Disco di accrescimento deformato attorno buco nero di massa stellare

Le variazioni nella luminosità della luce osservata intorno a un buco nero di massa stellare nel sistema binario MAXI J1820 + 070 sono state causate da un enorme ordito nel suo disco di accrescimento, secondo un articolo che sarà pubblicato nel Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

La scoperta è stata fatta da un'ampia e dettagliata curva di luce ottenuta in quasi un anno da astronomi dilettanti che fanno parte dell'AAVSO (American Association of Variable Star Observers). 

Disco di accrescimento deformato attorno buco nero di massa stellare

MAXI J1820+070 si trova a circa 9.600 anni luce di distanza nella costellazione dell'Ofiuco. 

Questo sistema binario è costituito da una stella di piccola massa simile al nostro Sole e da un buco nero di 8 masse solari. MAXI J1820+070 è stato scoperto come un nuovo transitorio a raggi X nel marzo 2018 da un telescopio a raggi X giapponese a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. 

È stato anche registrato come un transitorio ottico, chiamato ASASSN-18ey, pochi giorni prima.

Divenne uno dei più luminosi (sia nei raggi X che nell'ottica) di tali oggetti mai visti, e rimase attivo e luminoso per molti mesi, subendo transizioni di stato a raggi X e diverse esplosioni successive. 

"Il materiale della stella normale viene tirato dall'oggetto compatto nel suo disco di accrescimento circostante di gas a spirale", ha detto il professor Phil Charles, astronomo del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Southampton. 

"Le esplosioni massicce si verificano quando il materiale nel disco diventa caldo e instabile, si accumula sul buco nero e rilascia abbondanti quantità di energia prima di attraversare l'orizzonte degli eventi". 

"Questo processo è caotico e altamente variabile, variando su scale temporali da millisecondi a mesi". 

Il professor Charles e colleghi hanno creato una visualizzazione del sistema MAXI J1820 + 070, mostrando come un'enorme emissione di raggi X emana da molto vicino al buco nero, e quindi irradia la materia circostante, in particolare il disco di accrescimento, riscaldandola fino a una temperatura di circa 10.000 K, che è vista come la luce visiva emessa. 

Ecco perché, man mano che l'esplosione dei raggi X diminuisce, diminuisce anche la luce ottica. 

Ma qualcosa di inaspettato è successo quasi 3 mesi dopo l'inizio dello sfogo quando la curva di luce ottica ha iniziato un'enorme modulazione su un periodo di circa 17 ore. 

Eppure non c'è stato alcun cambiamento nell'uscita a raggi X, che è rimasta costante. 

Mentre piccole modulazioni visibili quasi periodiche erano state osservate in passato durante altre esplosioni transitorie a raggi X, nulla di questa scala era mai stato visto prima. 

"Cosa stava causando questo comportamento straordinario? 

Con l'angolo di visione del sistema come mostrato nella foto, potremmo escludere abbastanza rapidamente la solita spiegazione che i raggi X stavano illuminando la faccia interna della stella donatrice perché la luminosità si stava verificando nel momento sbagliato ", ha detto il professor Charles. 

"Né potrebbe essere dovuto alla luce variabile da dove il flusso di trasferimento di massa colpisce il disco mentre la modulazione si sposta gradualmente rispetto all'orbita". 

Ciò ha lasciato solo una possibile spiegazione, l'enorme flusso di raggi X stava irradiando il disco e causandone la deformazione. 

L'ordito fornisce un enorme aumento dell'area del disco che potrebbe essere illuminata, facendo così aumentare drasticamente l'emissione luminosa visiva se vista al momento giusto. 

Tale comportamento era stato osservato in binari a raggi X con donatori più massicci, ma mai in un buco nero transitorio con un donatore di bassa massa come questo. 

Apre una strada completamente nuova per studiare la struttura e le proprietà dei dischi di accrescimento deformati. 

"Questo oggetto ha proprietà notevoli tra un gruppo già interessante di oggetti che hanno molto da insegnarci sui punti finali dell'evoluzione stellare e sulla formazione di oggetti compatti", ha detto il professor Charles. 

"Sappiamo già di un paio di dozzine di sistemi binari di buchi neri nella nostra galassia, che hanno tutti masse nell'intervallo di massa solare 5-15". 

"Crescono tutti con l'accrescimento della materia a cui abbiamo assistito in modo così spettacolare qui".

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Differenza tra massa e peso - LEGGE DI HOOKE

La principale differenza tra la massa e il peso è che la massa corrisponde alla quantità di materia da cui un oggetto è composto. 

Il peso (o forza peso) è, invece, il valore della massa influenzato dal campo gravitazionale.

P = m x g

Differenza tra massa e peso - LEGGE DI HOOKE

La massa si rappresenta con il simbolo m e si misura in Kg, il peso si rappresenta con il simbolo P e si misura in N, l'accelerazione di gravità si rappresenta con il simbolo g e si misura in N/Kg e varia al variare del corpo celeste.

Fig.1

Robert Hooke (chimico, matematico e fisico inglese) fu uno dei più grandi scienziati del Seicento una delle figure chiave della rivoluzione scientifica. 

Suo il merito di aver anticipato alcune delle principali invenzioni e scoperte dell'epoca, anche se non gli riuscì di portarne a termine molte. 

Tra i suoi studi si annovera la teoria del moto planetario e l'intuizione di una legge relativa la gravitazione dei corpi celesti, che però non sviluppò matematicamente e che fu punto di partenza per la ben nota legge di gravitazione universale, formulata dal matematico inglese Isaac Newton.

Utilizzò inoltre per primo il meccanismo della molla a bilanciere per la regolazione degli orologi.

La legge di Hooke descrive quantitativamente le deformazioni elastiche subite da un solido al quale sia applicata una forza meccanica.

L’esperienza mostra che, quando si applica a un corpo solido una forza che ne modifichi la forma in modo non irreversibile, l’entità della deformazione è proporzionale alla forza applicata.

Se l'intensità della forza è minore di un certo valore critico, l'allungamento prodotto è a essa proporzionale e il grafico che rappresenta la legge è una retta (Proporzionalità Diretta).

Al di sopra del limite elastico, specifico di ogni corpo e dipendente dalla sua forma e composizione, si producono deformazioni irreversibili;

Fe= -k x a

Riportiamo in figura una molla elicoidale a riposo e sottoposta ad allungamento, e viene riportato il grafico dell’allungamento della molla sottoposta a pesi:

Fig.2

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Scoperta massa mancante universo

Fonte - Redazione Tgcom24 - Scoperta massa mancante dell'universo, nascosta nei gas che lo attraversano

L'universo è finalmente "completo" è stata trovata la massa mancante, ossia la materia visibile prevista dai calcoli, ma di cui non c'era traccia in 10 miliardi di anni di storia.

 Scoperta massa mancante Universo

Si nasconde nei filamenti di gas che attraversano il cosmo come una ragnatela. 

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Scoperti nuovi pianeti fuori nostro Sistema Solare

La scoperta, pubblicata su Nature, è dell'italiano Fabrizio Nicastro, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), e si basa sui dati del telescopio Xmm-Newton dell'Agenzia Spaziale Europea.

"Le nostre osservazioni, giunte dopo 18 anni di incessanti tentativi da parte di diversi gruppi di ricerca nel mondo, hanno finalmente individuato la materia ordinaria mancante dell'Universo", ha detto Nicastro, dell'Osservatorio di Roma dell'Inaf, che ha coordinato la ricerca con altre istituzioni europee, statunitensi e italiane.

Tra queste ultime Università di Trieste e sezione di Trieste dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn), Università di Roma Tre e Osservatorio di Bologna.

"La materia che abbiamo trovato - ha aggiunto - è esattamente nella posizione e nella quantita' predette dalla teoria, quindi possiamo dire di aver risolto uno dei piu' grandi misteri dell'astrofisica moderna: quella dei barioni mancanti".

Nicotra aveva intercettato i nascondigli della massa mancante già nel 2005, quando lavorava negli Stati Uniti, presso il Centro di Astrofisica Harvard-Smithsonian di Cambridge.

Anche quei primi indizi erano stati pubblicati su Nature e adesso la fotografia della materia visibile è finalmente completa.

Finora di questa materia ordinaria, fatta di particelle chiamate barioni, si conservava soltanto il lontanissimo ricordo trasportato dalla radiazione cosmica di fondo, una sorta di eco del Big Bang.

Dopo i primissimi miliardi di anni dell'universo, però, mancava all'appello circa la metà della materia che costituisce stelle, pianeti e qualsiasi altro oggetto che possiamo vedere.

Soltanto adesso i dati telescopio europeo a raggi X, Xmm-Newton, indicano che la massa mancante si nasconde nei filamenti cosmici formati soprattutto da idrogeno ionizzato, molto deboli e difficili da osservare.

Dal 2015 al 2017 telescopio spaziale è stato puntato sullo stessa porzione del cielo osservata nel 2005, quella in cui si trova il quasar chiamato 1ES 1553+113. 

Combinando queste osservazioni con altre fatte in precedenza si è ottenuta una sorta di "radiografia" dettagliata del materiale che si trova tra noi e il quasar.

Questo ha permesso di scoprire una serie di deboli righe di assorbimento dovute alla presenza di enormi quantità di barioni nascosti nel materiale caldo e gassoso che si estende anche per milioni di anni luce tra una galassia e l'altra.

Fonte: Redazione Tgcom24

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Calcolo futuro effetti estinzioni di massa

Fonte - ANSA - Calcolati guardando al futuro gli effetti che potrebbero esserci come conseguenza di una ipotetica estinzione di massa per nuove forme di vita. 

Recentemente è stato possibile calcolare gli effetti che potrebbero essereci dopo una ipotetica estinzione di massa per fare posto ad una nuova specie vivente:

Calcolo futuro effetti estinzioni di massa

Grazie a questo nuovo metodo di studio, gli effetti causati dalle estinzioni di massa, adesso risultano essere meno oscuri, riuscendo ad avere risposte più chiare!

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Rischio estinzione pinguini imperatore: entro il 2100

La scoperta è stata fatta e pubblicata sulla rivista scientifica Nature Communications da un gruppo di ricercatori guidati da David Button e coordinata dall'università britannica di Birmingham:

proprio nel momento in cui è in aumento la quantità di specie che stanno per estinguersi, dando vita ad altre forme di vita!

Quello che è stato fatto dalla ricerca è di ricostruire la cronostoria di ben 891 specie di animali vertebrati terrestri in un periodo temporale che va tra i 260 ed i 175 milioni di anni fa:

Pangea

nel momento in cui erano in atto due estinzioni di massa che influenzarono fortemente l'equilibrio della specie che si trovava nel continente allora Pangea, favorendo il proliferare dei dinosauri e successivamente dei moderni vertebrati.

Fig.2

Il risultato è stato che tutte e due le estinzioni di massa, hanno portato effetti che hanno determinato un calo di diversità biologiche in cui nuove specie hanno avuto il predominio nella vastità del territorio allora Pangea:

L'estinzione che si è verificata al termine del periodo Permiano, è stata la più grande che sia mai avvenuta, in cui il 70% delle specie di vertebrati sparirono.

Le poche specie sopravvissute e le nuove che nacquerò, tra cui il listrosauro, vivevano assieme agli antenati dei mammiferi i cui fossili sono stati trovati recentemente in Russia, Cina, India, Africa e Antartide.

Fonte: ANSA

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Massa e dimensioni Pianeta simile alla Terra

Massa e dimensioni risulterebbero simili a quelle della Terra, peccato soltanto che la propria stella sia troppo fredda: "Palla di neve" ricorda la terra tranne che per la temperatura! 

Troppo freddo il suo sole per poterlo accostare alla Terra, anche se in effetti la sua massa e le sue dimensioni lo renderebbero quasi gemello:

Massa e dimensioni Pianeta simile alla Terra

"Palla di neve", un soprannome che la dice lunga sulle condizioni climatiche che essitono su questo pianeta che di uguale al nostro ha soltanto la massa e la grandezza!

La scoperta di questo pianeta è stata fatta da un team di ricercatori coordinati da Yossi Shvartzvald, del Jet Propulsion Laboratory a Pasadena della Nasa, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Astrophysical Journal Letters.

Il nome esatto con cui è stato catalogato "Palla di neve" è rappresetnato dalla sigla OGLE-2016-BLG-1195Lb, ed è disante dalla Terra circa 13.000 anni luce:

Il pianeta orbita attorno a una stella molto piccola, la cui massa risulterebbe di appena il 7,8% quella del nostro Sole.

Potete ben capire che le misure cosi ridotte fanno si che venga catalogato tra le stelle nane brune, ovvero sia tutte quelle stelle che si trovano a cavallo tra l'essere una stella e grande pianeta gassoso, dal momento che questi oggetti non possiedono una massa tale da far attivare nel nucleo le reazioni di fusione nucleare e quindi irradiare il calore necesario alle forme di vita, almeno quelle che conosciamo noi.

Per questo, nonostante il pianeta sia molto simile alla Terra per dimensioni e orbita, è certamente un luogo freddissimo e ghiacciato.

Per individuare OGLE-2016-BLG-1195Lb, troppo piccolo e lontano per essere visto con i metodi 'tradizionali', i ricercatori hanno usato una speciale tecnica detta di microlenti gravitazionali.

"E' il pianeta con la massa più piccola ad essere mai stato trovato con le microlenti", ha detto Shvartzvald.

Fonte: ANSA

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Trovata massa mancante della Via Lattea: atomi idrogeno

Trovata probabilmente la massa mancate che formerebbe la nostra galassia, la Via Lattea, che rappresenterebbe quell'alone di idrogeno che è stato osservato recentemente. 

Sembrerebbe che sia un'alone di idrogeno la massa mancante che formerebbe la nsotra galassia, la Via Lattea, osservato per la prima volta in maniera dettagliata:

Trovata massa mancante della Via Lattea: atomi idrogeno

Gli astronomi hanno motivo di credere che sia proprio quell'alone di idrogeno che circonda la nostra galassia a rappresetnare quella massa che fino ad ora risultava mancare!

Pubblicato sulla rivista Nature Astronomy, il risultato si deve agli astronomi dell'università americana dell'Arizona Huanian Zhang e Dennis Zaritsky.

Fig.1

In passato la presunta presenza di questo velo di idrogeno all'interno della Via Lattea, era stato ipotizzato con delle simulazioni, senza però riuscire ad osservare in maniera dettagliata e diretta la sua presenza effettiva.

Infatti è stato solo grazie ad un attenta e accurata analisi dei dati delle osservazioni relative ad oltre 700.00 galassie che si è potuto osservarne la presenza di idrogeno:

Fig.2

Mettendo a confronto i dati in possesso, i ricercatori hanno potuto scoprire tale presenza in ogni osservazione, appurando che questo gas si trova sparso come un alone che circonda l'intera nostra galassia!

Per Zaritsky è stato come scrutare queste galassie ''attraverso un velo'': ''vediamo idrogeno in qualsiasi direzione si guardi'', ha detto.

Il gas, ha aggiunto, ''non ruota così rapidamente da indicare che sia in procinto di essere gettato fuori dalla galassia, e non sembra neanche che stia cadendo sulla galassia''.

Si tratta di una scoperta che ha avuto le sue difficoltà a causa della presenza di atomi di idrogeno neutro, ovvero sia non caricati elettricamente, e per questo motivo estremamente complicati da intercettare perchè resterebbero praticamente invisibili alla maggior parte delle tecniche di osservazione.

La scoperta è stata possibile solo grazie alla enorme quantità di dati analizzati.

Adesso i ricercatori intendono prendere in esame ulteriori dati per calcolare meglio la distribuzione dell'alone e per definire temperatura e densità dell'idrogeno.

Fonte: ANSA

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Bosone di Higgs scoperto segreto della massa

Bosone di Higgs, ovvero sia l'obbiettivo numero uno perseguito dai fisici di tutto il mondo, perchè grazie a questa particolare particella si è potuto scoprire il segreto della massa.

La massa esiste e la sua presenza è contemplata dalla teoria a cui fa riferimento la fisica moderna, il cosiddetto Modello Standard, che spiega come le particelle elementari sono in grado di assimilare la massa.

Bosone di Higgs scoperto segreto della massa

La sua scoperta è stata annunciata dal Cern di Ginevra il 4 luglio 2012.

Ad inviduare la particella sono stati gli esperimenti Cms e Atlas, condotti nel più grande acceleratore del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc) del Cern di Ginevra.

Prevista nel 1964 dal fisico scozzese Peter Higgs, in collaborazione con i colleghi Fracois Englert e Robert Brout, l’esistenza del bosone di Higgs è diventata in breve parte integrante del Modello Standard.

Quest’ultimo prevede che lo spazio sia pieno dei cosiddetti ''campi di Higgs'', con i quali le particelle interagiscono.

 Le particelle che hanno un’interazione più forte hanno più massa rispetto a quelle che interagiscono debolmente.

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