedente contribuirà a far apparire Giove come luminoso e visibile per tutta la notte, ideale per chi desidera osservarne i dettagli, come le sue bande di nubi e i principali satelliti. Infine, il 14 dicembre, Giove avrà una suggestiva congiunzione con la Luna, che passerà a circa 5°28′ a nord del pianeta.
Schema della posizione di Giove in opposizione rispetto al Sole. Orbite e pianeti non sono in scala.
Giove nella costellazione del Toro
Durante l’opposizione, mag -2.8 e diametro apparente 47,1”, Giove si troverà nella costellazione del Toro, una posizione che rende il pianeta facilmente individuabile. Dall’Italia, sarà visibile dalle prime ore della sera fino all’alba, raggiungendo il punto più alto nel cielo meridionale intorno alle 23:53. Sarà sufficiente guardare verso est subito dopo il tramonto per ammirare Giove come un punto estremamente luminoso.
Grazie alla coincidenza con il perigeo, ovvero il punto della sua orbita più vicino alla Terra, Giove apparirà più brillante e con un disco più grande del solito. Non va dimenticato tuttavia che essendo Giove un pianeta esterno la dimensione apparente del disco non subisce particolari variazioni fra la posizione in opposizione e quella in congiunzione con il Sole. Le condizioni saranno quindi ideali per l’osservazione astronomica, sia ad occhio nudo che con l’ausilio di telescopi.
Posizione di Giove in opposizione il 07 dicembre 2024. Crediti https://theskylive.com/
Un invito all’osservazione e alla condivisione
Per osservare Giove al meglio, consigliamo di utilizzare un telescopio, che permetterà di apprezzare dettagli straordinari come le sue bande atmosferiche colorate e i quattro satelliti galileiani: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Non meno spettacolare sarà il 14 dicembre, quando la Luna quasi piena sarà in congiunzione con Giove, creando un suggestivo duetto celeste nella costellazione del Toro.
La redazione di Coelum Astronomia, attraverso la sua rubrica mensile Il cielo del mese, dedica ampio spazio a questi eventi astronomici, con consigli pratici per l’osservazione e approfondimenti sulle caratteristiche dei pianeti. Vi invitiamo a consultare la nostra guida per non perdere nessun dettaglio di questo affascinante fenomeno.
Condividete le vostre immagini su PhotoCoelum
Se avete la passione per la fotografia astronomica, approfittate di queste notti per catturare lo spettacolo di Giove in opposizione. Caricate le vostre immagini su PhotoCoelum, la nostra piattaforma dedicata alla condivisione delle più belle foto astronomiche. Le migliori immagini saranno selezionate e pubblicate nelle nostre future edizioni, contribuendo a diffondere la meraviglia del cielo notturno.
Non dimenticate di condividere con noi le vostre impressioni e osservazioni: il cielo di dicembre ci offre opportunità straordinarie per apprezzare la bellezza e la vastità dell’universo.
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