23/03/17

Ghostbusters, acchiappafantasmi! **

L’Universo è pieno di “fantasmi”, oggetti che non si riescono a vedere ma che esistono. No, non parlo di materia oscura, ma di materia barionica che si nasconde proprio perché viene illuminata. Avendo la tecnologia adatta, però, si riescono a vedere anche i fantasmi. E potrebbero essere molti. Un ottimo spunto per ricordare i fantastici giochi tra fotoni ed elettroni

Come tutti i fantasmi che si rispettano, anche quelli cosmici vagano un po’ ovunque, ma restano nascosti alla vista dei nostri telescopi. Tuttavia, sappiamo benissimo che i fantasmi devono per forza essere circondati da una qualche aureola che emette solo in particolari lunghezze d’onda. Gli “acchiappafantasmi” sono riusciti a trovare il modo di vedere questa “aureola” e localizzarli. La tecnica sembra perfetta e adesso via con il programma di scoperta.

L’immagine che segue mostra proprio un possibile fantasma rivelato attraverso la sua emissione luminosa apparentemente invisibile. E’ un test di prova soltanto, nel senso che il fantasma è un fantasma amichevole che si mostra sempre e comunque, ma che ha permesso di testare l’apparecchiatura.

La galassia UGC 7321 è circondata da idrogeno e, quando esso viene investito da raggi ultravioletti, emette un alone diffuse rossiccio dovuto al fenomeno della fluorescenza. In questo caso si vede anche la luce emessa dalle stelle della galassia (è un test di prova), ma si potrebbe vedere solo l’alone. Fonte: M. Fumagalli/T. Theuns/S. Berry
La galassia UGC 7321 è circondata da idrogeno e, quando esso viene investito da raggi ultravioletti, emette un alone diffuse rossiccio dovuto al fenomeno della fluorescenza. In questo caso si vede anche la luce emessa dalle stelle della galassia (è un test di prova), ma si potrebbe vedere solo l’alone. Fonte: M. Fumagalli/T. Theuns/S. Berry

Chi è che ha creato così tanti fantasmi nell’Universo. Beh… sembra strano, ma proprio la luce molto intensa ed energetica dei raggi ultravioletti.

Si è già visto come le emissioni nei raggi ultravioletti dovuti alle stelle appena nate riescano a disperdere il gas freddo che le circonda o che nasconde qualche altro embrione stellare. Un’opera importante di pulizia, ma anche un’opera di scombussolamento delle zone di possibile formazione stellare.

Sappiamo molto bene che nel Cosmo tutto serve a limitare e a innescare processi di ogni tipo. “Non troppo caldo, non troppo freddo” è un motto che conosciamo  da tempo. I buchi neri galattici, con le loro emissioni ad alta energia bloccano facilmente la nascita di nuove stelle, ma, quando vogliono, danno invece lo spunto per riattivare il processo. Lo stesso, in fondo, fanno anche le giovani stelle (o anche quelle che esplodono). Esse strattonano il gas che le circonda, eccitandolo e riscaldandolo, ma, nel contempo muovono grandi masse che prima o poi ricominciano il gioco della creazione.

Cerchiamo di arrivare al punto chiave della recente scoperta. Le galassie in piena forma emettono raggi ultravioletti molto intensi che si propagano nello spazio. Le più grandi sono circondate da tali e tanti polvere e gas che in parte queste radiazioni così violente vengono assorbite, permettendo alla galassia di continuare la sua fase creativa al riparo da raggi troppo “eccitanti”. Se, però, le galassie sono piccole possono essere completamente bloccate e trasformarsi in tante principesse immobili. Creature che non hanno potuto procreare, in preda al calore che arriva dall’esterno. Veri e propri fantasmi. Fantasmi o relitti vaganti senza possibilità di essere individuati.

Ma ecco che, ancora una volta, il gioco continuo e indispensabile degli elettroni e dei loro amici-nemici fotoni crea l’apparecchiatura da acchiappafantasmi.

Prendiamo del gas inerte che circonda una piccola galassia che non riesce a creare nuove stelle perché colpita troppo severamente dai raggi UV. Non è ancora stata dispersa, ma contiene massa normale, addormentata e invisibile. Arriva il nostro fotone energetico e grida la sveglia, non sapendo forse che la sua troppa energia non può svegliare ma solo addormentare e disperdere. I fotoni non sono “cattivi”, ovviamente, ma a volte sembrano proprio dei bimbi scatenati. Gli elettroni degli atomi del gas non sono da meno e non vedono l’ora di essere colpiti (sembra di sentirli gridare: “Colpisci me, sono il più bravo!”), in modo da rompere, anche se per poco, quella loro corsa probabilistica e monotona attorno al nucleo, per svegliare “quello” ci vuol ben altro ( QUI una semplice e divertente descrizione papalliana del "gioco della spintarella" tra fotoni ed elettroni).

Il fortunato viene colpito dal fotone ultravioletto e scatta subito verso livelli energetici più alti! Che meraviglia… si sente in paradiso, ma non abbastanza per poter scappare e vivere una vita spericolata e indipendente. Niente da fare, deve tornare al suo livello precedente, guardato con una certa compassione severa dal nucleo. Non può che restituire ciò che ha ricevuto, ma, ovviamente, con un valore decisamente meno energetico. Non certo un fotone ultravioletto, al limite uno visibile o ancora più facilmente rosso.

Noi umani, conosciamo bene questo processo, che è quello tipico delle lampade a fluorescenza, quelle vecchie al neon…

Tuttavia, mentre è molto difficile riuscire a vedere nei dettagli la distribuzione dei raggi ultravioletti (ci vogliono telescopi spaziali che , inoltre, danno solo una visione sommaria), non è così difficile guardare con attenzione gli aloni rossastri che circondano galassie nate e congelate, dove il nostro elettrone ha emesso luce rossa, visibile anche da terra.

Basta avere pazienza e piano piano si riuscirà a scoprire queste aureole che nascondono galassie piccole e invisibili, non ancora del tutto disperse. Inoltre, si potrà fare una mappa nell’UV leggendo il rosso. Un’informazione importantissima per l’intera evoluzione dell’Universo che, tra parentesi, potrebbe spiegare anche la mancanza di galassie nane attorno alla nostra (e chissà a quante altre).

Cari amici, quanta materia vi è ancora nell’Universo senza bisogno di chiamarla oscura (a partire dai buchi neri, molti di più di quanto di pensasse fino a poco tempo fa, aloni galattici, ma anche un corteo di nane brune invisibili, solo per fare alcuni esempi)… Basta cercare i fantasmi… e il Cosmo, a questo riguardo, sembra proprio un vecchio castello scozzese!

Articolo originario QUI

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