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La Radiazione più antica dell’Universo Stampa E-mail

C.M.B, COSMIC MICROWAVE BACKGROUND

La Radiazione più antica dell’Universo

La C.M.B. è una delle radiazioni più affascinanti che è stato possibile rilevare, perché avvalora la teoria

del Big Bang; in quanto deriva dall’epoca in cui si unirono gli elettroni ed i nuclei per formare gli atomi.

Purtroppo la radiazione C.M.B. non può essere osservata nella riga del visibile dello spettro

elettromagnetico,ma soltanto nella banda radio, attraverso l’uso dei radiotelescopi,

dove è possibile osservare lo spettro di un segnale continuo. Infatti se puntiamo un telescopio verso

spazi vuoti dell’Universo, dove non ci sono stelle, osserviamo soltanto l’oscurità. Mentre la

radiosorgente emessa in banda radio, dapprima molto debole, nella regione delle microonde aumenta

di intensità, fino a raggiungere il massimo. Ma non è tutto. Il segnale radio appare completamente Isotropo;

ovvero non cambia se puntiamo il radiotelescopio in qualsiasi direzione dell’Universo.

Questo ci dice che l’Universo primordiale era composto da plasma in rapida e continua espansione,

ancor prima della formazione delle stelle e delle galassie.

Poi progressivamente il plasma espandendosi si è raffreddato, formando i primi nuclei che si unirono

agli elettroni formando gli atomi; un evento cosmico definito: Ricombinazione. Dopo il periodo di opacità,

la densità sarebbe diminuita velocemente liberando la radiazione, la quale si sarebbe propagata in ogni

parte dell’Universo. La radiazione fossile misurata oggi è pari a quella che un corpo nero irradierebbe a

2,7 Kelvin. Ma la domanda che ci si pone è: … se all’inizio l’Universo era caldissimo, perché adesso la

radiazione è fredda? La risposta prevede che la causa di tale inversione termica sia dovuta alla continua

e veloce espansione dell’Universo. Per cui, se l’Universo si espande in ogni direzione, la lunghezza d’onda

di qualsiasi radiazione, ivi compresa quella di fondo, sicuramente è aumentata nel tempo; di contro la

frequenza diminuisce, provocando un abbassamento dell’energia e, quindi, della temperatura.

Ed ecco confermata la teoria secondo la quale, il valore basso di temperatura misurato è causato

all’espansione dell’Universo. Quindi, se la radiazione costante ed uniforme osservata in tutto l’Universo,

all’inizio calda, come era l’Universo primordiale? In risposta a questa domanda bisogna ipotizzare che la

radiazione cosmica di fondo dovrebbe mostrare qualche differenza rispetto alla direzione.

Facciamo un esempio: se in una fotografia l’immagine è tutta dello stesso colore, noi non riusciamo a

distinguere nulla del suo contenuto, tanto meno siamo in grado di dedurre informazioni.

Quindi è opportuno che la foto mostri il contrasto per rilevare una immagine quantomeno nitida per

poter rilevare informazioni; ovvero alcune parti della foto devono necessariamente avere un colore

diverso da tutto il resto, utile a riflettere in paesaggio ritratto. Ma la ricerca non si è limitata soltanto

all’impiego dei radiotelescopi; perchè utilizzando palloni aerostatici di alta quota e missioni satellitari

è stato possibile rilevare alcune differenze, rispetto alla direzione; differenze definite Anisotropie.

Proviamo ad immagginare che, se per assurdo la Terra fosse una sfera di cristallo trasparente e noi

ci trovassimo al centro, osserveremmo Anisotropie dovute alla quantità diversa dei continenti, dei mari,

delle isole. E, grazie a due ricercatori statunitensi del Laboratorio Bel, Arno Penzias e Robert Wilson (Fig1)

oggi abbiamo un quadro ben preciso della radiazione cosmica. Utilizzando una antenna di sei metri di diametro,

i due scienziati tracciarono la prima mappa radio della radiazione presente nell’Universo.

Per ottenere questo risultato raffreddarono l’antenna ad una temperatura di circa zero gradi,

così da evitare disturbi derivanti dalla vibrazione e dal dilatamento delle parti metalliche dell’antenna stessa.

Così, dopo una accorta calibrazione, puntarono l’antenna in varie direzioni del radio cielo,

rilevando sempre gli stessi valori, tanto di giorno che di notte. Quel segnale costante era, dunque,

l’eco del Big Bang; l’origine del tempo e dello spazio.

A seguito di una grande esplosione avvenuta intorno a 13,8 miliardi di anni fa si liberò una enorme quantità

di energia, poi, con il trascorrere del tempo, si formarono alcune particelle intrappolate nella radiazione.

A seguito dell’espansione dell’Universo, la materia è diventata meno densa e la radiazione si è dispersa

per tutto il cosmo. Occorre dire che Penzias e Wilson avevano scoperto una radiazione Isotropa,

cioè uguale in tutte le direzione dove puntarono l’antenna; pari alla radiazione emessa da un corpo nero.

Tradotto in parole povere, rilevarano la stessa temperatura distribuita in tutto l’Universo.

Infatti la loro radiomappa (Fig2) mostra tutto con un colore uniforme con una sola zona differente,

evidenziata dalla direzione del piano della nostra galassia, la Via Latte. Successivamente, nel 1989,

con la messa in orbita del Satellite Cobe (Cosmic Background Explorer) e del satellite WMAP

(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) nel 2001, si è scoperto che l’Universo è Anisotropico.

Infatti, entrambe le radiomappe Fig.3 e Fig.4) mostrano l’Anisotropia con differenti densità e con

diverse temperature. A tal riguardo si suppone che tali densità abbiano dato luogo alla formazione

di stelle ed ammassi di galassie. Osservando attentamente la mappa radio del satellite COBE e

quella del WMAP si passa da una immagine più sfocata ad una più nitida e con più particolari;

ma entrambe mostrano la stessa struttura. Ma non finisce qui! Nel 2013 il satellite Planck rimappa

l’Universo raccogliendo più dettagli rispetto alle precedenti radiomappe, rendendo l’immagine

sempre più nitida. La radioamappa del satellite Planck mette maggiormente in risalto la presenza

dell’Anisotropia dell’Universo (Fig.5); le molteplici densità e le differenti zone termiche.

Un bel successo!

Ma, come recita una antica massima: … non bisogna mai sedersi sugli allori …

per cui sono già pronte altre missioni spaziali per meglio affinare l’immagine

dell’enorme condominio in cui viviamo e la ricerca del nostro passato.

Immagini:

1 arno penziaz e robert wilson2 radio mappa di  penzias e wilson3 radio mappa del satellite cobe

4 radio mappa  satellite wmap5 radiomappa  satellite planck

 

 

 

 

 



di Giovanni Lorusso (IK0ELN)

 
Il 17 marzo giornata dell'Unità nazionale Stampa E-mail

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Il 17 marzo giornata dell'Unità nazionale, della Costituzione, dell’inno e della bandiera.

italiaIl 17 marzo si celebra la “Giornata dell’Unità nazionale, della Costituzione, dell’Inno e della Bandiera”. Una grande festa in occasione della ricorrenza del giorno di 154 anni fa in cui è stato proclamato il Regno d’Italia. Il 17 marzo 1861, approdo di un lungo e difficile percorso di unificazione nazionale e allo stesso tempo inizio della nostra Storia comune. La ricorrenza è stata istituita come festività civile, il 23 novembre del 2012 con la legge n. 222, con l’obiettivo di ricordare e promuovere i valori di cittadinanza e riaffermare e consolidare l’identità nazionale attraverso la memoria civica.

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ALLA RICERCA DI ET Stampa E-mail

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      CERCHIAMO ET NELLO SPAZIO

 

01 claudio macconePREMESSA

Venerdi 27 Marzo 2016, a Parigi ha avuto luogo il Symposium on Search for Life Signatures (Simposio per la

ricerca di vita nello Spazio) e nel corso dei lavori, la SETI Permanentt Committee

(Commissione Permanente del SETI) ha eletto Presidente Internazionale il Dott.. Claudio Macconi (Fig.1).

La dirigenza, quindi, della Commissione SETI passa all’Italia, nella figura di un eccellente fisico-matematico,

Member of International Academy of Astronautics, autore di numerosi libri e diversi progetti scientifici.

 

fig .2 setihomeSono quai quattromila i pianeti extrasolari scoperti dalla sonda Keplero nella nostra Galassia, di cui circa ottocento di taglia terrestre, dove può essersi sviluppata la vita, magari vita intelligente. Ma la ricerca di vita intelligente va anche oltre la Via Lattea. La ricerca riguarda pure le tante galassie ed ammassi di galassie che popolano l’Universo, dove, probabilmente, un pianeta simile al nostro, abbia beneficiato delle stesse condizioni favorevoli della Terra e magari sviluppato una forma di vita intelligente capace di comunicare con noi terrestri. Sappiamo che la ricerca scientifica si avvale di enormi radiotelescopi, privilegiando l’ascolto radio sulla frequenza di 1420 Mhz; cioè la riga dell’Idrogeno Alfa (Ha); dove, grazie al sistema SERENDIP "Search for Extraterrestrial Radio from Nearby Developed Populations" analizza i radiosegnali provenienti dallo Spazio e discrimina eventuali segnali che potrebbero rappresentare una forma di contatto radio inviato da civiltà aliene. Ma quanti anni occorrono per analizzare tutti questi dati raccolti dal radiotelescopio di Arecibo? Un valido contributo alla ricerca viene offerto dalle tante associazioni di radioastrofili, volontariamente impegnate nel progetto SETI e dislocate nei vari Paesi del mondo (in Italia: il SETI ITALIA Team Giuseppe Cocconi) attraverso l’analisi dei dati utilizzando un apposito programma chiamato SETI@home. Vediamo come: SETI@home è un progetto di calcolo distribuito che usa il computer connesso alla rete ed ospitato dalla Space Sciences Laboratory all'Università Berkley, in California, USA. Il progetto SETI è l'acronimo di Search for Extra-Terrestrial Intelligence con lo scopo di analizzare segnali radio di natura intelligente provenienti dallo Spazio a partire dal 17 maggio 1999, ed è il progetto di calcolo distribuito con il maggior numero di partecipanti (Fig.2). A questo va aggiunto che i due obiettivi principali di SETI@home sono:

1. Svolgere un'utile ricerca scientifica sostenendo un'analisi osservativa per rilevare vita intelligente al di fuori di Terra;

2. Dimostrare la fattibilità del concetto di calcolo volontario.

fig. 3 radiotelescopio di arecibo Open-source software for volunteer computing, fornisce supporto per molti progetti di calcolo intensivo in un'ampia gamma di discipline. Il primo di questi obiettivi invece, attualmente, non è stato raggiunto, perché, ad oggi, nessun segnale di vita intelligente extra terrestre è stato rilevato tramite SETI@home. Tuttavia il progetto è tuttora in corso, sopratutto grazie alle quotidiane scoperte della sonda Kepler che incoraggiano la ricerca, e la preziosa collaborazione dei radioastrofili, i quali, in una forma di volontariato scientifico, mettono a disposizione il loro computer. La dinamica del progetto è la seguente: abbiamo detto che SETI@home ricerca possibili prove di trasmissioni radio da intelligenze extraterrestri, utilizzando i dati di osservazione rilevati dal radiotelescopio di Arecibo (Fig.3). Gli stessi dati vengono poi 

digitalizzati, immagazzinati in blocco, ed inviati ai server di SETI@home. Successivamente i dati, vengono divisi in piccoli blocchi di frequenza e tempo, ed analizzati attraverso il software per cercare i segnali, ovvero: le variazioni di segnale non attribuibile al rumore e con un contenuto di informazioni. Il delicato lavoro di SETI@home è di far analizzare ogni blocco di dati tra i milioni di blocchi risultanti dai computer facenti parte del calcolo distribuito e poi ricevere indietro il risultato dell'analisi. Vediamo adesso il software che tipo di segnale deve discriminare da altri segnali presenti nell’Universo. Ebbene il software cerca quattro tipi di segnali che si distinguono dal rumore:

 

- Picchi nello spettro di potenza;

- Oscillazioni gaussiane nella potenza di trasmissione, che potrebbero rappresentare l'antenna che passa sulla fonte radio;

- Triplette – tre picchi di potenza consecutivi;

- Impulsi che forse rappresentano una trasmissione in stile digitale a banda stretta.

fig. 4berkeley universityIndubbiamente ci sono molti modi in cui, un segnale ritenuto ET, può essere influenzato dal mezzo interstellare e dal moto relativo della sua sorgente rispetto alla Terra; quindi il segnale potenziale è dunque trasformato in una serie di modi per garantire la massima probabilità di distinguerlo dal rumore presente nello Spazio. Ad esempio: l’origine del segnale da un altro pianeta che è in movimento, ad una velocità ed accelerazione rispetto alla terra, cambierà la frequenza del segnale nel corso del tempo pereffetto Doppler. Un tipo di verifica, questa, fatta in parte dal software di SETI@home. In parole semplici: il processo di elaborazione è in parte come sintonizzare la radio su vari canali, osservando il misuratore di potenza del segnale; per cui se la potenza del segnale sale, merita attenzione; cioè si tratta di una notevole quantità di elaborazioni del segnale digitale. Infatti le elaborazioni sono per lo più le Trasformate di Fourier, vari tassi chirp e durate. Ebbene, chiunque con un computer connesso ad internet può partecipare alla ricerca, utilizzando SETI@home, scaricando gratuitamente il software utile ad analizzare i dati proveniente dal radiotelescopio. Va aggiunto che i dati delle osservazioni radio sono memorizzati su nastri da 36 Gigabyte nell'osservatorio di Arecibo a Puerto Rico, ciascuno dei quali contiene 15,5 ore di osservazioni le quali sono spedite alla Berkeley University (Fig4).

 

fig. 5 water holeUna volta raggiunto Berkeley, sono divisi in entrambi i domini del tempo e della frequenza, in unità di lavoro da 107 secondi di dati, o approssimativamente 0.35 MB, che si sovrappongono nel tempo, ma non in frequenza. Queste unità di lavoro vengono poi inviate dai server di SETI@home tramite la rete ai P.C. sparsi nel mondo per essere analizzate. Il software di analisi può cercare segnali con circa un decimo della potenza richiesta nelle precedenti indagini, perché fa uso di un algoritmo di calcolo intensivo chiamato integrazione coerente, che nessun altro ha avuto la potenza di calcolo necessaria per implementare. Tutti i dati vengono uniti in un database usando i computer di SETI@home a Berkeley. Qui, le interferenze sono eliminate e vari algoritmi sono applicati per cercare i segnali più interessanti. Il software di calcolo distribuito di SETI@home può essere eseguito sia come screensaver sia continuamente mentre l'utente è a lavoro, utilizzando la potenza di elaborazione che altrimenti sarebbe inutilizzata. E’ fuori dubbio che il lavoro primario lo svolge il radiotelescopio di Arecibo con i suoi 305 metri di diametro, osservando in quello che i ricercatori SETI chiamano: Buco dell’Acqua

 

Dott. Giovanni Lorusso (IK0ELN)

 
Passaggi visibili della Stazione Spaziale Internazionale Stampa E-mail

logo ari melfi

Ritorna visibile la I.S.S.

dal 28 Settembre 2016

Molto spesso, soprattutto nelle notti estive, vediamo ad occhio nudo che il cielo viene solcato da punti luminosi, come aspetto in tutto simili a stelle, ma che si muovono con un moto molto regolare e attraversano il cielo in un tempo che oscilla fra i 5 e i 10 minuti.

Si tratta di satelliti artificiali, oggetti messi in orbita attorno alla Terra dall'uomo, che per gli scopi più vari (comunicazioni, sorveglianza, ricerca scientifica) ruotano attorno al nostro pianeta e attraversano i nostri cieli.

Di questi oggetti ce ne sono molte migliaia in orbita, e solo una minoranza sono satelliti.

I satelliti più visibili, quelli che attirano anche l'attenzione degli osservatori meno attenti, sono quelli di maggiori dimensioni e che orbitano più vicini alla superficie della Terra, tra questi la ISS STAZIONE SPAZIALE INTERNAZIONALE.

Per entrambe queste caratteristiche (grandi dimensioni e vicinanza alla superficie terrestre) il satellite artificiale più notevole è la Stazione Spaziale Internazionale ISS (International Space Station), nata dalla collaborazione fra cinque agenzie spaziali, la canadese (CSA), l'europea (ESA), la giapponese (JAXA - già NASDA), l'agenzia russa (RKA) e quella statunitense (NASA)

iss_nVa ricordato che la Stazione spaziale internazionale è un oggetto un poco più grande di un campo di calcio, una dimensione di 72 x 108 metri che orbita intorno alla Terra ad una distanza tra i 280 e i 460 chilometri a una velocità media di 27.743,8 chilometri orari. Ogni giorno completa 15,7 orbite e, come già detto, poco più di 90 minuti ad orbita.

La ISS in condizioni favorevoli raggiunge magnitudini negative, vale a dire che fa a gara come luminosità con i pianeti più luminosi, Giove e Venere.

Pertanto, in alcuni passaggi, la ISS è visibile a occhio nudo dalla terra,e ci appare come una lenta cometa luminosa. Ovviamente bisogna saper riconoscerla, ma soprattutto, bisogna sapere quando, durante le sue rivoluzioni intorno al nostro pianeta, percorrerà il tratto di cielo visibile da dove ci troviamo.

Compie un'orbita terrestre in circa novanta minuti e il suo piano orbitale varia in continuazione: una volta sull’Africa, l’altra sulla Nuova Zelanda, un’altra volta ancora sull’Australia, poi gli Stati Uniti e così via.

A partire da QUESTA SERA (02/02/2016), la Stazione Spaziale tornerà a passare sopra i cieli italiani e sulle nostre teste.

 


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ATTENZIONE!!!!!

Nel 2017, quando la Stazione Spaziale Internazionale

tornerà ad accoglierlo dopo la missione del 2010/2011,

avrà compiuto (o mancherà poco) 60 anni. Si tratta

di Paolo Nespoli, classe 195R7. Sarà lui il prossimo

astronauta italiano ad andare nello spazio

a due anni dal rientro di Samantha Cristoforetti.



Seguono le informazioni per vederla da Melfi.

FEBBRAIO-MARZO 2017

05022017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

07032017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15022017

 

 

 

 

 

27022017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
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