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Una nuova luce nella Via Lattea

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di | Pubblicato il 02 Dicembre 2011
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Quando si tenta di guardare il cielo stellato in città, spesso non si scorgono che le stelle più brillanti, per via dall’inquinamento luminoso. Una cosa simile succede anche agli astronomi che  vogliono osservare la Via Lattea da un punto vicino al Sole: alcune radiazioni sono impossibili da individuare. Per questo bisogna allontanarsi il più possibile. È quello che hanno fatto i ricercatori del Centre national de la recherche scientifique (Cnrs) francese, che hanno preso in prestito gli occhi di due famose sonde della Nasa, ora in viaggio verso i confini del Sistema Solare: le Voyager.

La radiazione cercata si chiama Lyman-alpha e viene usata in generale per studiare il tasso di formazione delle stelle nelle galassie. Prima di questo studio, però, l’emissione Lyman-alpha della nostra Via Lattea non era mai stata osservata. Questo il motivo per cui la ricerca si è meritata le pagine di Science

La radiazione, emessa nell’ultravioletto, è generata dall’idrogeno. In particolare, si osserva quando questo elemento passa da uno stato con energia più alta del normale (primo stato eccitato) allo stato di energia più bassa (stato fondamentale). Il motivo per cui gli astronomi considerano l’emissione come un indicatore del tasso di formazione di nuove stelle è che questa si presenta più spesso nel sistemi stellari molto giovani. Qui, infatti, i corpi più caldi emettono grandi quantità di radiazione che possono eccitare l’idrogeno; l’elemento eccitato è però instabile, e tenderà a tornare nello stato fondamentale, rilasciando energia sotto forma di radiazione Lyman-alpha, appunto. 

Se è semplice osservare queste radiazioni per le galassie lontane, lo è meno se si cercano nella propria. Per un effetto chiamato Doppler, infatti, quando si vanno a osservare le emissioni luminose di corpi che si stanno avvicinando o allontanando, queste risultano avere frequenze diverse dal normale, e sono quindi più facilmente riconoscibili. Lo stesso effetto, però, non è abbastanza evidente quando guardiamo troppo vicino. Inoltre, il Sistema Solare è “pieno” di radiazioni, almeno fino a una certa distanza dal Sole, oltre la quale non arriva più il vento solare (il gas ionizzato di protoni, elettroni e nuclei d’elio emesso dalla stella). Quest’ultimo è proprio la causa della difficoltà nell’osservazione della radiazione Lyman-alpha prodotta dalla Via Lattea: i fotoni che viaggiano nel nostro sistema planetario, infatti, quando incontrano le particelle contenute nel vento solare vengono assorbiti da esse, e poi emessi nuovamente a una frequenza identica a quella della radiazione tanto cercata dagli astronomi, nascondendola.

A una certa distanza dalla stella, questo effetto si riduce molto ed è dunque più semplice scorgere la radiazione Lyman-alpha. Ecco perché i quattro scanner montati sulle sonde Voyager (che oggi si trovano all’incirca alla distanza media di Plutone dal Sole) hanno potuto fornire ai ricercatori i dati necessari al loro studio. La speranza, a questo punto, è che le sonde possano continuare ad inviare dati. “Il sistema elettrico che fornisce energia alle sonde si sta pian piano spegnendo. Proprio nel momento in cui la radiazione Lyman-alpha diventa più facilmente osservabile, sta finendo la corrente”, ha spiegato l’astronomo Jeffrey Linsky, dell’Università del Colorado, in un commento alla ricerca del Cnrs, pubblicato sempre su Science: “L’unico strumento presente sulla sonda Voyager 2 si è già spento, e anche gli altri tre scanner presenti su Voyager 1 cominciano ad avere difficoltà. Speriamo solo che quando la sonda raggiungerà finalmente lo Spazio libero dal vento solare – cosa che succederà in un momento non meglio precisato dei prossimi dieci anni – la strumentazione possa essere ancora attiva. Se così fosse, c’è da aspettarsi un bel po’ di scoperte”.

Riferimenti: Science doi: 10.1126/science.1197340; doi: 10.1126/science.1200166

Credit per l’immagine: Nasa

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