Categorie: Supernove
Tags: accelerazione espansione Universo candele cosmiche nana bianca sistema doppio supernove Ia
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:23
!! Due tipi di supernove Ia: la conferma **
Questo articolo è stato inserito nella RACCOLTA dedicata agli studi più recenti sulle supernove Ia, che stanno facendo vacillare la certezza sulla loro luminosità standard, sulla quale poggiano le misurazioni circa l'espansione dell'Universo.
L’accelerazione dell’espansione dell’Universo potrebbe subire un forte rallentamento… Le due classi di supernove Ia potrebbero essere dovute a due processo formativi che, guarda caso, differiscono proprio nella luminosità ultravioletta. Un argomento sempre più interessante e da seguire evitando eventuali “depistaggi”.
L’accelerazione dell’espansione dell’Universo potrebbe subire un forte rallentamento… Le due classi di supernove Ia potrebbero essere dovute a due processo formativi che, guarda caso, differiscono proprio nella luminosità ultravioletta. Un argomento sempre più interessante e da seguire evitando eventuali “depistaggi”.
Non è molto che si è parlato di supernove di tipo Ia, le famose candele cosmiche che hanno permesso di ipotizzare, tra l’altro, un’accelerazione dell’espansione dell’Universo (e dare un Nobel). Se ne è parlato in quanto sono sorti seri dubbi sull’esistenza di una sola classe di supernove Ia.
Sembra, infatti, che osservazioni nell’UV abbiano identificato due classi ben distinte di oggetti che, oltretutto, sembrano variare il loro rapporto numerico in funzione del tempo. Sarebbe un duro colpo a molte teorie dell’Universo che si basano sulla perfetta costanza della luminosità assoluta di una supernova di tipo Ia. Una dipendenza dall’età dell’Universo del numero di oggetti di un tipo o di un altro non solo invaliderebbe parzialmente le distanze cosmiche, ma creerebbe un falso andamento dell’espansione.
Ne abbiamo parlato QUI e QUI. Una notizia “bomba” che è stata subito messa un po’ in ombra a causa dei problemi che farebbe sorgere… In ogni modo, sono necessarie ulteriori conferme sia per dimostrare l’esistenza di due classi separate e sia per valutare l’eventuale influenza sulle misure della distanza cosmica.
Sarebbe, inoltre, molto importante capire se esistono, in realtà, due sistemi diversi per ottenere un risultato apparentemente uguale. In altre parole, vi è un solo processo che dà origine a una supernova Ia o ne possono esistere almeno due? Assodato questo fatto, si dovrebbe poi vedere se la diversa formazione potrebbe creare le due classi ipotizzate. Un lungo lavoro, senz’altro, ma che non si può certo mettere sotto il tappeto, viste le ricadute enormi che avrebbe.
In realtà, è parecchio tempo che si stanno studiando le origini delle supernove Ia e vi sono essenzialmente due modelli, chiamati singolo e doppio modello degenere. Va ricordato che una supernova Ia si origina quando una nana bianca raggiunge una certa massa critica che ne causa l’esplosione. Per poter aumentare la massa è, quindi, necessaria, comunque, la presenza di una compagna che fornisca il materiale. Nel caso del sistema degenere singolo si assume che la compagna sia una “normale” gigante rossa che abbia riempito il suo lobo di Roche; nel sistema degenere doppio si ipotizza l’unione di due nane bianche la cui orbita decade fino alla fusione completa degli oggetti orbitanti. Finora si è sempre cercato di escluderne uno a favore dell’altro e sembrava che il modello doppio fosse il favorito.
Tuttavia non è difficile ipotizzare la solita via di mezzo: e se fossero validi entrambi e dessero luogo a esplosioni non proprio uguali? Come poi questa variazione di comportamento potrebbe dar luogo alle due classi ipotizzate all’inizio dell’articolo e quanto influirebbe quantitativamente sulla luminosità assoluta, sono passi successivi. Ma, intanto, sarebbe un bel punto di partenza. Soprattutto, sarebbe importante trovare conferma del modello singolo, dato che per quello doppio si hanno già parecchie conferme.
Ebbene, questo punto di partenza è stato trovato, almeno in un caso, quello della supernova iPTF14atg, nella galassia IC831, distante 300 milioni di anni luce, osservata anche a lunghezze d’onda che spesso non riescono a essere utilizzate. Una, in particolare, l’ultravioletto, la stessa banda che aveva permesso di ipotizzare due classi di supernove Ia (sarà un caso?).
Una ricerca osservativa molto intensa, che ha visto gruppi scaglionati in varie parti del globo, è riuscito a studiare passo passo la nascita di questo fondamentale oggetto. Cosa si cercava? Un segnale molto particolare che avrebbe permesso di “vedere” la compagna della nana bianca. Un segnale che era già stato previsto teoricamente nel 2010, ma mai osservato finora. Automaticamente, se si fosse vista la compagna sarebbe stata valida l’ipotesi del modello singolo. Almeno in questo caso. Ma se vale in un caso, il modello sta in piedi e potrebbe essere più o meno comune.
Immaginiamo, per un attimo, di seguire cosa succede alla stella che ha raggiunto la massa critica. Essa esplode, espandendosi a velocità elevatissima (circa 10000 km/sec). Il materiale espulso, però, incontra la compagna e si scontra violentemente con lei e con la materia che la circonda da vicino. L’urto è terribile è dà luogo a una “fiammata” molto intensa ed energetica, proprio nell’ultravioletto.
Un processo del tutto condivisibile e plausibile, sempre che si riesca a vedere. Questo bagliore UV è proprio quello che è stato osservato perfettamente da Swift ed è esattamente quello che ci si aspettava se si fosse generate un’onda di shock tale da “bruciare” il materiale prossimo alla compagna illuminandola di luce ad alta energia.
In poche parole, il modello singolo degenere sembra perfettamente confermato! Il comportamento è stato osservato anche da altri osservatori (dopo che sono stati allertati rapidamente). Gran parte del merito va ovviamente a Swift che riesce a usare tranquillamente gli occhiali infrarossi essendo fuori dall’atmosfera che si diverte ad assorbire gran parte di questa lunghezza d’onda. Questo cattiva abitudine atmosferica è la colpa principale del non aver mai osservato precedentemente il lampo luminoso della compagna.
E’ bello e quasi commovente leggere l’emozione del dottorando Yi Cao che ha avuto il sommo piacere di aver visto per primo il segnale tanto sperato: “Come potete immaginare, mi sono letteralmente “acceso” quando ho visto “accendersi” la macchia luminosa nell’immagine UV della supernova. Sapevo che molto probabilmente era proprio quello che speravamo di trovare”.
Due modelli plausibili e confermati, che potrebbero differire proprio per quella emissione UV… Insomma, l’accelerazione vacilla sempre più e non solo lei… Vi prometto di seguire con la massima attenzione i futuri sviluppi, aspettandomi qualche “depistaggio” delle indagini da parte di una parte dei ricercatori impegnati nei modelli cosmologici… A pensar male si sbaglia sempre, ma si ha quasi sempre ragione (come diceva un celebre politico italiano).
Articolo originale QUI
23 commenti
Non bisogna mai fermarsi di verificare i vari modelli, anche se consolidati, fino a quando non si è sicuri al 102%
interessantissimo, ma non mi è chiaro se si rischia un rallentamento dell'accelerazione (inizio articolo) o se esiste addirittura la possibilità che l'universo NON stia accelerando (fine articolo)...
@marco in pratica togliendo alle SNIA il ruolo di candele cosmiche si rimescolano tutte le carte in tavola non per quanto riguarda l'espansinone ma più che altro per quanto riguarda l'accelerazione stessa che viene messa in discussione.
Da parte mia mi son sempre chiesto (perchè l'universo dovrebbe accelelare durante l'espansione, quale forza agirebbe in questo senso?).
Sperando di non aver detto cavolate mi rimetto ad Enzo.
Enzo guarda che il mio non vuole essere un depistaggio.
Ora mi sto cimentando con l'effetto Sunyaev-Zel'dovich una anisotropia secondaria della radiazione cosmica di fondo per capire in che modo giustifichi la teorizzata accelerazione nell'espansione dell'universo.
caro Marco,
sarebbe bello saperlo... Possiamo dire che vacilla, nel senso che uno dei pilastri che tiene su la costruzione sembra non essere così ben fissato. Quanto sia "ballerino" non sappiamo ancora, dato che quasi sicuramente le supernove sono di due tipi e danno risultati diversi, ma la reale differenza in termini di luminosità e quindi di distanza è ancora da investigare. Inoltre, per influire sull'accelerazione in modo cospicuo e non solo random deve anche esserci una reale differenza tra le due classi in funzione del tempo.
Quindi, ci sono troppe incertezze per concludere qualcosa di definitivo, ma quando un pilastro vacilla è molto facile che la casa possa anche crollare o parzialmente o totalmente. Noi italiani, in campo edilizio, sappiamo bene come fare per mascherare case di cartone per case di cemento armato... Una cosa simile potrebbe essere fatta da chi ha impostato (nel mondo) la propria carriera su certi modelli cosmologici che si basano sull'accelerazione...
Se non ricordo male le supernove non rappresentano l’unico indicatore che l’universo è in espansione.
Mi sembra che con Spitzer si siano analizzate una certa quantità di cefeidi intra ed extragalattiche (situate in galassie vicine) per stimare il valore della costante di Hubble.
L’esistenza di due tipo di supernove Ia, con comportamenti diversi nell’ultravioletto, se non ho capito male, pone invece dei problemi sulle misure di tale costante in epoche più lontane, ossia sul comportamento nel tempo dell’espansione, soprattutto se nel corso della vita dell’universo ci sono stati periodi in cui una tipologia era assai più diffusa dell’altra.
Paolo
esattamente Paolo...
le cefeidi ci mostrano ciò che sta capitando adesso, ma non possono dimostrare un'accelerazione su scale molto più lunghe. Sono tutte su galassie vicine a noi... anche temporalmente.
E' fantastico Enzo , una vera rivoluzione che...spero la lascino avanzare se c'è, non fermino la Scienza questa volta per interessi personali.
Io ho letto di come dall'effetto Sunyaev-Zel'dovich
termico si può ricavare la distanza angolare di alcuni gruppi di galassie.
In questo modo (conoscendo la velocità di recessione delle galassie dal
redshift) può essere ricavata anche la costante di Hubble e avere altre
importanti di carattere cosmologico.
Ho detto bene Enzo?
Avevamo parlato dell'effetto sia termico che cinematico qui:
http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2014/01/17/le-deformazioni-della-radiazione-di-fondo/
Che bell'articolo che mi ero perso!!!
L'introduzione con le tue considerazioni è già di per se una perla.
Ora vado a leggermi la tua spiegazione del fenomeno che sarà sicuramente molto istruttiva.
Grazie Professore!!!
Che bell'articolo che mi ero perso!!!
L'introduzione con le tue considerazioni è già di per se una perla.
Ora vado a leggermi la tua spiegazione del fenomeno che sarà sicuramente molto istruttiva.
Ho finito adesso di leggere tutto l'articolo, i vari elementi che avevo prima (ma che ancora lasciavano la comprensione avvolta da nebbia) con la tua spiegazione sono stati messi al giusto posto,ora tutto si chiarisce, la nebbia si è diradata notevolmente e adesso ho una comprensione molto migliore del fenomeno.
Grazie Professore!!!
dai Foscoul... non esageriamo!!! Comunque grazie
chiarissimo
... lasciamo lavorare i ricercatori...
comunque a me pare che in astrofisica le bugie hanno le gambe corte, per fortuna...
caro Marco,
dici propri bene... Tanti anni fa, era venuto a Torino il premio Nobel Giacconi, un ottimo manager scientifico che era anche stato ottimo ricercatore da giovane. Si parlava delle ricerche in genere e lui aveva espresso dubbi sull'importanza degli studi planetari e soprattutto dei corpi minori. "Con quelli" diceva" non si fa carriera...". Io gli ho risposto che con le ricerche teoriche su oggetti lontani e -a quei tempi- invisibili, era sicuramente molto più facile: nessuno poteva controbattere qualsiasi giochino eseguito con un modello al computer in cui si cambiavano un po' i dati di partenza e i parametri vari in modo che tutto tornasse... Nei pianeti la cosa era impossibile: ti inventavi una teoria e dopo pochi mesi una missione te la distruggeva andando a vedere da vicino...
Oggi, in parte, il miglioramento delle tecniche osservative è capace di distruggere in gran parte anche le teorie inventate dai teorici carrieristici, ma rimane ancora terreno fertile... pensiamo solo alla materia oscura che, malgrado le prove della sua inconsistenza continuino a distruggere i modelli precedenti, continua a cambiare volto pur di resistere e aiutare nella carriera. Insomma, le cose sono un po' cambiate in meglio, ma è peggiorata l'etica scientifica. Una volta si ammettevano gli errori e le idee che si dimostravano palesemente sbagliate... oggi si cerca di camuffare e di rigirare la frittata, complici i media e i finanziamenti dati a volte politicamente e non scientificamente. Anche la scienza, purtroppo, è stata investita dalla corruzione e dall'arrivismo imperante. Speriamo che i "puri" resistano e riprendano il controllo della situazione...
Sai, con i paroloni e le frasi rese difficili a ragion veduta si possono imbonire i non esperti. E' più difficile imbonire i colleghi, a meno che non ci siano altri interessi in gioco e non solo la verità scientifica...
Credo proprio che il mondo non sia una teoria scientifica, per cui che non esistano teorie scientifiche "vere". Chi formula ipotesi plausibili che vengono presto falsificate dalle osservazioni contribuisce al cammino della scienza quanto chi costruisce modelli che si rivelano più duraturi e meriterebbe anch'egli di far carriera.
Io purtroppo ho studiato economia politica, dove esistono solo opinioni inconfutabili. In questa "scienza" sì che si vede gente sostenere l'inverosimile fino alla morte.
In fisica chi si attacca ad una idea "balorda" per motivi politici, potrà fare qualche spicciolo in più, ma sarà ricordato dai suoi simili come un omino... ne valeva la pena?
caro Marco,
teoricamente tu hai ragione al 100%, ma anche la scienza si sta un po' sgretolando come molte altre cose... Il soldo e il potere stanno entrando a forza...
Giacconi, mi cadono le braccia, caro Enzo, anzi Esimio Prof, come oramai tutti pensano sia meglio chiamarti ( scherzo, esimio lo sei veramente e Prof pure, ma Caro Amico Enzo è molto meglio) , eh si mi cadono le braccia e probabilmente mi sono fidato non docunentandomi. Peccato veramente perchè il Nobel ai carrieristi non dovrebbe esistere, anzi forse dovrebbe essere quello famoso preceduto da Ig.
Caro Mario,
forse ci vogliono anche questo tipo di scienziati (come anche Rubbia), capaci di fare da manager più che da ricercatori. D'altra parte senza persone che riescano a procacciare soldi e consensi non sarebbe nato il CERN e lo Space Telescope Institute. L'ideale sarebbe che, benché potenti, rimanessero legati alla filosofia della scienza pura. E questo è molto difficile. Chi è bravo a procacciare soldi, a scalare gerarchie politiche, prima o poi vede il mondo come una scala da scalare per risultati molto personali. Cambia proprio la visione del mondo della scienza... Insomma, ci vogliono anche loro, ma dovrebbero essere limitati a quei pochi che sanno fare bene il loro mestiere di manager. Se ci provano tutti, ciao scienza...
Chissà perché la Nasa, proprio quando nuovi dati stanno facendo vacillare alcune pseudo-certezze, si preoccupa di sottolineare qual è la versione ufficiale della pseudo-scienza...
http://apod.nasa.gov/apod/ap150531.html
avranno mica paura di perdere per strada "prezzemolo" e fondi per la pseudo-ricerca?!
cara Dany,
è cosa abbastanza comune... quando qualcosa, che serve a qualcuno o permette di avere fondi o cose del genere, sta un po' vacillando, si cerca di usare tutti i mezzi per ridargli vigore. Il GW insegna. Ogni qual volta escono studi che lo fanno traballare, partono articoli e servizi televisivi che cercano di rinvigorirlo. Proprio in questi giorni ho letto di una ricerca che ha determinato come l'aumento di CO2 abbia favorito la vegetazione e la pioggia nel deserto di Sahel, salvando migliaia e migliaia di persone che hanno ricominciato a coltivare cereali. La stessa zone aveva avuto centinaia di migliaia di morti per siccità negli anni '80.
Ora, io non credo che sia proprio così, ma che il clima, anche su piccole scale, sia oltremodo variabile e che ben poco risenta degli imbrogli umani (a parte gli umani stessi). Tuttavia, nessuno ne ha parlato e penso che siano subito uscite ricerche che cercano di dire l'opposto. La scienza sta proprio diventando uno strumento del potere e degli interessi di pochi... Come sarebbe bello un sano confronto di dati, di ipotesi, di collaborazioni...