Captati impulsi radio da un’altra galassia

Segnali dal cielo. Meglio, segnali radio- di origine al momento sconosciuta- provenienti da un’altra galassia. Non è la trama di un film di fantascienza, ma quanto registrato dalle strumentazioni astronomiche. Prima in Australia, ora a Porto Rico. E non ci sono più dubbi sul fatto che questi impulsi misteriosi arrivino proprio dallo spazio profondo.

IL RADIOTELESCOPIO DI ARECIBO

A sgomberare il campo dalla possibilità di un errore è l’articolo pubblicato il 10 luglio dalla rivista scientifica Astrophysical Journal nel quale è stata confermata l’esistenza delle cosiddette “fast radio burst” o FRB ( traducibili come “raffiche radio”o “lampi-radio”) individuate per la prima volta dal radioscopio Parkes, nel Nuovo Galles del Sud. Finora, la mancanza di risultati simili, registrati da altri osservatori, aveva fatto ipotizzare che i segnali captati dal team australiano fossero in realtà provenienti da una fonte nelle vicinanze della Terra. Ora gli studi di Arecibo escludono questa eventualità.

“Il nostro risultato è importante, perché elimina ogni dubbio sul fatto che le FRB siano di origine cosmica”, ha detto Victoria Kaspi, professoressa di astrofisica alla McGill University di Montreal e tra i responsabili del progetto di ricerca che ha portato all’ individuazione del fenomeno. “Tutti gli indizi mostrano che le onde radio siano arrivate dall’esterno della nostra galassia. Una prospettiva davvero esaltante.”

Ma cosa abbia effettivamente prodotto questi rapidissimi segnali radio è, per ora, il mistero più grande sul quale gli astrofisici si stanno confrontando. Tra le ipotesi, l’evaporazione di un buco nero, la fusione di stelle a neutroni oppure emissioni di plasma da parte di una magnetar ( ovvero un tipo di stella a neutroni dal campo magnetico estremamente potente). Tutte le possibilità restano aperte.

UNA RAFFIGURAZIONE ARTISTICA DI UNA MAGNETAR, UNA STELLA MAGNETICA

Questi insoliti e ultrarapidi impulsi sono stati scoperti il 2 novembre del 2012 dal radiotelescopio più grande e sensibile del mondo, quello appunto di Arecibo, dotato di un’antenna di oltre 300 metri. Questi lampi-radio durano solo pochi millesimi di secondo ed è molto difficile riuscire a “catturarli”. Ma il team internazionale di Arecibo ha confermato le stime precedenti secondo le quali queste strane raffiche cosmiche si verificano 10 mila volte al giorno nell’intera volta celeste. Questo sorprendente numero è stato dedotto sulla base della percentuale di cielo osservato e del tempo dell’osservazione.

“La brillantezza, la durata dell’evento e la percentuale dedotta della sua frequenza sono tutti coerenti con le proprietà degli impulsi di onde radio precedentemente individuati dal telescopio Parkes”, ha spiegato Laura Spitler, dottoranda alla Cornell University all’inizio dello studio ed ora ricercatrice presso il Maz Planck Institut, in Germania.

Il cosiddetto “effetto di dispersione del plasma” fa pensare che quei segnali improvvisi provengano da un punto al di là della Via Lattea. Gli impulsi che attraversano il cosmo, infatti, sono distinguibili dalle interferenze prodotte dall’uomo per effetto degli elettroni interstellari, che fanno sì che le onde radio viaggino più lentamente a radiofrequenze inferiori. E le esplosioni registrate dalle strumentazioni di Arecibo hanno tre volte la misura massima di dispersione che ci si attenderebbe da una fonte interna alla galassia.

IL PUNTO NEL QUALE SONO STATI CAPTATI I SEGNALI RADIO

La ricerca però è appena all’inizio. Altri telescopi verranno presto coinvolti nell’indagine, per cercare di rilevare i fast radio burst in altri punti dell’universo e tentare così di identificarne la natura e la provenienza. Quelli attualmente in costruzione in Australia e Sudafrica, tanto come il CHIME in Canada, hanno la capacità di captare questi impercettibili segnali. Gli astronomi puntano molto su queste nuove strumentazioni, per arrivare a capire cosa si nasconda dietro a questo strano fenomeno cosmico.

Fonte: extremamente

La NASA sta progettando la nuova astronave a curvatura “IXS Enterprise”

“Credo che un giorno… molto presto, viaggeremo tra le stelle con astronavi a propulsione a “curvatura”, si molto simili a quelli della serie fantascientifica di Star Trek.” Il dottor Harold “Sonny” White sta ancora lavorando su un motore a curvatura alla Johnson Space Center della NASA.

UNA NUOVA TEORIA, UNA NUOVA ASTRONAVE…CON WARP DRIVE?

Quello che i fan di Star Trek non sanno è che un fisico del Johnson Space Center la NASA a Houston sta studiando la fattibilità della costruzione di un vero e proprio motore a curvatura. Harold “Sonny” White, capo del programma avanzato di propulsione del centro spaziale, ha assemblato un esperimento da tavolo progettato per creare piccole distorsioni spazio-tempo, il tessuto dell’Universo. Se l’esperimento ha successo, potrebbe eventualmente portare allo sviluppo di un sistema in grado di generare una bolla di spazio-tempo deformato intorno ad un veicolo spaziale. Invece di aumentare la velocità della nave spaziale, la velocità di curvatura altererebbe lo spazio-tempo lungo il suo percorso, permettendo così di eludere le leggi della fisica che vietano viaggi più veloci della luce. Tale nave spaziale potrebbe superare le enormi distanze tra le stelle in poche settimane. Per i lettori e scrittori di fantascienza, questa è una notizia straordinaria. E non importa che altri fisici si fanno beffe dell’idea di White, sostenendo che è impossibile modificare lo spazio-tempo in questo modo.

Né importa che la NASA ha stanziato solo 50 mila dollari per questo progetto. Un sorprendente numero di scienziati, ingegneri e appassionati di spazio dilettanti credono in questo sogno. Hanno condiviso le loro speranze e le ipotesi a conferenze accademiche. Hanno fondato organizzazioni del progetto Starship Anno 100 , la Fondazione Tau Zero , Icarus Interstellar , che cercano di gettare le basi per una missione interstellare senza equipaggio che potrebbe essere lanciata entro la fine del secolo. La loro passione è cresciuta negli ultimi anni, quando gli astronomi hanno individuato una serie di pianeti simili alla Terra orbitanti attorno a stelle che sono relativamente vicino al nostro sole. Poche decine di questi mondi occupano la cosiddetta “zona Goldilocks” intorno al loro stelle: sarebbero cioè idonei a sostenere la vita. Se ulteriori osservazioni dovessero confermare l’esistenza di un pianeta abitabile, come potremmo resistere all’invio di una sonda interstellare per esplorare questo strano mondo nuovo?

PROGETTO SPERIMENTALE…MA SOLO SU 3D

Il progetto di lavoro è ancora in fase sperimentale, ma non significa che non si possa già immaginare, quale sia la vera astronave in cantiere per la NASA, ovvero l’Enterprise, l’IXS con il sistema Warp Drive. Questa nave spaziale non a caso, dovrebbe essere simile al programma che si sta portando avanti per la costruzione di un motore a curvatura e poi successivamente montato su una nave spaziale, presentata di seguito in 3D.

( link sulla teoria del Warp Drive)

Problemi con i motori a curvatura?

Sebbene White e pochi altri scienziati hanno pensato alla possibilità di un motore a curvatura, la maggior parte degli appassionati interstellari hanno concentrato la loro attenzioni su tecnologie meno ipotetiche. Icarus Interstellar, per esempio, sta coordinando uno studio di un progetto di missione che utilizzerebbe la potenza della fusione nucleare per la propulsione della navicella. La fusione nucleare è ciò che dà alla bomba all’idrogeno il suo “bang”, e se l’energia è adeguatamente controllata e sfruttata potrebbe accelerare una sonda a velocità fenomenali, migliaia di volte più veloce di Voyager 1. Ma i ricercatori hanno cercato di costruire una centrale a fusione negli ultimi 50 anni, senza molto successo. La tecnologia non si è ancora dimostrata sulla Terra, e non è certo pronta per essere installata in un veicolo spaziale. Un altro grosso problema è la polvere interstellare. Anche se i grani di polvere nello spazio profondo sono microscopici, potrebbero causare enormi danni a una sonda che si trovasse a passare a tali velocità. La navicella dovrebbe essere dotata di schermatura pesante, che aumenterebbe la quantità di carburante necessario per accelerare l’astronave. Le complicazioni sembrano infinite come lo stesso spazio. L’enorme difficoltà del volo interstellare può contribuire a spiegare il famoso paradosso rilevato dal fisico Enrico Fermi nel 1950: se la vita intelligente è comune nell’universo, dove sono tutti gli alieni? Forse gli extraterrestri non hanno mai visitato la Terra, perché è troppo difficile arrivare qui. Tuttavia, il sogno del viaggio interstellare rimane ostinatamente in vita. Lo scorso settembre il progetto Starship Anno 100 ha tenuto un simposio sul tema appena un mese dopo che Icarus Interstellar ha ospitato la propria conferenza. in un momento in cui la NASA sta lottando per finanziare tutte le sue priorità come: la costruzione di un nuovo sistema di lancio per i suoi astronauti, l’invio di nuove sonde su Marte, la pianificazione di una missione interstellare può sembrare assurda e precoce. Ma i sostenitori come Jill Tarter,che ha dato il via allo sforzo di caccia ai segnali radio provenienti da civiltà extraterrestri, sostengono che l’esplorazione di altri sistemi stellari è essenziale per la sopravvivenza a lungo termine dell’umanità. Fintanto che la razza umana è limitata alla Terra e siamo ad alto rischio di estinzione. L’unico altro mondo nel nostro sistema solare che non arriva neppure vicino ad essere abitabile è Marte, e ci vorrebbero centinaia di anni di ingegneria del clima per rendere il Pianeta Rosso vivibile per gli esseri umani.

Comunque vadano le cose, il Dr. White passa ore e ore della sua vita quotidiana, lavorando a soluzioni di progetti di motori a propulsione per futuri viaggi interplanetari, come ad esempio il motore a ioni e plasma, propulsori sviluppati in un nuovo lavoro teorico che ha risolto i problemi del concetto di Alcubierre Drive, una teoria che ha permesso vi viaggiare più veloce della luce, basandosi sulle equazioni di Einstein nella relatività generale, sviluppato dal fisico teorico Miguel Alcubierre.

Una nave spaziale dotato di un motore a curvatura consentirebbe viaggi più veloce della luce piegando lo spazio circostante, rendendo le distanze più brevi. Pertanto i viaggi con motore a curvatura…per ora, non violano il primo comandamento di Einstein che dice: tu non devi viaggiare più veloce della luce!

Ecco a voi l’IXS Enterprise durante la sua fase di costruzione, il concetto che il Dr.White ha sviluppato con Rademaker. È possibile guardare il video del discorso affascinante che il Dr. Bianco ha dato alla conferenza della SpaceVision 2013.

Secondo il Dott.White, questa sotto è una tabella di marcia che il suo team ha bisogno di seguire per raggiungere tale obiettivo finale, verso un rapido viaggio interstellare.

Di seguito alcune fotografie del progetto artistico della nuova astronave IXS Enterprise

Se il suo lavoro sarà portato avanti con fiducia e risultati scientifici saranno quelli giusti e senza intoppi, White dice che saremmo in grado di creare un motore che ci porterà ad Alpha Centauri “in due settimane, come misurato con gli orologi qui sulla Terra.”

Fonte: Segnali Dal Cielo

Progetto “100YSS”: portare un’astronave su Alpha Centauri

In tempi di crisi economica, sognare non costa nulla. Così, mentre ci si barcamena con tagli e limiti di budget, e un futuro ancora incerto sugli obiettivi umani nello spazio (la Luna? Marte? Asteroidi?), alla NASA si lavora per immaginare le spedizioni interstellari di domani. Il sistema solare, del resto, comincia già a sembrarci stretto. Lì fuori, tra le stelle, potrebbero esserci pianeti abitabili. Forse persino intorno al sistema stellare più vicino alla Terra, quello di Alpha Centauri, una stella molto simile al Sole, parte di un probabile sistema triplo che però non necessariamente impedirebbe l’esistenza di pianeti con condizioni sufficienti a ospitare la vita. Problema: alla velocità della luce, ci vogliono quasi quattro anni e mezzo per arrivarci. E al momento l’oggetto più veloce costruito dall’uomo, la sonda New Horizons diretta verso Plutone e i confini del sistema solare, viaggi a velocità assai inferiori. Le occorrerebbero 70.000 anni per raggiungere Alpha Centauri. Possiamo aspettare così tanto?

La strada che porta alla stelle

Decisamente no. C’è almeno un metodo per fare più veloce: realizzare un’astronave con un motore a fusione nucleare. Al momento, sulla Terra siamo ancora lontani dal poter realizzare un processo controllato di fusione nucleare (per intenderci, lo stesso processo che in modo incontrollato avviene in una bomba H o nel Sole). Perciò utilizzare un simile sistema come “motore” di un’astronave interstellare è un’ipotesi molto remota, ma non fantascientifica. Si calcola che in questo modo si potrebbe viaggiare a una velocità tra il 10 e il 20% di quella della luce, che per chi non lo ricorda è di ben 300.000 km/s. Poca roba, d’accordo, ma sempre meglio di niente: ci vorrebbero appena trenta o quarant’anni per arrivare su Alpha Centauri, un arco di tempo accettabile per una generazione umana.



L’astronave ipotizzata nel vecchio progetto “Daedalus” comparata all’Empire State Building.

Naturalmente, anche se riuscissimo a risolvere il problema della fusione nucleare, le difficoltà non finirebbero lì. Un viaggio di 30-40 anni non può essere intrapreso da un piccolo gruppo di persone, ma solo da un gran numero di futuri coloni, capaci di replicare nello spazio la vita di una piccola cittadina. Per farlo, dovrebbero avere una grande astronave, capace anche di riprodurre la gravità artificiale, perché vivere a gravità zero per un tempo troppo lungo provocherebbe conseguenze irreparabili per il nostro corpo, impedendo tra l’altro qualsiasi ipotesi di atterraggio su un pianeta (dove la gravità, per quanto possa essere bassa, risulterebbe comunque inaccettabile per un fisico abituato alla gravità zero). Inoltre, bisognerebbe trovare il modo di schermare l’astronave dai raggi cosmici, che sappiamo essere in grado di penetrare il nostro corpo fino a danneggiare il DNA e favorire l’insorgere di problemi alla lunga mortali. Senza lo schermo protettivo del campo magnetico e dell’atmosfera terrestre, non dureremmo che pochi anni.

100 Year SpaceShip



Lo scorso maggio la DARPA, l’agenzia americana che si occupa di progetti di ricerca avanzati nel settore della difesa, e che da sempre ha dato un sostanziale contributo all’impresa spaziale USA (in parallelo all’azione della NASA, che è un’agenzia civile) ha finanziato con mezzo milione di euro uno studio di fattibilità noto come “100 Year SpaceShip”, da cui l’acronimo 100YSS. Questo progetto recupera alcuni sogni vecchi di decenni, allora noti con l’etichetta di “Project Daedalus”, per costruire una grande astronave interstellare. L’idea è sempre quella di arrivarci con un motore a fusione nucleare o addirittura ad antimateria, la quale – quando incontra la materia ordinaria – produce un’esplosione enorme di energia. Un simile sistema permetterebbe di viaggiare al 40% della velocità della luce. Ma qui siamo già nel settore della fantascienza perché, sebbene negli acceleratori di particelle sia stato possibile produrre minuscole quantità di antimateria per alcuni istanti, allo stato attuale delle conoscenze non è possibile controllare il processo di annichilazione materia-antimateria.



L’ex astronauta Mae Jemison è stata scelta per guidare il progetto “100YSS”

Mae Jemison, ex astronauta – fu la prima donna di colore ad andare nello spazio durante un volo Shuttle – è stata scelta per dirigere il progetto. Fisica, ingegnere, imprenditrice e grande divulgatrice scientifica, è probabilmente la persona giusta al posto giusto. Lei ci crede davvero, e del resto ha abbastanza tempo per farcela. Da qui a cento anni, nel 2112, vuole che l’umanità faccia partire l’astronave diretta verso le stelle. Forse però per allora potrebbe essere stato scoperto un modo per fare ancora più veloce. La nuova idea di cui la NASA si è impossessata è quella di sfruttare il fenomeno dell’inflazione cosmica per violare il limite della velocità della luce. Harold White del Johnson Space Center crede sia possibile creare delle “bolle” di spazio-tempo in inflazione, all’interno del quale far viaggiare un’astronave. Secondo i suoi calcoli, in due settimane si raggiungerebbe Alpha Centauri.

La spinta dell’inflazione

Di che sta parlando? Come alcuni sapranno, nei primissimi istanti dopo il Big Bang si ritiene che l’universo sia entrato in una fase di espansione accelerata, nota come “inflazione”, durante la quale le sue dimensioni sono aumentate a un tasso superiore alla velocità della luce. Ciò è stato possibile in quanto non la materia, ma lo stesso spazio-tempo (con la luce al suo interno), ha aumentato le proprie dimensioni, sotto l’effetto di un campo di forza antigravitazionale. Il tutto è durato qualche frazione di secondo o poco più e ha portato l’universo a passare dalla grandezza di una molecola a quella di un pallone da rugby. Secondo alcuni cosmologi, fenomeni inflattivi potrebbero avvenire anche ora altrove nell’universo, o ripetersi in futuro. E se fossimo noi a produrli?

Se ci riuscissimo, potremmo prendere un’astronave e far sì che una piccola fetta di spazio-tempo intorno ad essa entri in uno stato di inflazione. Poi dovremmo dirigerla verso la destinazione prescelta e infine arrestare l’effetto per rientrare nello spazio normale. Non proprio una cosa alla nostra portata, però in questo caso non c’è un limite teorico che rema contro. La teoria della relatività è sempre lì, e resta inteso che nulla supera la velocità della luce, almeno all’interno della struttura dello spazio-tempo. Ma sappiamo che è possibile far sì che lo spazio-tempo stesso si espanda a velocità superiori. Niente accelerazione tale da schiacciare gli astronauti sui sedili, niente quantità immense di energia necessarie per accelerare l’astronave a velocità prossime a quelle della luce. La sfida è stata lanciata. Ora tocca agli scienziati verificarne la realizzabilità. Il tempo non ci manca: tra cento anni, forse, avremo risolto molti problemi qui sulla Terra e saremo pronti a dedicare la nostra attenzione alle stelle.

Fonte: Universo7p