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Indizi sul mistero dei quasar trasformisti

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Alcuni degli oggetti più luminosi dell’universo, i quasar , stanno svanendo rapidamente. Gli astronomi pensano ora di essere riusciti a capire questo comportamento misterioso, e la risposta potrebbe aiutarli a spiegare in che modo si evolvono le galassie come la Via Lattea. I quasar sono buchi neri supermassici al centro di galassie, alimentati da enormi quantità di gas che brillano nell’universo visibile. Gli astronomi hanno a lungo ritenuto che i quasar durino per milioni di anni per poi oscurarsi lentamente nel corso di decine di migliaia di anni. Ma nel 2014, Stephanie LaMassa, un’astronoma ora allo Space Telescope Science Institute di Baltimora, ha scoperto un quasar che sembrava scomparire in meno di dieci anni: un batter d’occhio, astronomicamente parlando.

quasar

I ricercatori si sono arrovellati per spiegare questa stranezza. Forse un’enorme nube di polvere era passata davanti al fascio luminoso del quasar bloccandone momentaneamente la luce. O forse una stella era passata troppo vicina al buco nero che l’aveva rapidamente fagocitata, provocando una brillante emissione di radiazioni scambiata dagli scienziati per un quasar. Sembrava fisicamente impossibile che un oggetto così brillante potesse svanire in un tempo così breve.

La scoperta ha messo in moto la caccia ad altri quasar che “cambiano look”. Questa ricerca ha individuato decine di questi misteriosi “mostri” cosmici, alcuni dei quali si sono affievoliti anche più drasticamente del primo. Due studi pubblicati questo mese sul server di preprint arXiv suggeriscono che questi quasar si smorzano perché la quantità di gas e polvere che scorre attraverso i loro dischi di accrescimento – il vortice di materia calda che circonda un buco nero – diminuisce drasticamente. Così, il buco nero muore di fame.

Luce lampeggiante

In uno studio,  Zhenfeng Sheng, astronomo all’University of Sciences and Technology of China a Hefei, e colleghi hanno esaminato da vicino dieci quasar già descritti dallo Sloan Digital Sky Survey e dal Wide-Field Infrared Survey Explorer della #NASA . Osservando questi quasar nelle lunghezze d’onda dell’ottico e dell’infrarosso, i ricercatori hanno potuto sondare sia il disco di accrescimento del quasar, sia il suo toro, ossia l’anello a forma di ciambella di nubi di polvere che lo avvolge.

quasar

Questo approccio ha funzionato perché il disco di accrescimento incandescente invia luce nella banda del visibile verso l’oscuro toro, dove viene assorbita e riemessa come luce infrarossa. Ogni cambiamento della luce da parte del toro rispecchia un cambiamento della luce del disco di accrescimento. Così, quando Sheng e colleghi hanno scoperto che la luce nel visibile emessa da ciascun quasar si affievoliva prima che lo facesse la luce nell’infrarosso, hanno capito che il fenomeno era dovuto a un crollo della quantità di materiale che fluisce attraverso il disco di accrescimento.

L’altro studio, diretto da Damien Hutsemékers, astronomo all’Università di Liegi in Belgio, rafforza questa idea. La squadra di Hutsemékers ha esaminato la luce che emana da un unico quasar mutevole. Parte di questa luce è polarizzata mentre attraversa regioni intorno al quasar che sono considerate ricche di elettroni, proprio come le molecole nell’atmosfera terrestre disperdono e polarizzano la luce dal Sole.

I ricercatori cercavano di stabilire se una nuvola di polvere stesse occultando il disco di accrescimento del quasar; in questo caso, gran parte della luce del quasar sarebbe dovuta apparire come proveniente dalle regioni polarizzanti. Ma il gruppo non ha rilevato un aumento della luce polarizzata dal quasar una volta che ha iniziato ad affievolirsi. Questo esclude la presenza di una nuvola di polvere, ma non le alterazioni nel disco di accrescimento.

Nicholas Ross, astronomo all’Università di Edimburgo, nel Regno Unito, afferma che, pur essendo solo preliminari, i risultati dei due studi sono suggestivi.

Uno sguardo alle galassie primordiali

Se gli astronomi riuscissero a determinare il meccanismo sottostante ai quasar che cambiano, e le scale temporali su cui questi oggetti smettono di esistere, potrebbero comprendere meglio come evolvono le galassie.

Si ritiene che ogni galassia massiccia abbia ospitato un quasar nei suoi primi anni di vita. In una giovane galassia, i buchi neri supermassicci nei quasar possono liberare venti abbastanza forti da fermare la formazione delle stelle. Nel corso del tempo, una galassia che ospitava un quasar stabile per lunghi periodi può apparire molto diversa da una galassia con un quasar che si è comportato in modo imprevedibile. Per fare un paragone, si può pensare a due vasche identiche piene d’acqua, dice Meg Urry, astronoma alla Yale University a New Haven, in Connecticut. Se si versa una tazza di acqua bollente in una e un paio di litri di acqua tiepida nell’altra, chi vi è immerso sperimenterà sensazioni molto diverse, osserva Urry.

La scoperta del funzionamento interno dei quasar che cambiano look potrebbe anche aiutare gli astronomi a capire in che modo gas e polveri fluiscono in un buco nero. Anche se gli ultimi risultati suggeriscono che i quasar mutevoli si offuscano drammaticamente a causa della mancanza di combustibile, i ricercatori non riescono ancora a spiegare come ciò possa avvenire in un tempo così breve.

Ma LaMassa, – che con Ross ha presieduto la prima conferenza sui quasar che cambiano aspetto, tenutasi nel luglio scorso – pensa che gli astronomi siano sulla buona strada. “Ci sono ancora molte domande a cui rispondere”, dice. “Ma penso che stiamo facendo le domande giuste e che stiamo andando nella giusta direzione”.

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su Nature il 28 luglio 2017. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)



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Crediti e Fonti :

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Fisica

Una corsa allo spazio per superare i conflitti mediorientali

Il prossimo 14 luglio, gli Emirati Arabi Uniti si preparano a lanciare la missione al-Amal per l’osservazione di Marte: è una testimonianza significativa delle aspirazioni scientifiche ed economiche del paese e della possibilità di uno sviluppo di tutta l’area mediorientale svincolato dal petrolio e dalle armi

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La sonda al-Amal (© Government of Dubai Media Office)

Tra i molti sviluppi inaspettati del 2020, potrebbe essere rassicurante notare che il nostro universo talvolta funziona con un certo grado di prevedibilità. Molti eventi astronomici possono essere previsti con certezza matematica. All’incirca ogni due anni, la Terra e Marte, percorrendo le rispettive orbite intorno al Sole, raggiungono la distanza minima tra loro. Questa vicinanza orbitale offre una finestra per l’invio di veicoli spaziali sul nostro vicino.

Quest’estate ci offre una di queste opportunità per l’esplorazione marziana: per il 2020 sono in programma quattro missioni sul Pianeta Rosso. Rosalind Franklin, una missione congiunta europea e russa basata su rover, è stata rinviata al 2022 a causa delle interruzioni per la pandemia di COVID-19. La missione al-Amal (speranza, in italiano) degli Emirati Arabi Uniti è prevista per il 14 luglio 2020. È la prima impresa di questo genere in Medio Oriente e promuove le ambizioni di Emirati.

Il nome della sonda degli Emirati riflette le grandi aspirazioni scientifiche ed economiche del paese come potenza spaziale emergente. L’orbiter senza equipaggio osserverà l’atmosfera marziana, compresi eventi atmosferici come le tempeste di polvere, che caratterizzano in modo rilevante il clima dell’Arabia. Più in generale, la missione marziana degli Emirati mira a far progredire le capacità tecnologiche del Paese e a spingere i giovani degli Emirati a intraprendere carriere scientifiche e ingegneristiche.

In questo senso, l’impresa fa anche parte di una strategia a lungo termine perseguita dalle nazioni del Golfo per svincolarsi dal petrolio e dal gas e costruire un’economia basata sulla conoscenza.

Tali ambizioni tecnologiche sono inseparabili da quelle politiche. La spinta a creare un’economia della conoscenza non consiste solo nel diversificare le fonti di reddito dello stato. Ampliando le opportunità di occupazione, gli Emirati Arabi Uniti sperano di creare posti di lavoro per i giovani, le cui frustrazioni potrebbero altrimenti causare instabilità. Inoltre, i grandi progetti scientifici sono una dimostrazione simbolica di leadership e di soft power. Un paese capace di progetti spaziali complessi è un paese proiettato al futuro.
La sonda dovrebbe raggiungere Marte nel 2021. Questo coinciderà con il cinquantesimo anniversario della formazione degli Emirati Arabi Uniti.

Se la missione marziana al-Amal riguarda tanto il potere quanto la scienza, potrebbe esacerbare le rivalità esistenti in Medio Oriente? Una corsa allo spazio potrebbe portare le corse agli armamenti regionali a un nuovo livello? I canali satellitari come Al Jazeera del Qatar sono già stati coinvolti in aspre dispute e i lanciatori iraniani hanno sollevato preoccupazioni sul potenziale militare del paese. Altri veicoli spaziali, come razzi, missili e droni, potrebbero alimentare una miscela esplosiva?

La sonda degli Emirati non trasporta armi. Tuttavia, non è troppo eccessivo chiedersi se i paesi del Medio Oriente potrebbero seguire gli Stati Uniti nell’aggiungere forze spaziali alle loro agenzie governative. I sistemi dual use, come i razzi della corsa allo spazio della Guerra Fredda tra Stati Uniti e Unione Sovietica, possono servire a scopi sia pacifici sia bellici. Ugualmente, i satelliti per l’osservazione della Terra possono essere usati sia per il monitoraggio ambientale sia per lo spionaggio.

I conflitti futuri non farebbero che riprodurre le dinamiche già esistenti in Medio Oriente. Tuttavia, si spera che la missione marziana degli Emirati Arabi Uniti si discosti da questo cammino e contribuisca alla pace. Proprio come la maggior parte dei grandi progetti scientifici, essa dipende dallo scambio e dalla collaborazione internazionale.

Le istituzioni americane, come l’Università del Colorado a Boulder, sono state partner essenziali del Centro spaziale Mohammed Bin Rashid di Dubai nella costruzione della sonda. La Mitsubishi Heavy Industries si occuperà del lancio da un sito in Giappone. Non è molto diverso da quanto fatto dagli Stati Uniti, che si sono affidati ai razzi russi per il volo spaziale umano tra la fine del programma Space Shuttle nel 2011 e il volo SpaceX Demo-2 verso la Stazione Spaziale Internazionale di quest’anno. La cooperazione scientifica potrebbe non risolvere i conflitti, ma come minimo l’interdipendenza tecnologica potrebbe evitare che diventino troppo distruttivi.

I governi del Medio Oriente dovrebbero estendere ai loro vicini le collaborazioni esistenti in campo spaziale con paesi lontani dell’Asia o del Nord America. La regione ha molte altre risorse oltre al petrolio e al denaro. Nonostante le sanzioni, l’Iran ha accumulato un’esperienza impressionante in materia di veicoli di lancio. Il Qatar sa come gestire canali satellitari di grande successo. Israele ha alcune delle principali università e società tecnologiche del Medio Oriente. Anche lo Yemen, per quanto devastato dalla guerra, potrebbe contribuire con le sue montagne, fornendo siti di osservazione. Tutti i Paesi hanno popolazioni ricche di molto fantasiose e creative che vorrebbero trascendere i conflitti sul territorio o sulla religione. Una visione della Terra dallo spazio fa scomparire all’istante i confini nazionali e le mappe delle opposte fazioni.

Lo scambio, la cooperazione e la comprensione reciproca in campo spaziale non devono necessariamente partire da zero. Esistono già diversi forum che dovrebbero essere ulteriormente valorizzati. Da molti decenni l’Unione Astronomica Internazionale e la Federazione Astronautica Internazionale organizzano incontri. A livello regionale, l’Unione Araba per l’astronomia e le scienze spaziali e la Società Astronomica Araba fanno lo stesso. L’ingegnere iraniano-americano e astronauta Anousheh Ansari, simbolo vivente del superamento delle divisioni, ha sostenuto organizzazioni come Astronomi senza frontiere. Dovremmo seguire il suo esempio.

L’autore
Jörg Matthias Determann è professore associato di storia alla Virginia Commonwealth University, in Qatar. È anche redattore associato della Review of Middle East Studies. I suoi interessi si concentrano sulla storia della scienza e delle ricerche e sulla storia del mondo musulmano. Ha pubblicato tre libri: Historiography in Saudi Arabia: Globalization and the State in the Middle EastResearching Biology and Evolution in the Gulf States: Networks of Science in the Middle East, e Space Science and the Arab World: Astronauts, Observatories and Nationalism in the Middle East. Attualmente sta completando un quarto libro dal titolo Islam, Science Fiction and Extraterrestrial Life: The Culture of Astrobiology in the Muslim World. È possibile seguirlo su Twitter @JMDetermann.

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Nature Middle East” il 30 giugno 2020.)



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Fisica

TikTok non piace ad Anonymous: «disinstallatela, è uno Spyware del Governo cinese»

Anonymous dichiara guerra a TikTok, riservandole alcune accuse estremamente gravi. Secondo il collettivo di hacker l’app sarebbe addirittura equiparabile ad uno Spyware “a servizio della Cina”.

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Quando si tratta di Anonymous è in realtà difficile parlare di un’organizzazione stabile e definita. Il fatto che sui social esistano più account, a rappresentanza di team di hacker diversi, che utilizzano questo nome non aiuta.

In questo caso le accuse contro TikTok, scrive Forbes, arrivano da uno degli account con il seguito più grande e che in passato aveva rivendicato più di qualche operazione di rilievo.

 

Cancellate TikTok immediatamente; se conoscete qualcuno che usa l’app spiegategli che è essenzialmente un malware gestito dal Governo cinese nell’ambito di una campagna di spionaggio di massa.

si legge in un tweet di YourAnonCentral.

Le gravi accuse del collettivo poggiano su un thread di Reddit diventato estremamente virale e dibattuto in questi giorni. Nel post sul forum un ingegnere sostiene di aver scoperto, grazie al reverse engineering, che TikTok violerebbero la privacy e la sicurezza degli utenti dell’app in modo sistematico.

Peraltro, scrive sempre Forbes, sembra che l’interesse di Anonymous nei confronti dell’app cinese nasca dopo che su questa erano apparsi diversi account di persone che si spacciavano per hacker del collettivo.

Anonymous non usa TikTok, è un’app creata come spyware dal Governo cinese.

si legge in un altro tweet del 6 giugno di YourAnonCentral.

Secondo il thread emerso su Reddit, TikTok otterebbe sistematicamente accesso ad un’ampia e rilevante quantità di informazioni, tra cui:

  • informazioni complete sull’hardware in uso: tipo di CPU, dimensioni schermo, dimensioni storage, dpi e numeri di serie di un gran numero di componenti. Informazioni che in gergo vengono chiamati “finger print” e sono utili per tracciare una persona online anche quando usa strumenti per mascherare il suo traffico.
  • Le altre app installate dall’utente, a quanto pare incluse quelle disinstallate nel tempo
  • IP, IP locale, Mac Address del dispositivo e del router, nome e modello del router.
  • Identifica se lo smartphone è stato sottoposto a rooting/jailbreak
  •   alcune “varianti dell’app” (sic) accederebbero ogni 30 secondi alla posizione GPS
  • l’ingegnere menziona anche l’installazione di proxy server sullo smartphone dell’utente ai fini del “transcoding dei media”

È bene capire che le accuse contenute nel thread di Reddit non sono verificate. L’azienda non ha rilasciato nessun commento a riguardo.

L’autore del post sostiene che scandagliare il codice di TikTok per capirne esattamente il funzionamento e i comportamenti sia tutto fuorché semplice, e che l’app prenderebbe delle misure piuttosto astute per occultare il suo comportamento quando rileva un tentativo di reverse engineering.

Tutti contro TikTok: 



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Fisica

Goccioline di saliva e mascherine: cosa dice la fisica

Un modello teorico e prove di laboratorio basate su una tecnica di visualizzazione laser hanno calcolato come si disperdono le goccioline di saliva, dimostrando che la distanza è superiore a quella finora considerata di sicurezza. Testate anche le mascherine: le più efficaci sono quelle con diversi strati di tessuto o quelle a forma di cono acquistabili in farmacia

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Simulazione dell'espulsione di goccioline di saliva visualizzata con una tecnica laser (©Siddhartha Verma, Manhar R. Dhanak and John Frankenfield)

Mentre la pandemia di COVID-19 appare in calo in Europa, nel resto del mondo il problema di come evitare o rallentare il contagio è ancora attuale, anche in vista di possibili nuove ondate. La soluzione è in parte nella comprensione del meccanismo fisico di trasmissione del virus, che viene veicolato dalle goccioline di saliva espulse con la tosse, gli starnuti o semplicemente parlando o respirando. Due articoli apparsi sulla rivista “Physics of Fluids” fanno ora il punto sul comportamento di queste goccioline nell’aria e sull’efficacia delle mascherine.

Nel primo studio, Swetaprovo Chaudhuri e colleghi dell’American Institute of Physics hanno sviluppato un modello teorico, basato su principi basilari di fluidodinamica, per simulare le  prime fasi di una pandemia simile alla COVID-19.

Gli autori hanno tenuto conto delle caratteristiche aerodinamiche e di evaporazione delle goccioline respiratorie, confrontando la nube di goccioline espulsa da una persona infetta con quella espulsa da una persona sana. “La dimensione della gocciolina, la distanza che percorre e la sua persistenza sono tutti fattori importanti che abbiamo calcolato usando leggi fisiche fondamentali come la conservazione della massa, della quantità di moto e dell’energia”, dice Chaudhuri.

Secondo i ricercatori, il modello potrebbe essere utilizzato per stimare approssimativamente quanto a lungo le goccioline possono sopravvivere a seconda anche delle loro dimensioni, e quanto lontano possono viaggiare, anche se la situazione reale è spesso complicata dal vento, dalle turbolenze, dal ricircolo dell’aria o da molti altri effetti. “Senza vento e a seconda delle condizioni ambientali, abbiamo scoperto che le goccioline viaggiano tra gli 2,4 e i 3,9 metri prima di evaporare o disperdersi”, afferma Abhishek Saha, coautore dello studio.

Nel secondo studio, Siddhartha Verma e colleghi della Florida Atlantic University hanno caratterizzato l’efficacia di diversi tipi di mascherine di uso comune con una sperimentazione in laboratorio, utilizzando manichini che espellevano goccioline costituite da una miscela di acqua e glicerina. Hanno poi usato una tecnica laser per tracciare la traiettoria e la distanza raggiunta dai getti di goccioline quando i manichini erano privi di mascherina oppure quando ne indossavano una.

I test riguardavano diverse tipologie di mascherine, tra cui, in particolare, quelle prodotte con un tessuto monostrato in stile bandana, le mascherine fatte in casa cucendo diversi  strati di tessuto in cotone, e infine le mascherine a cono non sterili, del tipo disponibile nella maggior parte delle farmacie.

Dopo aver confermato che i colpi di tosse simulati non protetti da mascherina sono in grado di proiettare goccioline oltre la distanza considerata di sicurezza di 1,8 metri, i ricercatori hanno potuto dimostrare che le mascherine con pochi strati di tessuto o quelle tipo bandana hanno una capacità minima di intercettare le goccioline di saliva. Le mascherine a cono e quelle fatte in casa con diversi strati di cotone sono invece molto più efficaci, poiché attenuano sia la velocità sia la dispersione delle goccioline, anche se sono state rilevate alcune perdite lungo i bordi non perfettamente aderenti.

Più nello specifico, con un tessuto tipo bandana le goccioline possono arrivare lontano fino a 1,08 metri circa, con un fazzoletto a circa 38 centimetri; con una mascherina a cono a circa 20 centimetri e infine con una mascherina di cotone trapuntato a 6,3 centimetri.

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