Categorie: Relatività Spazio-Tempo Supernove
Tags: effetto lente espansione Universo supernove Ia
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:12
L’importanza di una supernova “amplificata” **
Se osservo una supernova di tipo Ia e ne misuro la luminosità, è quasi immediato scoprire a che distanza si trova. E’ uno dei metodi più utilizzati per determinare le distanze di galassie relativamente lontane (fino a che si riescono a scorgere le sue supernove). Proprio questo metodo ha fatto pensare a un'accelerazione dell’espansione dell’Universo e ha portato a un premio Nobel.
Il fatto di scoprire una supernova di tipo Ia che presentava un’anomala luminosità poteva fare cadere tutto il castello di carte. Senza rifletterci troppo sopra (capita sempre più spesso in un momento storico in cui la fretta gestisce tutte le azioni, anche quelle scientifiche) si era subito pensato a un nuovo tipo di supernova, che assomigliava alle Ia, ma era molto più luminosa. Il fatto aveva dato luogo a varie “news”, con nuovi modelli di esplosione e tante belle ipotesi elaborate allo scopo. Forse sarebbe stato meglio fermarsi un attimo e riflettere, anche perché la notizia che giunge ora non solo rimette le cose a posto, ma è molto più interessante di quella che aveva subito fatto nascere qualche scoop e qualche azzardata teoria di troppo.
Forse, adesso, qualcuno capirà meglio perché, tranne casi ovvi e molto chiari, prendo sempre del tempo prima di divulgare news di carattere un po’ troppo sensazionalistico. Come è successo da non molto con l’acqua sulla Luna (o in questi giorni con l'acqua presente su Marte fino a 200 000 anni fa...?!)
Fortunatamente, è stato scoperto il mistero prima che le supernove di tipo Ia “speciali” diventassero una realtà astrofisica. La Scienza ha ancora molti scienziati veri, che preferiscono la sicurezza e la calma all'incertezza e alla fretta. La supernova era del tutto normale (e quindi perfetta come candela standard per la misura delle distanze), ma era stata accesa, oltre la norma, da una galassia posta proprio tra lei e il nostro pianeta. Scampato pericolo, ma anche applicazioni di enorme interesse.
Purtroppo coloro che hanno scritto le nuove news si sono buttati a capofitto su questa smentita, ma si sono limitati alla parte per così dire "scandalistica". Al limite, hanno manifestato una compiaciuta sorpresa per un'ulteriore applicazione del fantastico effetto lente previsto con grande genialità da Einstein. Tutto si riduceva, però, alla possibilità di misurare distanze più grandi, sfruttando proprio l’effetto di amplificazione luminosa, che è ben quantificabile conoscendo la galassia-lente. Insomma, diventavano visibili anche supernove altrimenti invisibili e si aumentava il numero delle candele standard verso un passato più remoto e distanze maggiori. Nessun richiamo, però, a un’altra straordinaria applicazione del risultato. Probabilmente ben più affascinante e utile. E pensare che sarebbe bastato leggere l’abstract dell’articolo originario su Science.
Sapendo che vi è stato un effetto lente, ci si deve aspettare un’immagine multipla o deformata, secondo regole abbastanza precise (da un anello circolare fino a quattro immagini come la croce di Einstein, a seconda della direzione della sorgente rispetto alla lente). Ogni immagine si forma a seguito di un percorso luminoso diverso. In altre parole, i fotoni che sono partiti assieme arrivano al nostro telescopio con un certo ritardo di tempo tra loro. Se questo intervallo di tempo riuscisse a essere determinato sarebbe un dato fantastico per valutare il tasso di espansione dell’Universo. Infatti, la differenza del tempo di arrivo di un certo segnale dipende dallo spazio percorso, dato che la velocità è la stessa per tutti i fotoni, deviati o no che siano. E’ “facile” calcolare il ritardo previsto sulla base della pura geometria del sistema sorgente-lente. Il confronto tra quello previsto e quello osservato, porta a una certa differenza. Questa differenza nei ritardi è funzione dell’espansione dell’Universo e non è nemmeno troppo difficile stabilire la relazione che li lega. Questo potrebbe diventare un metodo diretto per stabilire uno dei parametri più importanti e controversi, soprattutto riguardo all’esistenza dell’energia oscura. D’altra parte una supernova è un evento breve e quindi si potrebbe capire “abbastanza “facilmente a che momenti evolutivi si riferiscono le varie immagini separate dall’effetto lente.
Un metodo veramente innovativo che però necessita un’estrema sicurezza sulla reale amplificazione dell’immagine. Il sistema migliore è quello di studiare il colore delle supernove. Quelle più arrossate sono anche le più distanti e quindi anche quelle che hanno più facilmente “intrusi” frapposti tra loro e noi. Se le “rosse” risultano di luminosità anomala (troppo alta) è facile che siano state “lentizzate”. In altre parole, una supernova amplificata lontana dovrebbe essere più rossa di una vicina, a parità di luminosità apparente. Individuato il probabile indiziato, la sua immagine andrebbe poi investigata con telescopi di capacità ben più elevata, in modo da separarla nelle diverse immagini temporalmente differenziate.
Questo è quello che intendo io quando dico, a parte il tempo a disposizione, di aspettare a pubblicare una news… Serietà, calma e … sangue freddo! Siamo tutti stufi di scoop sensazionalistici
Articolo originale QUI
12 commenti
Scusa Enzo ma non ho capito bene questa frase (che credo anche sia il succo del discorso):
"In altre parole, i fotoni che sono partiti assieme arrivano al nostro telescopio con un certo ritardo di tempo tra loro. "
se non ho frainteso i fotoni partono dalla stella e, quando incrociano la galassia, causa deformazione dello spazio tempo, alcuni prendono una strada e altri ne prendono un'altra con la possibilità di creare quelle immagini distorte di cui parli.
Quindi rimarrebbe da calcolare il tempo impiegato da questi fotoni che hanno prese strade diverse tenendo conto delle caratteristiche della lente gravitazionale per verificare a che velocità si espande lo spazio.
Ma questa cosa non succede sempre per ogni effetto sottoposto a lente gravitazionale?
Secondo questo ragionamento quindi tutti gli oggetti sottoposti a lente potrebbero essere usati per determinare la velocità di espansione....
E' dovuto al fatto che nei casi diversi dalle supernove Ia non possiamo sfruttare questo effetto perchè non conosciamo con assoluta precisione la luminosità e la distanza dell'oggetto ingrandito?
caro Alex,
il succo è che una supernova è un evento quasi istantaneo e quindi scandito da un tempo comparabile a quello dell'uomo. Nel caso di una galassia qualsiasi, senza supernova, cosa potrebbe indicarmi la differenza di tempo osservato tra un'immagine e un'altra?
Le supernove, grazie appunto a tempi comparabili con quelli dell'uomo, ci danno un sacco di preziose informazioni: c'è uno studio che determina la curvatura dell'Universo misurando la curvatura del diagramma di Hubble ottenuta grazie alle supernove.
Questa news inoltre ci insegna, per l'ennesima volta, che prima di buttare a mare o comunque rivoluzionare una teoria consolidata da migliaia di dati vale la pena di analizzare con la dovuta cautela l'anomalia che è stata trovata
L'universo è affascinante, quante sono le probabilità che noi, una lente gravitazionale e una supernova siano sullo stesso asse? E' stata senz'altro una grande botta di c... fortuna!!!
Beppe... milioni di miliardi di galassie, vuoi che non ce ne siano a miligliaia una dietro l'altra? Basta guardare con attenzione
Non basta il c.... 
"Forse, adesso, qualcuno capirà meglio perché, tranne casi ovvi e molto chiari, prendo sempre del tempo prima di divulgare news di carattere un po’ troppo sensazionalistico. Come è successo da non molto con l’acqua sulla Luna (o in questi giorni con l’acqua presente su Marte fino a 200 000 anni fa…?!)"
A quando le alluvioni su Marte??
caro Beppe,
sembra che abbiano rinviato le missioni umane su Marte proprio per le alluvioni e per le possibili frane. Oltretutto si stanno studiando gli ombrelli adatti...
enzo,una curiosità: quando vediamo le immagini di hubble della nebulosa del granchio o di quella a occhio di gatto,elica eccetera,nel centro rimane la stella di neutroni ok,poi gli anelli che vediamo, uno azzurro più interno,poi uno giallo e poi uno aranci e poi rosso progressivamente si riferiscono al calore della materia o agli elementi espulsi?
scusa enzo,immagino che non hai visualizzato la mia domanda qua sopra
ps: ma non c'è la possibilità di allungare la lista dei commenti recenti?basta assentarsi per un pò dal blog che molti commenti alle discussioni finiscono "sotto" e cadono inesorabilmente nell'oblìo
caro Davide,
in realtà avevo ricevuto la tua domanda e ti avevo anche risposto... Ma, si vede, che ho dimenticato di dare l'invio... Abbi pazienza.
Dunque,
il colore è soprattutto legato alla composizione chimica e viene accentuato e/o deformato per mettere in risalto i vari elementi e/o composti. Ovviamente, anche la temperatura, gioca il suo ruolo aumentando o diminuendo la luminosità.
Insomma, prendiamo con le dovute distanze gli splendidi colori che vediamo nelle immagini...
grazie,si immaginavo infatti che passassero un pò dalla sala trucco
....
comunque l'esplosione mescola gli elementi in modo caotico o si formano anelli? vi è differenza di omogeneità e concentrazioni di materia tra nebulose supernova e quelle senza esplosione vera e propria?(aldilà del maggior numero di elementi prodotti dalle prime)
caro Davide,
diciamo che nelle nebulose planetarie si va proprio a onde. La materia viene espulsa in tempi diversi e quindi la forma finale ne risente. Lo stesso, in parte capita anche nelle supernove, soprattutto nelle fasi precedenti, quando la stella comincia a perdere gran parte della materia. Più caotico è il rimbalzo finale dove le cose si mischiano molto di più. Tuttavia, non esiste una regola precisa...
Qualcosa di analogo riguarda anche la densità degli anelli e la loro direzione. Molto dipende dalla violenza della singola emissione. Ovviamente, la supernova, vera e propria, è di "classe" superiore.