Quando i fisici del LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) degli Stati Uniti hanno raccontato al mondo la scoperta delle onde gravitazionali (vedi su Focus.it), il 11 febbraio 2016, hanno fatto riferimento all'evento cosmico più meravigliosamente catastrofico che si possa immaginare: la fusione di due buchi neri in un nuovo buco nero.
Dietro l'evento c'è una storia che forse nemmeno uno scrittore di fantascienza sarebbe riuscito a immaginare, una storia che si è potuta scrivere anche grazie al telescopio spaziale Fermi, che studia l'universo delle alte energie, e che nel caso specifico raccolse impulsi di raggi gamma che potrebbero essere arrivati proprio dal punto di origine delle onde gravitazionali rilevate dai ricercatori del LIGO.
Unendo i dati si è riusciti a ricostruire l'evento. In quel luogo dell'Universo dove si sono fusi i buchi neri c'erano, prima, due stelle che nel corso del tempo si sono avvicinate sempre di più, fatto che le ha portate a ruotare una attorno all'altra a velocità crescente.
A un certo un punto le due stelle si sono fuse in una sola, con una massa enorme, così grande che l'equilibrio delle tensioni di quel corpo gigantesco fu compromesso ed esplose. Una stella di grandi dimensioni origina spesso un buco nero, ma in quel caso, prima di esplodere, la mega stella dovette assumere una forma allungata, con due "centri", e con l'esplosione si formarono due buchi neri.
I due neonati buchi neri si misero in rotazione alla distanza di poche migliaia di chilometri, e questo, di nuovo, li portò a collassare su se stessi: l'evento cosmico "meravigliosamente catastrofico" che generò le onde gravitazionali ricevute al LIGO e i getti di raggi gamma che il telescopio Fermi ha rilevato 0,4 secondi dopo il segnale recepito da LIGO. È stata dunque la "cooperazione" tra strumenti tecnologicamente molto sofisticata che, secondo i ricercatori, permetterà di conoscere meglio il nostro Universo: soprattutto, sarà possibile individuare con maggiore precisione la distanza fisica e temporale di eventi simili, ossia quello che serve per aiutarci a capire come si sta evolvendo l'Universo stesso.
Vedi anche
Il 5 settembre 1977 dalla base di lancio di Cape Canaveral partiva la missione Voyager 1. La sonda gemella, Voyager 2, era partita qualche giorno prima, il 20 agosto. Fu un progetto estremamente impegnativo perché si voleva sfruttare una situazione planetaria molto rara, quella che vedeva più o meno tutti i grandi pianeti esterni (quelli giganti e gassosi) allineati, e quindi li si poteva sorvolare da vicino. Fu questo il motivo che portò la Nasa a costruire ben due sonde simili e a lanciarle nel giro di pochi giorni.
Nei primi anni '70 la Nasa progettò la missione Voyager per fare un "tour" di Giove e Saturno, ed eventualmente anche di Urano e Nettuno, se tutto fosse andato per il meglio. Voyager 1 e Voyager 2 sono identiche in costruzione, ma sono partite seguendo traiettorie diverse per avvicinarsi ai pianeti da angolazioni differenti. Ogni sonda pesa quasi 700 kg ed è dotata di 10 strumenti scientifici, dalle macchine fotografiche agli strumenti per lo studio della composizione dei pianeti, delle radiazioni cosmiche e del Sistema Solare: le migliori immagini sono stete raccolte da Voyager 2. Al momento del lancio si pensava che potessero "lavorare" per 5 anni: a tutt'oggi continuano a funzionare.
Luna e Terra in un unico scatto: è la prima foto scattata da una sonda che le rappresenta insieme, nella loro interezza, in un unica immagine. Al momento dello scatto Voyager 1 si trovava a 12 milioni di km dalla Terra.
Foto: © Nasa / Voyager 1
Dopo due anni di viaggio, Voyager 1 arrivò nell'orbita di Giove e lo fotografò per un paio di mesi. Le immagini in sequenza dell'avvicinamento a Giove, da 58 a 31 milioni di chilometri di distanza, sono raccolte in questa animazione online su Wikipedia. Le immagini furono prese ogni 10 ore per 28 giorni alla stessa ora locale gioviana, sempre centrate sulla Macchia Rossa.
La più grande tempesta del Sistema Solare ripresa da Voyager 1. La Grande Macchia Rossa imperversa nell'emisfero meridionale di Giove da almeno 4 secoli, da quando fu osservata per la prima volta al telescopio. Vedi anche: 8 meraviglie del Sistema Solare (multimedia).
Giove e i suoi satelliti in un collage di immagini riprese dalla Voyager 1. Lanciata nell'estate del 1977, la sonda giunse nell'orbita di Giove il 5 marzo 1979.
Grazie a Voyager 1 sappiamo che Io, una delle principali lune di Giove, è uno dei corpi celesti più irrequieti. La sua superficie viene costantemente rimodellata da eruzioni vulcaniche: nel corso degli anni successivi sono stati identificati oltre 150 vulcani attivi.
Un'altra immagine della luna di Giove fotografata da Voyager 1. Finora nel Sistema Solare sono stati osservati oltre 170 satelliti. Sono tra i luoghi più inospitali che conosciamo, eppure su alcuni di essi potrebbero esistere condizioni favorevoli allo sviluppo della vita. Vedi anche: Le lune del Sistema Solare.
Nel 1980 Voyager 1 arrivò a Saturno, avvicinandosi fino a 120.000 km. La sonda si dedicò in particolare allo studio degli anelli e per la prima volta fotografò da vicino il misterioso Titano, un satellite avvolto da una densa atmosfera.
Arrivato a Saturno, Voyager 1 si sarebbe anche potuto spegnere: era stato messo in conto. Ma incredibilmente la sonda ha continuato a lavorare e a inviare a Terra i dati: ancora oggi (gennaio 2016), quasi 40 anni dopo la partenza e a 20 milioni di km di distanza da "casa", la Voyager prosegue la missione e ci sta aiutando a comprendere il campo magnetico che circonda il Sistema Solare e la natura della "frontiera". A guidare la navicella è ancora il suo computer di bordo, che ha una potenza 100.000 volte inferiore a un iPad. Gli strumenti ancora attivi grazie al generatore termonucleare, che dovrebbe funzionare almeno fino al 2025. Vedi anche: gli archivi di Focus.it su Saturno.
L'emisfero sud di Saturno in "falsi colori". La sonda è arrivata quando nell'emisfero meridionale era inverno: vedi Le stagioni di Saturno.
L'orbita della sonda, calcolata per studiare Titano da vicino, la portò fuori dal piano dell'eclittica, impedendole di visitare altri pianeti. In quel momento è iniziato il suo viaggio verso la "frontiera".
La prima foto di Mimas, una delle lune di Saturno: ecco altre foto curiose di Mimas, che assomiglia un po' a PacMan e un po' alla Morte Nera di Guerre Stellari.
Questa foto, ottenuta incollando 60 immagini diverse, è il primo ritratto che abbiamo del Sistema Solare, ripreso da 6,4 miliardi di km di distanza dalla Terra. Nell'immagine, il nostro pianeta è una minuscola mezzaluna di luce grande 0,2 pixel: casualmente, la Terra si trova proprio nel centro di uno dei raggi di luce causati dal fatto che la fotocamera era puntata in direzione del Sole. L'immagine è il frutto di tre esposizioni a differenti filtri di colore - viola, blu e verde - ricombinate per avere i colori. Il "rumore" della foto è invece dovuto all'ingrandimento.
Questa elaborazione grafica - realizzata sulla base dei dati provenienti dalle due sonde Voyager - mostra il Sistema Solare visto da un ipotetico osservatore esterno. I colori rappresentano l'intensità del campo magnetico intorno al Sistema Solare: il rosso indica intensità massima, il blu intensità minima. Le due linee corrispondono alle traiettorie delle sonde nel settembre del 2012: rossa per Voyager 1, magenta per Voyager 2. Il Sole non è al centro della bolla magnetica perché, insieme all'intero Sistema Solare, è in movimento, e lo spostamento "deforma" la bolla magnetica. All'epoca dello scatto le due sonde erano sul confine dell'eliosfera.
Settembre 2012: la velocità del vento solare è quasi a zero, mentre le radiazioni cosmiche sono più intense. Questo aveva fatto pensare che la sonda fosse ormai oltre la frontiera o quasi: tuttavia, a distanza di tre anni, la linea di demarcazione non è ancora stata superata (vedi Voyager 1 nel fango magnetico). Il confine, l'eliopausa, non è netto: secondo alcuni è una fascia "porosa" con rientranze e prolungamenti (vedi la ricostruzione qui sopra). Solo quando la sonda l'avrà completamente superata sapremo quanto è spessa. Sta di fatto che in questi giorni (settembre 2012), la Voyager 1, che viaggia a circa 17 chilometri al secondo (61.200 chilometri all'ora) si trova a 16,8 ore-luce dal Sole (circa 18 miliardi di chilometri): ogni segnale che trasmette impiega quasi 17 ore per raggiungere la Terra.
A bordo delle due Voyager c'è un disco di rame placcato d’oro che, se mai fosse decodificato da qualche ipotetica creatura aliena, racconterebbe chi siamo e da dove arrivano le sonde. In questo disco (nella foto, la copertina) ci sono fotografie, diagrammi, disegni, suoni e canzoni, Il materiale, selezionato da un team di scienziati coordinati da Carl Sagan, comprende diagrammi che spiegano com'è fatto l'uomo, la donna e il feto, la struttura del dna e persino come si caccia nella savana africana. Ci sono suoni di vulcani e uccelli, e brani delle sinfonie di Beethoven e canzoni di musica rock (Johnny B. Goode di Chuck Berry, per esempio). E ci sono i saluti in varie lingue del mondo, italiano compreso (potete scaricarlo dal sito della Nasa).
