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15/03/17

Non si scherza con il momento angolare **

Una recente ricerca ha studiato un gruppo di giganti rosse appartenenti a un vecchio ammasso aperto attraverso l’asterosismologia e ha osservato che il 70% di loro hanno lo stesso asse di rotazione (più o meno). Ma è una vera sorpresa?

L’asterosismologia è un metodo di analisi stellare abbastanza recente, che si rifà in qualche modo alla sismologia: studiare  un corpo celeste attraverso la sua risposta a movimenti interni. Nel caso dei pianeti parliamo di terremoti e di  onde sismiche che si propagano, illustrando la struttura interna; nel caso delle stelle si parla delle pulsazioni molto frequenti in stelle fuori dalla sequenza principale e delle loro ripercussioni su varie caratteristiche, come l’asse di rotazione (ma non solo).

Devo ammettere che immaginarsi una serie di stelle vecchie di otto miliardi di anni che girino tutte con lo stesso asse (più o meno) può far gridare al miracolo i non addetti ai lavori. Tuttavia, ricordiamo che gli ammassi stellari nascono tutti da una stessa gigantesca nube che possiede un suo momento angolare acquisito durante la formazione e mantenuto durante il collasso. Il momento angolare è una di quelle grandezze fisiche che fanno di tutto per mantenersi, magari distribuendosi, ma con regole ferree. Basta ricordare la pattinatrice sul ghiaccio, la formazione di sistemi binari, le pulsar e via dicendo.

L’allineamento degli assi di rotazione di giganti rosse, appartenenti a un ammasso aperto molto vecchio (8 miliardi di anni), conferma la conservazione del momento angolare primigenio della nube. Ovviamente, le differenze tra le direzioni degli assi sono un po’ più grandi di quanto mostrato nell’immagine artistica. Fonte: E.Corsaro et al.
L’allineamento degli assi di rotazione di giganti rosse, appartenenti a un ammasso aperto molto vecchio (8 miliardi di anni), conferma la conservazione del momento angolare primigenio della nube. Ovviamente, le differenze tra le direzioni degli assi sono un po’ più grandi di quanto mostrato nell’immagine artistica. Fonte: E. Corsaro et al.

Cercare di cambiare il momento angolare di un sistema è tutt’altro che facile (provate a cambiare la quantità di moto di un oggetto sparato ad alta velocità o a fermare un cancello pesantissimo che sta ruotando sui cardini). In una nube collassante esistono sicuramente turbolenze nel gas che cercano di "scardinare" l’energia cinetica di rotazione, ma devo dire che io mi sarei aspettato una vittoria del momento angolare, soprattutto per i “pezzi” più grandi della nube. In fondo il disco proto planetario delle stelle si allinea a questa legge di conservazione. Volenti o nolenti gli oggetti di un ammasso fanno parte dello stesso sistema.

In altre parole, le stelle più massicce avrebbero dovuto dividersi equamente il momento angolare iniziale. Il fatto che esso si sia conservato per otto miliardi di anni non sorprende nemmeno più di tanto, dato che una stella ha rarissime occasioni di essere veramente disturbata da forze esterne.

Tutto ciò non toglie che una conferma di questo genere è più che significativa e importante, soprattutto per il tipo di analisi usato.

Mi stupisce solo un po’ la dichiarazione di uno degli autori che dice: “The results were unexpected (I risultati non erano aspettati)”. Su questo io non sarei tanto d’accordo e mi sarei forse stupito di più se la turbolenza del gas avesse vinto così facilmente sul momento angolare. Mi stupisce ancora di più, ciò che lo stesso autore aggiunge dopo: “The distribution obtained for an independent sample of 36 field red giants (not members of any cluster) shows no significant stellar-spin alignment even when considering subsamples of stars in the same evolutionary stage (La distribuzione ottenuta su un gruppo di 36 giganti rosse  non appartenenti  a nessun ammasso, non mostra alcun allineamento anche se si considerano stelle nello stesso stadio evolutivo)”. Beh… per quale motivo stelle nate da nubi diverse (sistemi diversi) avrebbero dovuto avere lo stesso asse di rotazione? I loro momenti angolari non hanno niente in comune, né tanto meno sembra essere importante il loro stato evolutivo.

Una bella ricerca, molto promettente per lo studio di proprietà fondamentali delle stelle, soprattutto perché conferma ancora una volta che il momento angolare non scherza affatto e si mantiene con le unghie e con i denti. Mi sembra solo che si sia voluto enfatizzare un risultato abbastanza normale. La solita vecchia storia dello “scoop” a tutti i costi. Non penso ce ne fosse bisogno, dato che la tecnica e i risultati sarebbero stati comunque di notevole importanza.

La seconda frase dell’autore (una frase alla “Catalano” tanto per intenderci) mi fa venire in mente il primo lavoro che pubblicai su Nature, insieme a un grande fisico scomparso troppo presto e valutato troppo poco nel solito ambito baronale italiano. Una constatazione simile, anche se di senso opposto.

L’articolo si riferiva alla distribuzione delle forme dei frammenti ottenuti sparando piccoli proiettili, con cannoni a ipervelocità (km/s), contro bersagli diversificati per simulare l'evoluzione collisionale degli asteroidi. Avevamo trovato, tra l’altro, che il rapporto tra gli assi dei frammenti, approssimati con ellissoidi, erano piuttosto concentrati attorno a valori medi, del tutto simili a quelli riscontrati tra gli asteroidi di piccole-medie dimensioni. Un risultato non certo ovvio, che dava alle simulazioni un carattere ben più generale.

Un referee dell’articolo, con aria molto spocchiosa da grande esperto, fece una dura critica a questo risultato, quasi sogghignando: “E’ ovvio che abbiate trovato certi rapporti tra gli assi, dato che, guarda caso, il bersaglio di partenza aveva anch’esso più o meno quei valori!”

Un commento che avrebbe fatto rabbrividire anche un pupazzo di neve… a cui rispondemmo: “Il che vuol dire che se avessimo scelto come bersaglio una sfinge egiziana, avremmo trovato come frammenti tante piccole sfingi?”. L’editore decise di pubblicare l’articolo senza più chiedere a quel referee… (a proposito di referee, QUI ho raccontato di quando mi infuriai con l'editore della principale rivista di planetologia perché li sceglieva solo americani... dopo quell'episodio cominciò a considerare anche quelli europei!)

Ogni tanto, anche tra i luminari, possono scappare commenti o conclusioni abbastanza ridicole…

Comunque sia, questo fatto non lede certo una conferma estremamente stimolante che dona ulteriore credito a una tecnica di analisi potenzialmente ancora ricca di risvolti da scoprire ed è un grande piacere vedere che il primo autore è un italiano che lavora in Italia.

Articolo originale QUI (piuttosto semplice da leggere)

 

QUI parliamo di un sorprendente allineamento dei getti di quasar distanti miliardi di anni luce

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