Niente panico, non è (purtroppo) un monopolo magnetico DOC.

In natura è possibile trovare particelle con carica elettrica positiva (il protone) e negativa (l'elettrone).  L'atomo di idrogeno è costituito da un elettrone che si trova intorno ad un protone. Sfregando tra loro  due panni differenti è possibile  separare le cariche elettriche positive da quelle negative, caricando elettrostaticamente i due oggetti.
Altrettanto non può dirsi per i poli magnetici: infatti le calamite hanno sempre un polo nord e sud e se le spacchiamo in due, i frammenti continueranno ad avere ciascuno un polo nord ed un polo sud.
Questo perché il campo magnetico è generato dalla corrente di miriadi di elettroni che ruotano attorno agli atomi. Tagliando in due il magnete, gli elettroni continuano a girare attorno agli atomi e non cambia niente.
D'altro canto, elettricità e magnetismo non sono altro che due facce della stessa medaglia: infatti se ho una carica elettrica stazionaria sperimento un campo elettrico, se invece mi muovo rispetto alla carica elettrica, per me quella non è altro che una corrente e quindi sperimento un campo magnetico.
L'unificazione del campo elettrico e magnetico in un campo elettromagnetico è stata effettuata alla fine del XIX secolo: è stata compiuta da Maxwell che ha formalizzato in quattro equazioni le leggi che descrivono luce, onde radio, raggi X ed i fenomeni elettrici e magnetici separatamente.
Tuttavia - nonostante il loro fascino e la loro eleganza - le equazioni appaiono stranamente asimmetriche: manca infatti il termine della carica magnetica isolata, ossia del monopolo magnetico.
L'esistenza di anche un solo di essi  avrebbe conseguenze rivoluzionarie per la tutta la fisica moderna, dalla meccanica quantistica alla teoria del Big Bang

I ricercatori autori dell'articolo pubblicato su Nature non hanno osservato un monopolo. hanno creato un sistema che si comporta come se ci fosse un monopolo. Questo traguardo è comunque molto importante, perché consente di studiare sistemi complessi e verificare teorie matematiche che altrimenti potrebbero restare astratte ancora per secoli (un altro esempio sono i difetti e  le correnti topologiche che si comportano come le stringhe della fisica delle particelle).

Un risultato importante, ma lungi dal meritarsi il titolo (errato) di molti giornali tale da indurre in molti un sobbalzo sulla sedia stile Zio Paperone.  Magari bastava leggere non dico l'abstract, ma il solo titolo: Observation of a magnetic monopole in a synthetic magnetic field.

Una immensa struttura agli albori dell’universo

Immagine multipla del quasar UZC J224030.2+032131
Il punto centrale è la sorgente vera e propria,
mentre le quattro immagini ai lati sono create
 dall’effetto di lente gravitazionale di una massa
interposta tra noi e la sorgente. Da qui

I  quasar sono tra le sorgenti più luminose dell’universo. Si tratta di immensi getti di materia alimentati da gas e polveri   risucchiati da altrettanto immensi  buchi neri posti al centro di alcune galassie.  Il termine, quasi stellar radio source, indica la loro identificazione originale nelle emissioni delle onde radio, ma successivemente sono stati identificati anche nel visibile ed in altre frequenze dello spettro elettromagnetico.

I fasci luminosi dei quasar, emessi in prossimità dei poli dei buchi neri,  spazzano l’universo permettendoci di osservarne alcune caratteristiche primordiali: ad esempio è stata l’osservazione dell’immagine multipla dello stesso quasar (Q0957+561) che ha permesso nel 1979 di osservare per la prima volta l’effetto della lente gravitazionale.

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Spettroscopia stellare... con la zanzariera (e la macchina fotografica)

Figure di interferenza osservando luci cittadine attraverso  il reticolo di una zanzariera.

Una delle conferme storiche alla natura ondulatoria della luce venne dagli studi sulle figure di interferenza e diffrazione effettuati nel XIX secolo da Young ed altri. Esperimenti successivi misero in evidenza  anche la natura corpuscolare della luce portando al concetto di dualismo onda-particella,  alle basi della meccanica quantistica e della fisica delle particelle. 

La diffrazione è presente in tutti i fenomeni ondulatori, il suono le onde dei fluidi... Quando un'onda  colpisce un oggetto delle dimensioni paragonabili alla sua lunghezza d'onda, viene diffratta. Si originano quindi nuove onde come ad esempio quelle di forma sferica osservabili all'entrata di un porto.  A seconda della forma e della struttura dell'ostacolo e le onde possono sommarsi in alcuni punti e cancellarsi in altri dando origine alle figure di diffrazione. Nel caso delle onde elettromagnetiche di cui la luce è composta possono dare origine a vari fenomeni di interferenza e diffrazione: uno dei più comuni è il colore iridescente prodotto dall'interferenza della luce riflessa dai CD e DVD.  

Un altro modo con cui è possibile osservare  questo fenomeno è utilizzando la zanzariera appesa alle finestre. Questa si comporta come un reticolo di diffrazione, costringendo la luce che la oltrepassa a formare nuove e diverse strutture. L'immagine principale - al centro - rimane immutata, ma guardando - anche ad occhio nudo -  le luci notturne  dei lampioni è possibile vedere che esse sono circondate da un alone a forma di croce, con i bracci paralleli al reticolo della zanzariera. Per osservare meglio il fenomeno è sufficiente utilizzare una macchina fotografica digitale: i risultati migliori si ottengono con  un treppiede, il fuoco all'infinito e con un elevato zoom.

Nella foto sopra sono visibili le figure di diffrazione dellle luci della città. Le luci rosse utilizzate sulle torri sono monocromatiche e hanno i massimi (i punti luminosi) disposti secondo uno schema a scacchiera, con le intensità maggiori lungo i bracci della croce. 

La posizione del massimo dipende però dalla lunghezza d'onda, ed è tanto più lontana dalla sorgente originale quanto più lunga  è la lunghezza d'onda: osservando una luce bianca si nota  quindi un effetto arcobaleno, in cui il colore rosso presenta i massimi più lontano dalla zona centrale. Questo fenomeno è simile a quello osservato nel prisma dove però l'ordine dei colori è inverso. Con le sorgenti pù intense è possibile veder meglio la struttura a scacchiera, che riproduce la forma quadrata della zanzariera.    

A questo punto è sufficiente puntare la macchina fotografica verso il cielo ed osservare le stelle: anche in questo caso apparirà una figura di diffrazione simile a quella delle luci della città. 

La nostra visione notturna è per lo più in bianco e nero, per cui ad occhio nudo possiamo renderci  conto solo del colore delle stelle più brillanti. Con una macchina fotografica questo è molto più semplice: facendo una foto per qualche secondo  i colori delle stelle appaiono evidenti. Colore e luminosità di una stella sono legati tra loro in una relazione che fornisce informazioni sul tipo di astro, la sua massa e la sua età. Inoltre la presenza di righe particolarmente luminose o mancanti nello spettro di una stella può fornire ulteriori dati sui fenomeni che hanno luogo sulla sua superficie.  In astronomia si usano speciali spettroscopi per misurare lo spettro delle stelle, ma il principio di funzionamento non è molto diverso da quello del prisma o della diffrazione. Usando la zanzariera è difficile effettuare misure quantitative, ma si può comunque vedere i diversi colori nelle figure di diffrazione.  Se non si ha una zanzariera si può utilizzare qualunque rete o reticolo: i risultati migliori si otterranno tanto più sottile e fitto è il reticolo. 

Quest'altra è invece
prevalentemente nel rosso

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Una stella con colore tendente al blu

Omega Centauri - questo sconosciuto - e il cannibalismo cosmico

Omega Centauri

Giovanni è un  astrofisico,  precario da ormai più di dieci anni. Segue la sua passione incurante dei tagli alla ricerca che ormai rendono impossibile la sua professione. Viene convocato presso una fondazione miliardaria, nota per i suoi traffici poco chiari e le sue contestate decisioni. Uno dei dirigenti - con l'antica passione dell'astronomia - decide di finanziare i suoi studi: gli paga   qualche mese  di stipendio per tentare di risolvere uno dei più grandi misteri del cosmo. E' un enigma che potrebbe  - un giorno - portare all'estinzione o alla salvezza della razza umana. 
In un remotissimo passato una collisione cosmica ha portato alla distruzione di una galassia nana, fagocitata dalla più grande compagna. Nello scontro sono state spazzate via stelle, pianeti, nebulose, forse civiltà millenarie. Le prove del cannibalismo cosmico sono davanti agli occhi di tutti: il nucleo della galassia ha resistito all'impatto ed è ormai prigioniero della galassia assassina. La galassia "malvagia" è la nostra Via Lattea, il nucleo superstite è Omega Centauri: al suo interno si nasconde il segreto della formazione dell'universo, legato a doppio filo con l'enigma della materia oscura.... 

 Personaggi e situazioni sono di fantasia, ma le teorie sono esatte: potrebbe essere un  soggetto per un thriller  a cavallo tra la fantascienza e le cospirazioni, ma è solo oggetto dell'ironia  dei giornalisti.  Nell'anteprima del prossimo servizio di Report si fa infatti menzione, con supponente ironia, di:
"Omega centauri, il possibile anello di congiunzione tra gli ammassi globulari e le galassie sferoidali nane, c'è scritto in bilancio esattamente così",  

come studio folle finanziato con ben ventimila (20000) euro dalla fondazione del Monte Paschi di Siena.  Del sarcasmo che nasconde ignoranza e pigrizia per non consultare almeno  la pagina di wikipedia abbiamo già parlato ieri.  A rendere ancor più surreale il tutto è l'importanza dell'oggetto in questione, studiato da moltissimi gruppi in tutto il mondo ed oggetto di quasi 2000 articoli nella letteratura scientidica.  

Nome: Omega Centauri. Già il nome trae in inganno. Omega Centauri lascia supporre che sia una stella poco luminosa nella costellazione del Centauro. Le lettere dell'alfabeto greco indicano la luminosità delle stelle: ad esempio Alpha Centauri, la stella (in realtà è un sistema con tre stelle) più vicina a noi  (dista 4,4 anni luce), è anche la più luminosa della costellazione del Centauro. 

Cos'è adesso: Omega Centauri è in realtà un enorme  ammasso stellare,  scambiato in passato per una stella per la sua relativa luminosità. E' un ammasso immenso: contiene circa cinque milioni di stelle addensate nel "minuscolo" spazio del diametro di circa 500 anni luce. E' un ammasso antichissimo: le stelle hanno in media 12 miliardi di anni, ossia si sono formate relativamente presto nella storia del nostro universo.  E' un ammasso vicino a noi: dista 16000 anni luce. 

NGC147, una galassia sferoidale nana

Cos'era in passato: Con ogni probabilità Omega centauri è il nucleo di un'antichissima galassia nana, un reperto di archeologia cosmica che suggerisce catastrofi cosmiche avvenute in un passato non troppo remoto. Questa galassia si deve essere scontrata con quella della Via Lattea, in cui si trova il nostro Sole. La Via Lattea, più grande, ha fagocitato la galassia  più piccola, inglobando in sé le stelle più esterne.  Allo scontro è sopravvissuto intatto solo il nucleo, che cela al suo interno un buco nero, altra prova a favore della sua precedente natura di nucleo galattico (vedi sotto). 

E le galassie sferoidali nane? Sono un altro mistero, nella zoologia delle galassie più piccole, quelle sferoidali sembrerebbero contenere enormi quantità di materia oscura, più di qualunque altro oggetto del nostro universo. Comprendere il perché proprio queste galassie hanno molta materia oscura potrebbe aiutare a comprendere la natura di questa misteriosa particella uno dei più grandi misteri della fisica delle particelle, della cosmologia e della fisica moderna. 

E' l'anello di congiunzione? La relativa vicinanza di Omega centauri al nostro Sole ed al nostro pianeta ne rende più semplice lo studio. Con Hubble ed altri telescopi possiamo analizzare dettagli   inaccessibili nelle altre galassie per via della loro lontananza. Questo è di aiuto per la comprensione della nascita della galassia nana originale, e della evoluzione da galassia indipendente a mero suddito della nostra Via Lattea.  


Che c'entra il buco nero al centro di omega Centauri? Al centro della nostra galassia c'è un buco nero supermassivo. Si ritiene che al centro di ogni galassia ci sia un buco nero, più o meno proporzionale alla massa della galassia madre.Al centro di omega centauri è stato identificato un buco nero grande ma di massa intermedia, compatibile con la sua origine di galassia. (aggiunto 6/5/2012)

(edit 6/5/2011, piccoli aggiustamenti al testo e chiarimenti sul buco nero suggeriti da Alessandro Clementi, grazie!)

Report e l'astrofisica, ovvero... Cantonate Galattiche (su rieduchescional channel)

Dal sito di Report

La prossima puntata di Report è  dedicata al Monte dei Paschi di Siena. Accanto a presunte consulenze d'oro, auto blu, aragoste, e altri sprechi, il reporter affianca uno dei vezzi più bizzarri di queste spese folli: la spesa di ben 20mila euro (su un bilancio di 133milioni di euro del 2008) per

"lo studio di omega centauri, il possibile anello di congiunzione tra gli ammassi globulari e le galassie sferoidali nane, C'è scritto in bilancio esattamente così". 

Amedeo Balbi  ha  già messo in evidenza il tono comico, a metà tra il Muppet Show e Spaceballs con cui il giornalista prende in giro i termini e la spesa. 

A questo punto le domande da rivolgere al  reporter e soprattutto alla redazione di Report, di solito molto accurata e fonte di ottimi servizi giornalistici, sono: 

1. Quanto ritenete sia congruo pagare uno studio di astrofisica che pubblica su riviste internazionali? Per aiutarvi val la pena ricordare che un dottorando prende circa 12000 euro netti all'anno e  20000 euro non bastano neanche a pagare un anno di assegno di ricerca.  Tra l'altro per  pubblicare un articolo su queste riviste è necessario "sganciare" almeno 1000 euro (altra follia, ma è un altro argomento)

2. Sapete che ci sono almeno 1756 articoli di tutto il mondo che trattano di questa bizzarria?

3. Non ritenete ci sia  una vaga contraddizione a pubblicizzare contestualmente  il servizio sulla fuga dei cervelli all'estero?

4. Usare l'ironia per termini che al giornalista sembrano astrusi e risibili, non potrebbe far nascere dubbi sul livello del giornalista stesso (che dovrebbe se non altro documentarsi, cosa che richiede circa 0.8 secondi su google)?

5. Se quello è l'argomento trattato  per cui sono stati spesi i soldi perchè stupirsi del fatto che "c'è scritto in bilancio esattamente così?" Sarebbe stato forse meglio scrivere "per le aragoste?" oppure per "i puntini luminosi che pullulano il cielo?"

6. Una cantonata del genere non rischia di inficiare la credibilità del  probabilmente buon servizio?

sotto riporto alcuni dei commenti rilevanti pubblicati su Facebook nella pagina di Report. 

Peccato, questa volta avete preso una grande cantonata...

Edit 5 maggio: A questo indirizzo ho aggiunto una breve analisi sull'origine, i misteri e la natura di Omega Centauri.

MB

Per quel che concerne la spesa di 20000 per la ricerca in questione: non ho elementi per entrare nel merito del caso specifico ma e' del tutto evidente che la Fondazione ha finanziato una borsa di studio di astrofisica. E' raro che capiti ma non ci vedo nulla di immorale in se: pagare nipoti, aragoste e amanti e' immorale, finanziare la ricerca scientifica non dovrebbe essere cosi' pacchianamente stigmatizzabile da mettere in un promo, come esempio piu' dettagliato di presunti sprechi. Non si puo' piangere sulla fuga dei cervelli e poi se una fondazione finanzia una ricerca additarla come criminale. Non e' che se una cosa sembra astrusa perche non si hanno gli elementi per capirla diventa immorale: questa e' cattiva comunicazione e cattiva informazione che squalifica un programma eccellente come Report.

SO Certo che additare come spreco il finanziamento della ricerca da parte della fondazione e poi scandalizzarsi di fronte alla fuga dei cervelli e` davvero paradossale. Per inciso, il finanziamento di 20000 euro all'astrofisica di cui si parla ha prodotto ricerca di avanguardia come si evince da diversi articoli pubblicati in importanti riviste internazionali, come per esempio quella al link

http://adsabs.harvard.edu/abs/2009ApJ...706.1277C
Sono sorpreso per questo esempio di pessimo giornalismo fatto da report, programma che ho sempre apprezzato. E` cosi` difficile verificare le notizie prima di darle? Che delusione ... Per quanto mi riguarda questo getta un'ombra sull'attendibilita` di tutte le notizie apprese in passato da report e che io, ingenuamente, ho prese per buone. Mah!

• MG http://www.ilfattoquotidiano.it/2012/05/02/dice-report/215103/
  

  
  

  MV

Di tutte le spese del Monte, che si isoli come astrusita' assurda lo studio degli ammassi stellari e' ridicolo. Vergogna report, poi non andate a lamentarvi che non ci sono fondi per la ricerca. Negli Stati Uniti non esiste banca o fondazione che non finanzi ricerche ben altrimenti astratte. Invece noi facciamo solo polemiche ad effetto. Una cosa sono le aragoste, un'altra la ricerca astrofisica, che arricchisce tutti noi, terra di Galileo... e poi parlate di "Cosmo" argomento di questa sera la fuga dei cervelli. Certo che fuggono i cervelli, se vengono tartassati e umiliati dall'ignoranza che dileggia pure....

• AM
  

  la cosa ridicola è che si rammentano 20000 euro spesi per la ricerca (ovviamente inutile!) a fronte di stanziamenti per oltre 100 milioni ... o non capiscono nulla di quello che dicono o sono in malafede!

  Rispondi · 1 ·
  

  · Ieri alle ore 8.33

"Incredibile sfondone da parte di una trasmissione che solitamente è un'eccellenza... Omega Centauri è uno degli oggetti più studiati dell'intero cielo, in tutti i centri di ricerca e con tutti gli strumenti accessibili agli astronomi di mezzo mondo. Quindi o si dice che l'astronomia di per sè è inutile (ma magari non si fanno poi le trasmissioni sulla fuga dei cervelli all'estero, e sulla salute della ricerca) oppure ci cerca di documentarsi un minimo prima di fare facile ironia su parole complicate. Una volta Gasparri in TV disse che corsi come "Biologia Molecolare" erano ridicoli e da tagliare, solo perchè gli suonava buffo il nome..."

JFComplimenti. Paragone tra un finanziamento per la ricerca e "consulenze private per gli amici, uso privato di mezzi e strutture pubbliche, compensi in conto terzi senza controllo, rimborsi di missioni mai avvenute,...". No, davvero. Complimenti!

Rispondi · 3 ·

· 6 ore fa

• GR Lavora presso INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica
  

  spero sia stata solo una svista!! stanno gia mandando alla redazione di report dei messaggi per informarli di un loro increscioso "errore" a danno della ricerca astrofisica. speriamo bene...

  Rispondi · 
  

  
  

DB tra l'altro 20000 euro bastano si e no per pagare una borsa di studio a una persona e per un anno solo... c'e' chi li prende tutti in un mese per sbadigliare due giorni a settimana...