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Quel disco che non t’aspetti attorno al buco nero

Un tenue disco di materia attorno al buco nero supermassiccio della galassia Ngc 3147 è stato scoperto da Stefano Bianchi della Università Roma Tre insieme, tra gli altri, a colleghi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e dell’Agenzia Spaziale Italiana, grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Hubble

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Rappresentazione artistica del tenue disco di materia attorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia NGC 3147 Crediti: ESA/Hubble/M. Kornmesser

Un tenue disco di materia è stato individuato dove non avrebbe dovuto esserci, ovvero attorno al buco nero supermassiccio nel centro della poco luminosa galassia NGC 3147, distante 130 milioni di anni luce da noi. A scoprirlo è stato un team internazionale di ricercatori guidato da Stefano Bianchi, dell’Università degli Studi Roma Tre e a cui hanno partecipato anche colleghe e colleghi dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), grazie alle riprese del telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA. Il lavoro che descrive la scoperta è stata pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

La scoperta di un disco di materia attorno al buco nero centrale di una galassia a bassa luminosità come NGC 3147 ha sorpreso gli astronomi. I buchi neri in certi tipi di galassie come NGC 3147 sono infatti considerati “affamati”, in quanto attorno a loro non vi è sufficiente materiale catturato gravitazionalmente che possano ingurgitare e grazie al quale sono in grado di emettere enormi quantità di energia, sotto forma di getti e radiazione elettromagnetica, come la luce, ma anche più energetica, fino ai raggi X e gamma. La tenue struttura individuata nel cuore della galassia NGC 3147, che può essere considerata a tutti gli effetti una copia sbiadita dei luminosi dischi attorno ai buchi neri centrali delle galassie attive, è una novità assoluta per chi studia questi oggetti celesti estremi.

Questo è il primo, affascinante sguardo che abbiamo ottenuto di un disco così debole, tanto vicino al buco nero che le velocità della materia che lo compone e l’eccezionale forza di attrazione gravitazionale del buco nero che orbita influenzano notevolmente il modo in cui vediamo la luce emessa da questo sistema finora unico nel suo genere” dice Stefano Bianchi, che è anche ricercatore associato all’INAF.

Osservare e misurare gli effetti estremi legati all’interazione tra materia, radiazione elettromagnetica e gravità nel cuore di NGC 3147 è di estremo interesse per testare le teorie della relatività di Albert Einstein, come conferma Marco Chiaberge, In forza all’STScI e alla Johns Hopkins University, anche lui nel team che ha realizzato la scoperta: “non avevamo mai visto gli effetti della Relatività generale e speciale sulla luce visibile con un’accuratezza simile”.

I dati raccolti dallo strumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) di Hubble hanno permesso di raccogliere preziose informazioni sulla velocità con cui ruota la materia del disco attorno al buco nero, pari a oltre il 10 per cento di quella della luce. Con questi valori così estremi, il gas sembra risultare più brillante mentre si sposta verso la Terra e al contrario perde luminosità mentre si allontana da noi. Questo effetto è noto come Doppler boosting o relativistic beaming. Le osservazioni di Hubble mostrano inoltre che la materia del disco è così profondamente dominata dalla forza di gravità del buco nero, la cui massa stimata è di 250 milioni di volte quella del Sole, che anche la luce prodotta dal gas che lo compone fa fatica a sfuggirgli, e ci arriva con lunghezze d’onda grandi e ci appare più arrossata. “Grazie agli effetti di distorsione della luce proveniente dal disco di gas siamo riusciti a misurare la sua distanza dal buco nero, che corrisponde a 30 miliardi di km, pari a circa 6 volte la distanza tra il Sole e Nettuno” aggiunge Andrea Marinucci, ricercatore dell’ASI, che ha partecipato allo studio.

Il team ha deciso di studiare in dettaglio il cuore della galassia NGC 3147 proprio per verificare gli attuali modelli teorici che descrivono le proprietà delle galassie attive con bassa luminosità, ovvero quelle che ospitano nel loro centro buchi neri di grande massa ma “affamati”. Questi modelli suggeriscono che i dischi di materiale dovrebbero formarsi quando grandi quantità di gas vengono catturate dalla formidabile attrazione gravitazionale prodotta da un buco nero supermassiccio, emettendo così una enorme quantità di luce, come un potentissimo faro: quello che gli astronomi chiamano quasar.

Il tipo di disco che vediamo è un quasar ridimensionato che non ci aspettavamo potesse esistere”, sottolinea Alessandro Capetti dell’INAF a Torino, anch’egli nel team di Bianchi. “È lo stesso tipo di disco che vediamo negli oggetti che sono 1000 o anche 100.000 volte più luminosi. È quindi evidente che le previsioni degli attuali modelli per galassie attive molto deboli in questo caso falliscono”.

La scoperta è pubblicata sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” nell’articolo HST unveils a compact mildly relativistic Broad Line Region in the candidate true type 2 NGC 3147 di Stefano Bianchi, Robert Antonucci, Alessandro Capetti, Marco Chiaberge, Ari Laor, Loredana Bassani, Francisco J. Carrera, Fabio La Franca, Andrea Marinucci, Giorgio Matt, Riccardo Middei, Francesca Panessa


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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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Risolto uno dei misteri delle pietre di Stonehenge

Una nuova dettagliata analisi della composizione dei megaliti del monumentale sito neolitico ha rivelato che furono estratte a ben 25 chilometri di distanza. Ancora da scoprire, invece, come furono trasportati i macigni, che hanno un peso medio di 20 tonnellate

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Per più di quattro secoli, archeologi e geologi hanno cercato di stabilire l’origine geografica delle pietre utilizzate per costruire Stonehenge migliaia di anni fa. Individuare l’origine dei grandi blocchi di pietra detta sarsen che formano la maggior parte del monumento si è rivelato particolarmente difficile, ma ora i ricercatori hanno risolto il mistero: 50 dei 52 sarsen esistenti a Stonehenge provenivano dal sito di West Woods, nella contea del Wiltshire, situato a 25 chilometri a nord di Stonehenge. I risultati sono pubblicati su “Science Advances”.

I geologi spesso usano caratteristiche macroscopiche e microscopiche delle rocce per abbinarle all’affioramento da cui sono state prelevate. Queste tecniche hanno permesso ai ricercatori di determinare che molte delle “pietre blu” più piccole di Stonehenge erano state trasportate dal Galles sud occidentale.

Ma “il problema con la pietra di sarsen è che è tutta uguale”, dice la coautrice dello studio Katy Whitaker, dell’Università di Reading, e assistente listing adviser alla Historic England. “Guardandola al microscopio, si vedono granelli di sabbia di quarzo legati insieme con altro quarzo”. Così il team si è affidato alla spettrometria a fluorescenza a raggi X, una tecnica non distruttiva che bombarda un campione con raggi X e analizza le lunghezze d’onda della luce che il campione emette in risposta, mostrando la sua composizione chimica.

La tecnica ha rivelato la presenza di elementi traccia, che si trovano cioè in quantità minime, sulla superficie dei sarsen di Stonehenge. Quasi tutte queste pietre condividevano una composizione chimica molto simile, il che indica che si sono formate insieme. I dati non erano però sufficienti a individuare dove si trovava la fonte.

La svolta è arrivata inaspettatamente nel 2018, quando un campione estratto da uno dei sarsen di Stonehenge durante un restauro del 1958 è stato restituito all’Inghilterra dopo aver trascorso 60 anni in una collezione privata. I ricercatori hanno ottenuto il permesso di distruggere parte del campione per un’analisi più dettagliata. “Non riuscivamo a contenere l’eccitazione”, racconta l’autore principale, David Nash, geografo fisico dell’Università di Brighton.

Utilizzando due tipi di spettrometria di massa, il team ha determinato i livelli di 22 elementi traccia nel carotaggio e li ha confrontati con i livelli presenti nei campioni di sarsen provenienti da 20 siti diversi sparsi per l’Inghilterra meridionale. La firma chimica corrispondeva esattamente a quella di uno dei siti: quello di West Woods, un’area di circa sei chilometri quadrati.

La scoperta “appare abbastanza convincente e piuttosto conclusiva”, dichiara Joshua Pollard, archeologo dell’Università di Southampton, che non era coinvolto nella nuova ricerca. “È un risultato importante”. Situato appena a sud del fiume Kennet, West Woods è stato spesso trascurato nella ricerca archeologica, aggiunge. Finora la teoria prevalente aveva ipotizzato che i sarsen avessero avuto origine a nord del fiume, nelle Marlborough Downs.

Anche se il gruppo di Nash ha identificato l’origine di 50 sarsen, gli ultimi due – Stone 26 e Stone 160 – non corrispondono a nessuno dei siti studiati, e non corrispondono uno all’altro. Poiché dalla costruzione di Stonehenge sono andati persi fino a 30 sarsen, è impossibile sapere se quelle due pietre sono uniche oppure sono i resti di un grande nucleo di rocce portate da un sito diverso da West Woods.

Per Nash, l’implicazione più affascinante del ritrovamento è che le pietre di West Woods sono state probabilmente spostate tutte durante la seconda fase di costruzione del monumento, intorno al 2500 a.C. “Quello che mi colpisce di più è lo sforzo erculeo che è stato fatto per realizzare questa struttura in una finestra di tempo ragionevolmente breve”, sottolinea. Non si sa ancora come esseri umani del Neolitico siano riusciti a trasportare pietre così massicce, che hanno un peso medio di 20 tonnellate. Ma gli archeologi concordano sulla necessità di un coordinamento sociale su larga scala.

Le ricerche future cercheranno di scoprire il percorso seguito dai costruttori di Stonehenge per trasportare le pietre. E le tecniche geochimiche sperimentate dal team di Nash potrebbero portare ad approfondimenti su altri monumenti preistorici di Henge in Inghilterra. “Ci sono infinite domande, infinite aree che necessitano di ulteriori indagini e riflessioni”, dice Pollard. “Questo è un viaggio che non finirà mai”.

L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” il 29 luglio 2020.


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WATCH NOW: SpaceX to Launch Starlink Falcon

SpaceX Falcon 9 rocket will launch Starlink 7 communication satellites Low-Earth Orbit 550 km. It will lift off from Space Launch Complex 40 (SLC-40) at Cape Canaveral AFS, Florida. Launch window begins at 09:25pm EST (1:25am UTC) ▰ Livestream Chat: https://discord.gg/jkbWhGK (Discord invite link) Starlink 7 mission

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SpaceX Falcon 9 rocket will launch Starlink 7 communication satellites Low-Earth Orbit 550 km. It will lift off from Space Launch Complex 40 (SLC-40) at Cape Canaveral AFS, Florida. Launch window begins at 09:25pm EST (1:25am UTC) ▰ Livestream Chat: https://discord.gg/jkbWhGK (Discord invite link) Starlink 7 mission will be SpaceX’s 9th mission this year and the 86th flight of a Falcon 9 rocket. It’ll deliver more than 41,000 pounds (18,500 kg) of cargo consisting of 60 starlink v1.0 communication satellites. The booster supporting this mission is B1049. Courtesy of SpaceX https://www.spacex.com/ www.spaceofficial.com SPACE (Official) Network We love ❤ Space Do you?

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Come condividere il proprio computer per la ricerca contro il coronavirus

Il progetto di Ibm: raccogliere la potenza computazionale dei dispositivi nel mondo e concentrarla in un supercomputer virtuale per processare moli e moli di dati sanitari

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Ibm chiede l’aiuto di chiunque possieda un computer connesso a internet per partecipare al progetto OpenPandemics – Covid-19. Ogni utente avrà la possibilità di mettere a disposizione la potenza di calcolo della propria macchina per aiutare la ricerca di una cura al coronavirus.

Esattamente come avviene in Dragonball quando Goku chiede alle persone della terra di alzare le mani per donargli l’energia necessaria a sconfiggere MajinBu, Ibm, con il suo progetto OpenPandemics – Covid-19, chiede di mettere a disposizione la potenza computazionale dei loro personal computer. Più computer partecipano al progetto più aumenta la capacità di calcolo del supercomputer virtuale di Ibm.

World Community Grid come Goku, sfrutterà la potenza di calcolo dei computer degli utenti nel mondo per aiutare gli scienziati a sconfiggere il coronavirus


Il gigante dell’elettronica intende sfruttare la potenza di calcolo inutilizzata dai computer degli utenti, che decideranno di partecipare, per alimentare la sua World Community Grid. Grazie a questo supercomputer virtuale, gli scienziati che stanno cercando una cura per il virus, potranno elaborare l’immensa mole di dati raccolti in questi mesi d’emergenza.

La potenza di calcolo condivisa permetterà quindi alla World Community Grid di effettuare i milioni di calcoli al secondo necessari per le simulazioni dei composti bio-chimici necessari per debellare il virus.

Attualmente più di 770mila persone e 450 organizzazioni hanno già contribuito ad alimentare la World Community Grid fornendo quasi due milioni di anni di potenza di calcolo a sostegno di 30 progetti di ricerca, tra cui studi su cancro, Ebola, Zika, malaria e Aids.

Il progetto è stato ideato dall’istituto di ricerca Scripps Research e a dirigerne lo sviluppo c’è il ricercatore italiano Stefano Forli, assistente del dipartimento di Biologia integrativa strutturale e computazionale di Scripps Research.

Sfruttare la potenza di elaborazione inutilizzata su migliaia di dispositivi ci fornisce un’incredibile potenza di calcolo utile a selezionare virtualmente milioni di composti chimici”, spiega Forli in una nota: “Il nostro sforzo congiunto con i volontari di tutto il mondo promette di accelerare la nostra ricerca di nuovi, potenziali farmaci candidati ad affrontare le minacce biologiche emergenti presenti e future, sia che si tratti di Covid-19 o di un agente patogeno completamente diverso”.

Per mettere a disposizione la potenza di calcolo inutilizzata del proprio computer è sufficiente iscriversi al progetto e scaricarne l’applicazione. World Community Grid di Ibm opererà in background senza rallentare i sistemi degli utenti e garantendo la massima sicurezza della privacy proteggendone le informazioni personali.

 

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