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Trappist-1 e le sette sorelle

Buongiorno :) . Breve post, giusto per condividere anche di qua il video che ho fatto circa la scoperta del sistema stellare Trappist-1. Ho fatto una specie di esperimento: invece di fare un post, ho provato con un video. Non mi sembra la cosa sia granché riuscita, per cui non so se avrà un seguito. Intanto, ve lo beccate comunque :P .
Al momento, non ho altro da dirvi; restate però sintonizzati, perché spring is coming e si porterà dietro un po’ di eventi.
Buona giornata!

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Prima di partire

Prima di partire, vi lascio con qualcosa di diverso dal solito: la mia intervista per Media INAF, la parte dell’Istituto Nazionale di Astrofisica che si occupa di divulgazione.
Buona lettura e a domani a Torino, o dopodomani a Milano, per chi ci sarà.

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Traguardi

Allora, immagino che chi mi segua voglia sapere la fine della storia, come in tutti i libri che si rispettino. Per questo, inizierò col parlavi di ieri. Ricapitolo le puntate precedenti, perché mi rendo conto che questa storia del dottorato è complicata. A differenza della tesi di laurea, la tesi di dottorato si discute due volte: davanti ad una commissione di membri interni alla propria università, e davanti ad una commissione esterna, di professori provenienti da tutta Italia, volendo anche da tutto il mondo, come sarà nel mio caso. La prima difesa serve come ammissione alla seconda. La seconda è quella ufficiale. In ambo i casi, comunque, viene dato un voto, che però è segreto. È possibile conoscere solo quello della commissione esterna, e con una specie di richiesta ufficiale. Inoltre, la commissione esterna giudica il candidato e manda la sua votazione, con eventuale raccomandazione di conferimento del dottorato, al Ministero della Pubblica Istruzione, che non ho idea di come si chiami ora, ma basta che ci siamo capiti. È il ministero che proclama i dottori, i quali ricevono l’”investitura” in una cerimonia pubblica qualche mese dopo la seconda difesa.
Tutto chiaro? Io c’ho messo tre anni a capire il tutto :P
Comunque, ieri ho discusso la mia tesi per la commissione interna. Ed è andata bene. E so che è andata bene perché la commissione si è complimentata. Che è una cosa che assolutamente non mi aspettavo. E che mi fa un sacco di piacere. Il motivo è ovvio. Questa tesi di dottorato mi è costata moltissima fatica. La mia è una vita complicata, tenere insieme tutti i pezzi, e soprattutto fare tutto sul serio e al meglio delle mie capacità, è una cosa estremamente difficile. Ho faticato per arrivare fin qui, ho sacrificato molte cose, e in tutta sincerità in molti momenti ho avuto la netta impressione di non farcela, che tutto mi stesse scivolando di mano. È per questo che mi ha fatto piacere il buon risultato di ieri, anche se è solo una tappa, e probabilmente il peggio deve ancora venire. Perché se c’è una cosa di cui sono certa nella mia vita è che molto di quel che ho realizzato non esisterebbe se non mi fossi sempre impegnata al massimo, anche esagerando a volte, lo ammetto, ma cercando sempre di temprare la mia forza di volontà. Per questo poi, quando le cose vanno bene, sono così contenta.
Comunque. La vita non si ferma mai, e quindi, oggi occorre già girare pagina: stasera 130 librerie in tutta Italia apriranno dalle 22.00 per vendere Talitha. L’elenco, vi ricordo, lo trovate qua.
Talitha è un’altra scommessa. Un mondo nuovo, personaggi nuovi…l’ho creato in un periodo difficile, l’ho scritto mentre pian piano ritrovavo la mia dimensione, l’ho corretto ovunque, ritagliandomi spazi di scrittura anche dove non ce n’erano. Amo Talitha, amo Saiph, amo Nashira. In un certo senso, rappresentano anche un omaggio a questi anni che ho dedicato all’astrofisica, anche se in questo prima libro la cosa non si coglie molto. Sono ovviamente molto in ansia, perché non so quanto amerete voi questo mio nuovo libro. Io l’ho sentito molto, come non capitava da tempo, e i personaggi sono ancora con me, e premono sulle tempie perché continui le loro storie.
Tutto qua. Ora torno alle mie cupcakes, che al solito non sono venute esattamente come volevo, ma tant’è, la pasticceria è un’arte complessa e ci vuole tanta pratica. Ci vediamo oltre la soglia dell’uscita di questo libro, quando Talitha, Saiph e tutti gli altri non saranno più solo miei, ma anche vostri.

P.S.
Aggiungo una richiesta: se fate qualche foto, stasera, poi mandatemela, così magari la posto. La condizione sulle foto è la solita: please allegati sotto i 2 MB o faccio fatica poi a metterle su. Grazie!

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Non ricordo se fosse estate o inverno. Probabilmente febbraio, la prima sessione di esami, all’epoca, era in quel periodo lì. Lo scritto era andato molto bene, del resto avevo studiato e capito la materia. Metodi matematici della fisica, si chiamava. L’orale, insomma, era tranquillo. Sapevo tutto, davvero.
Mi svegliai già agitata. In teoria l’esame doveva esserci la mattina, ma quando arrivai, non ricordo per quale ragione, me lo spostarono al pomeriggio. Si trattava solo di rimandare per qualche ora, ma per me fu una tragedia. L’ansia iniziò a salire incontrollata. Avevo paura, non so neppure io di cosa, ma ne avevo a pacchi.
Quando mi sedetti davanti al professore, ero uno straccio. Due ore di ansia mi avevano distrutto i nervi. Avevo difficoltà a scrivere perché mi tremava la mano. Mi ricordo il pennino sottile, storto, che graffiava incerto la carta. Iniziai a impappinarmi da subito, mi confusi, le idee mi scappavano dalla testa. Il professore iniziò ad innervosirsi, e più lui si innervosiva più io andavo nel pallone. Speravo solo in una fine rapida e indolore, che sembrava invece non arrivare mai. Prima della fine scoppiai in lacrime.
Il professore mi mise 28, ma attaccò una paternale infinita sul fatto che era incredibile che non avessi studiato, che se solo mi fossi impegnata avrei potuto prendere 30, che non avevo voglia di fare niente. Io inghiottivo amaro i a capo chino, mentre pensavo a quanto avevo studiato – tanto, come sempre – per quel maledetto esame, e quanto nulla di tutta quella fatica fosse trapelato. Dannata ansia. Quando uscii dallo studio giurai che non sarebbe mai più successo, non avrei mai più permesso alle mie maledette paturnie di interferire a tal punto con la mia vita.
Era quasi dieci anni fa.
Adesso, mi separano quattro ore ore circa dalla prima difesa della mia tesi di dottorato. Non posso dire di essere tranquilla. Ma non posso neppure affermare di essere davvero in ansia. E non è perché sono convinta di avere la preparazione perfetta, quella non ce l’ha mai nessuno, o sono certa che andrà tutto bene. È solo che, non lo so, dopo dieci anni ho probabilmente imparato a farci i conti. Non è la prima volta che presento il mio lavoro davanti ad una platea. L’ho fatto per la mia tesi, l’ho fatto nei vari congressi cui ho partecipato. Conosco ormai quel vuoto allo stomaco, quella sensazione di lingua felpata, la paura, che al momento del dunque, quando il pubblico è schierato e le luci sono abbassate, diventa semplicemente energia. Ecco. Ho imparato come fare.
Da quel giorno di febbraio, non mi è mai più capitato di rimanere congelata per l’ansia. Alcuni esami sono andati alla grande, altri meno, qualche volta sono stata brillante, altre ho sparato qualche cazzotta di troppo. Ma non mi è mai più capitato di balbettare come allora.
Forse è vero che poi uno alla fine cresce…

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Una settimana fa

Sono tornata al lavoro. In verità non mi sento poi tanto bene, ma le tesi hanno questo brutto difetto di non riuscire a sciversi da sole, per cui…
Visto lo scartamento ridotto, e considerato che tutte le energie rimaste le sto impegnando sulla benedetta tesi, oggi post fotografico. Qui sotto, un po’ di foto della Notte della Ricerca, venerdì scorso. Le foto sono state scattate sia all’ESRIN che all’Osservatorio. Quella scattata all’ESRIN, ossia la prima, è di Maria Rosaria D’Antonio, le altre le ha invece scattate Simone Mattana, un mio collega quando lavoravo in Osservatorio che è insieme a me nell’ultima foto. Grazie mille a tutti quelli che sono venuti, per me è stata proprio una bella serata. Spero vi siate divertiti anche voi :)

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Superman neutrino

Un giorno – ero ancora una studentessa di laurea – una mia collega venne da me e da Giuliano con una pagina di un noto quotidiano gratuito, di quelli che ti danno sotto la metro. Si parlava di una tempesta solare – niente più che un’eruzione di materiale sulla superficie del sole, che in genere ha come effetto un aumentato flusso di particelle verso la terra – e c’era scritto che le particelle emesse viaggiavano a 300 000 milioni di km/s. Ci facemmo una grassa risata sull’ignoranza del giornalista, che o non sapeva che la luce nel vuoto viaggia a 300 000 km/s, o ignorava che nessuna particella dotata di massa può viaggiare non solo più veloce della luce nel vuoto, ma neppure alla stessa velocità.
Vi cito quest’aneddoto perché è significativo: che niente possa andare più veloce della luce nel vuoto, e che a 300 000 km/s ci vanno solo i fotoni è una cosa che sanno in genere anche quelli che di fisica non sanno niente. È una di quelle poche cose che ti resta in testa dalla scuola, e una delle poche certezze sulle quali uno scienziato metterebbe la mano sul fuoco, assieme alla terra che gira intorno al Sole e un altro paio di cose. Questo per farvi capire perché questa notizia – per una volta – ha ben ragione di essere sparata in prima pagina sui giornali a caratteri cubitali.
Ora, vediamo se ci riesce di capire perché fino ad ora tutti eravamo convinti che c – da qui in avanti indicherò con c la velocità della luce nel vuoto – fosse una costante.
Cominciamo con le cose semplici. Immaginiamo che io sia su un treno che va a 80 km/h. Se mi metto a camminare in questo treno, diciamo ad una velocità di 5 km/h, per un omino fermo in stazione, e che misuri da terra la mia velocità, io andrò a 80+5=85 km/h, ossia alla velocità con cui mi muovo insieme al treno, più la mia velocità rispetto al treno stesso. Immaginiamo adesso che a muoversi da un capo all’altro del treno sia un raggio di luce. Lo stesso osservatore di prima, fermo in stazione, misurerà che il mio fotone – le particelle di cui la luce è composta si chiamano fotoni – va a 300 000 km/s x 3600 s (in un’ora ci sono 3600 secondi) = 1 080 000 000 km/h più la velocità del treno, ossia 1 080 000 000 km/h + 80 km/h = 1 080 000 080 km/h. Siete d’accordo? Vi immagino annuire. E invece no. È predetto dalle equazioni di Maxwell (le equazioni che spiegano i fenomeni elettromagnetici) – e in seguito è stato sperimentalmente provato – che se l’osservatore in stazione e quello sul treno misurano la velocità del fotone, trovano la stessa cosa: per entrambi, il fotone viaggia a 1 080 000 000 km/h, ossia 300 000 km/s. Ovviamente, è una cosa controintuitiva, ma è così, la natura funziona così. Su questo dilemma si ruppero la testa in molti, a cavallo tra la fine dell’800 e l’inizio del ’900. Finché non arrivò Einstein, che fece la cosa più semplice e più rivoluzionaria: disse che ok, la velocità della luce è uguale in tutti i sistemi di riferimento, in moto o fermi, ce ne dobbiamo fare una ragione. Ma se c è invariate, cioè appunto non cambia col sistema di riferimento, allora cambia tutto il resto: le misure di spazio e tempo fatte dall’omino sul treno e da quello in stazione saranno diverse. Ossia, spazio e tempo sono relativi, dipendono dal sistema di riferimento. In particolare, saranno diversi in un sistema a riposo e in uno che si muove invece a velocità costante rispetto al primo. Complimenti, avete appena capito cos’è la teoria della relatività ristretta, il primo pezzettino della rivoluzione di Einstein. Il grande vantaggio della relatività di Einstein era che spiegava le trasformazioni di Lorentz. Le trasformazioni sono semplicemente equazioni che permettono in passare da un sistema di riferimento all’altro. Nel nostro esempio, per passare dalla misura di velocità fatta dall’omino in treno a quella dell’omino fermo in stazione abbiamo applicato una trasformazione: nello specifico abbiamo sommato la velocità del treno. Ebbene, le trasformazioni di Lorentz sono formule matematiche che permettono di passare da un sistema di riferimento all’altro tenendo presente che le misure di spazio e tempo non sono più le stesse in tutti i sistemi di riferimento, che siano in moto o siano fermi. Non erano state introdotte a questo scopo, ma per permette di modificare correttamente le equazioni di Maxwell passando da un sistema di riferimento all’altro, ma è Einstein che le ha spiegate. Comunque, non vi sto a tediare con le formule, vi dico solo che in esse compare un termine piuttosto importante, il fattore di Lorentz

dove β²=v²/c². v è semplicemente la velocità con cui si muove il sistema di riferimento. E già qui capiamo l’inghippo. Se v=c, γ diventa infinito. Peggio mi sento se v>c: abbiamo addirittura la radice di un numero negativo, che matematicamente ha un senso, ma fisicamente no. La famosa legge E=mc² vale solo per velocità piccole (cioè molto minori di c; piccolo e grande sono termini che non hanno senso in fisica, occorre sempre specificare rispetto a cosa siano grandi o piccole). La sua versione generale è

E=γmc²

dal che si capisce che se γ è infinito (cioè v=c) anche l’energia diventa infinita. Questo significa che ci vuole un’energia infinita per far arrivare alla velocità della luce un oggetto dotato di massa m, indipendentemente da quanto questa massa sia piccola. È un modo complicato per dire che un oggetto con massa m non può andare alla velocità della luce.
Sento alcuni di voi dire: ma come, la luce va alla velocità c, e la luce è fatta di fotoni! Già, ma i fotoni non hanno massa.
Fin qui, tutto chiaro.
Veniamo all’esperimento.
Innanzitutto, cos’è un neutrino. È una particella piccolissima, elementare (cioè non è composta da altre particelle e sua volta) che riveste un ruolo importante anche in molti processi astrofisici. Inoltre, i neutrini sono particelle buffe. Innanzitutto, per un sacco di tempo è stato incerto se avessero o meno una massa. L’esperimento Super-Kamiokande ha provato che sì, ce l’hanno, molto piccola, ma ce l’hanno. Inoltre, i neutrini sono praticamente inarrestabili; mentre state leggendo, miliardi di neutrini vi stanno attraversando da capo a piedi, e non si fermano al pavimento, penetrano qualsiasi materiale, attraversano la terra. Si dice che interagiscono debolmente con la materia. Ossia, è rarissimo che un neutrino “urti” un’altra particella o un nucleo di atomo generandone altre, e dato che gli urti e i loro effetti sono l’unico modo che abbiamo per capire come sono fatte le particelle (gli acceleratori fanno questo, fanno urtare le particelle facendole accelerare a velocità prossime, ma non uguali per quanto detto prima, a quelle della luce), capirete bene che scovare un neutrino e capire com’è fatto non è semplice. Ma si fa.
Ora, l’esperimento Opera produceva un certo numero di neutrini al CERN, a Ginevra, e li sparava ai laboratori INFN del Gran Sasso. Dato che i neutrini interagiscono pochissimo con la materia, penetrano tutto il penetrabile tra Ginevra e il Gran Sasso, procedendo in linea – più o meno – retta senza tener conto di tutti gli ostacoli che ci sono in mezzo.
Ora, sincronizzando gli orologi a Ginevra e al Gran Sasso, se si fanno partire i neutrini al tempo t0 da Ginevra e arrivano al tempo t1 al Gran Sasso, e la distanza tra i due punti di partenza e arrivo è ben nota e pari a d, allora la velocità con cui i neutrini hanno viaggiato è presto calcolata:

v=d/(t1-t0)

È fisica elementare. Ora, l’esperimento non funziona proprio così, e tra l’altro non era neppure nato per misurare la velocità del neutrino, ma diciamo che concettualmente si fa questo. Fatta la misurazione, è venuto fuori che v>c. In particolare, i neutrini ci hanno messo 0.00000006 s meno di quanto ci avrebbero messo i fotoni nel vuoto a fare lo stesso percorso. Se ci pensate, non è così poco.
Ora, quando si trova un risultato come questo, che evidentemente mette in dubbio una teoria collaudatissima – ci arriveremo – come la relatività il primo pensiero non è “cavoli, ho vinto il Nobel”, ma “dannazione, dov’è l’errore?”. Un errore ovvio – e molto, molto marchiano – può essere questo: ma il mio strumento ha la precisione necessaria per rilevare una differenza del genere, oppure la mia misura ha un’incertezza più grande? Esempio: misuro un tavolo con un metro da sarta, che ha le tacche ogni millimetro. Potrò misurare un’altezza di 100,1 cm, ma difficilmente potrò misurare 100,01 cm. Il mio metro non ha tacche da un decimo di centimetro. Sgombriamo il campo: 0.00000006 s è ampiamente sopra l’errore della misura. Altre due fonti di errore: sono sicuro che gli orologi a Ginevra e al Gran Sasso sono sincronizzati bene? E conosco con la dovuta precisione la distanza tra questi due posti? Sono domande che ovviamente i ricercatori si sono posti e le risposte sono state: sì, sono sincronizzati per bene, sì, sono sicuro delle distanze. Pensate che hanno anche tenuto presente lo spostamento della crosta terrestre dovuto al terremoto de L’Aquila.
Si passa quindi allo strumento: non è che ha qualche errore di progettazione e/o è successo qualcosa che ha falsato la mia misura? Oppure: ho tenuto presente tutti gli effetti che potrebbero influire sulla mia misura? E ho ripetuto la misura abbastanza volte da escludere che sia un errore?
La ricerca è durata tre anni, i neutrini di cui è stata misurata la velocità sono stati 16111, e i ricercatori non sono stati in grado di evidenziare né errori sistematici né altri effetti che possano spiegare questa misurazione. Così, dopo tre anni, hanno fatto quel che fa lo scienziato serio: hanno pubblicato i dati e hanno detto “qualcuno ripeta l’esperimento altrove, o misuri la velocità dei neutrini in altro modo e vediamo se le nostre misure vengono confermate”.
La storia finisce qui. O meglio, comincia qui. La teoria della relatività è una delle teorie meglio supportate dai dati sperimentali: ha fatto molte previsioni che si sono dimostrate corrette, è stata verificata in centinaia di modi diversi, e fin qui ha spiegato in modo egregio il funzionamento della gravità. Fin qui, appunto. Se le misure di Opera venissero confermate, dovremmo concludere che si è aggiunto al quadro un elemento nuovo. Del resto, non è la prima volta che succede. Fino alla fine dell’800, Newton basava e avanzava a spiegare il moto di stelle e pianeti. C’era solo un piccolo particolare che non tornava nel quadro generale: l’orbita di Mercurio aveva delle particolarità che apparivano inspiegabili nel quadro della legge di gravitazione universale di Newton. Einstein le ha spiegate. E, beninteso, la relatività generale non ha spazzato via la gravità di Newton. Sotto precise condizioni, la relatività generale si riduce alla formulazione di Newton. Ma alcune cose che succedono nel nostro universo, Newton non le spiega, Einstein sì. La relatività ingloba e completa la legge di gravitazione universale di Newton, che infatti ancora si insegna nelle scuole.
Ora, è possibile che ci sia un errore, è possibile che non sia affatto vero che abbiamo trovato una particella dotata di massa che va più veloce della luce. Ma può anche essere invece che la Natura ci ha fregati una volta di più: quando (più o meno) tutto sembrava tornare, ci ha messo i bastoni fra le ruote, facendoci scoprire che avevamo dimenticato qualcosa, che c’è dell’altro, là fuori. La verità ce la diranno i prossimi anni. A me piace credere che la misura fatta al Gran Sasso apra nuovi orizzonti alla fisica, piace credere che abbiamo trovato qualcosa di nuovo intorno al quale arrovellarci, per cercare di dare un senso a questo puzzle complesso e indecifrabile che è l’universo nel quale viviamo. Ma è, appunto, una semplice speranza, che al momento non è supportata da nessun fatto concreto.
Intanto, mi diverto a vedere una notizia di fisica in prima pagina sui quotidiani, per una volta a ragione.

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Frascati Scienza 2011, ultimo avviso

Allora, è stato chiuso il programma dei miei interventi per domani sera nell’ambito della Notte della Ricerca, per Frascati Scienza. Dunque, il primo incontro sarà alle 18.40 presso l’ESRIN, una delle sedi europee dell’ESA, l’agenzia spaziale europea. Poi, alle 20.45, mi potrete incontrare all’Osservatorio Astronomico di Roma. Parlerò delle stesse cose in tutti e due gli incontri, per cui basta seguirne uno. Nello specifico, farò un po’ di spoiler sul prossimo libro, visto che l’astrofisica stavolta c’entra parecchio. Preparatevi, perché vi farò vedere una cosa riguardo Nashira che ancora non ha visto nessuno.
Se ho ben capito, per l’incontro all’Osservatorio non è necessaria la prenotazione, per quello all’ESRIN invece sì, e si fa sul sito. In ogni caso, gli eventi sono tutti gratuiti.
Tengo a precisare che il mio intervento è solo uno dei numerosi cui si potrà partecipare. Ci saranno conferenze a gettito continuo, mostre e esperimenti. Ad esempio sarà presente Umberto Guidoni, e verrà realizzato un esperimento molto carino sull’infrarosso, quella porzione dello spettro elettromagnetico in cui emette ciascuno di noi (sì, emettiamo onde elettromagnetiche). Insomma, vale la pena fare un giro, perché è l’occasione per capire cosa fa e perché è importante la ricerca, conoscere un po’ di ricercatori e scoprire che la scienza è piena di meraviglie. Vi aspetto, allora!

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Articolando

Come sapete, ho ormai una certa dimestichezza con l’editoria, almeno con quella di narrativa. Dopo dieci anni circa che faccio questo lavoro, posso dire che ormai riesco più o meno a fare i conti con l’eccitazione per la pubblicazione di un nuovo libro. Certo, il giorno dell’uscita me lo vado a vedere in libreria, poi vado a cercarmi pareri su internet, ma bene o male sta diventando una cosa quasi normale.
Tutt’altra cosa con l’editoria scientifica. Ok, ho pubblicato quattro o cinque articoli, ma due erano ad uso interno del consorzio che lavorava sul satellite Gaia, gli altri due erano proceeding di un congresso pubblicati su rivista apposita – un proceeding è un articolo in cui spieghi meglio il lavoro presentato al congresso -. Non avevo mai avuto a che fare con una rivista referata.
Passo indietro. Cos’è il referee. Quando scrivi un articolo scientifico, lo presenti ad una rivista. La rivista lo passa ad un ricercatore che se lo legge e stabilisce due cose: a) se l’articolo è degno di pubblicazione, b) se ci sono suggerimenti da dare agli autori o correzioni da fare. Il ricercatore in questione si chiama referee.
Circa due settimane fa, abbiamo proposto un articolo alla rivista Pubblications of Astronomical Society of the Pacific. Tempo una settimana, mi ha scritto il refree con tre suggerimenti. Abbiamo corretto e aggiunto, abbiamo rispedito l’articolo. Settimana scorsa ci hanno detto che è stato approvato, e uscirà sul numero di Agosto. La cosa mi ha gettata in uno stato di vera e propria euforia.
Sono due anni e mezzo di lavoro: di sudore, di cose che non venivano, di momenti di sconforto e di esaltazione. Ed è quel che fa la differenza tra uno che prova a fare il ricercatore e uno che è ricercatore. Ecco, è come aver ricevuto una specie di battesimo. È il coronamento di un percorso. Esagero? Probabilmente sì. Ma sono contenta quasi come quando vidi per la prima volta Nihal della Terra del Vento in libreria. Ok, non proprio così, ma quasi.
L’articolo è questo. Vorrei potervi invitare a leggerlo, ma mi rendo conto che senza certe conoscenze di astrofisica è praticamente arabo. Magari un giorno ve lo spiego, appena ho un po’ di tempo.
Io, intanto, gongolo felice.

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A grande richiesta (veramente no, ma vabbeh): Astronomica – Betelgeuse e il 2012

Rispolvero la vecchia Astronomica dopo tanto tempo che non lo facevo. È che mi hanno fatto una domanda su Facebook, è ho pensato di divertirmi un po’. La domanda riguardare questo articolo, che mi è stato segnalato. In verità me ne aveva già parlato Giuliano, la cosa mi aveva incuriosita, e allora ho pensato di parlarne.
Allora, sgombriamo subito il campo: non c’è nulla di cui preoccuparsi. L’articolo per altro mischia cose abbastanza vere che castronerie di vario genere, il che complica le cose. Vediamo allora di separare le une dalle altre.
Chi è Betelgeuse
È una gigante rossa, ossia una stella nelle fasi finali della sua vita. Anzi, per la precisione una supergigante rossa. Breve ripasso di evoluzione stellare: una stella è sostanzialmente una palla di idrogeno. Non che ci sia solo quello, ovviamente ci sono anche altri elementi, ma l’idrogeno è preponderante. Una stella non è solo una palla d’idrogeno: è anche una gigantesca fucina. Le condizioni di estrema densità, e dunque di elevata temperatura, in cui si trova la materia fa sì che gli atomi di idrogeno si fondano insieme per formare elio. Una stella fa questo per la maggior parte della sua vita: trasformare idrogeno in elio. Solo che, come per le macchine, ad un certo punto la benzina finisce, ossia l’idrogeno da trasformare in elio termina. A questo punto partono altre reazioni; prima che l’idrogeno finisca, la reazione di combustione di idrogeno si sposta dal nucleo della stella ad un sottile guscio attorno ad esso, poi si passa al bruciamento dell’elio in carbonio, e poi via così. Man mano che il carburante si esaurisce, pian piano i prodotti della combustione precedente diventano carburante per la produzione di elementi più pesanti. Il gioco si arresta al ferro; l’energia necessaria per bruciare il ferro non può essere prodotte in una stella “normale”. Insomma, una supergigante è una stella che sta bruciando elementi più pesanti dell’idrogeno.
Dov’è Betelgeuse?
Nella costellazione di Orione, non nella nebulosa. O meglio, Betelgeuse si trova all’interno di un’ampia nube, per lo più non visibile nell’ottico, di cui la nebulosa di Orione propriamente detta – questa, per capirci – è solo una parte. Per inciso, la nebulosa di Orione è una zona di formazione stellare, ossia dove nascono le stelle. Perché si è ingenerato l’equivoco? Perché sia Betelgeuse che la nebulosa si trovano nella stessa costellazione, quella appunto di Orione. Cos’è una costellazione? È un gruppo di stelle che in cielo appaiono vicine. Gli antichi si divertivano a raggruppare le stelle in modo che formassero figure. Le stelle di una costellazione, però, non sono fisicamente vicine. Ci appaiono tali perché il cielo notturno ci sembra una specie di foglio, sul quale sono disegnati puntini luminosi. Non riusciamo ad apprezzarne la profondità, perché non abbiamo punti di riferimento per riuscire a stabilire così, a occhio, quali oggetti siano lontani e quali vicini. Ci sembra tutto piatto. In verità la nebulosa di Orione dista da noi 1270 anni luce, Betelgeuse sui 600 anni luce. Nel cielo, però, ci appaiono vicine.
Ma Betelgeuse sta per diventare una supernova?
Sì e no. Data la sua massa, è una stella che terminerà la sua vita come supernova. Ma cos’è una supernova? Dunque, una stella “normale” si regge su un delicato equilibrio: da una parte, la gravità tenderebbe a farla collassare, cioè a concentrare tutta la materia verso il centro, dall’altra l’energia prodotta dalle reazioni termonucleari tendono a farla espandere. Le due forze si equilibrano, e la stella rimane della sua bella forma più o meno tonda che tutti conosciamo. Però abbiamo visto che le reazioni possono procedere solo fino ad un certo punto. Nelle stelle più piccole, con poca massa, si arrestano a volte addirittura quando finisce l’idrogeno da bruciare. In quel caso, la stella non esplode, ma diventa una nana bianca. Nelle stelle più grandi, come abbiamo visto, si può arrivare al massimo alla produzione del ferro. A quel punto, le reazioni si fermano, la massa è tanta, e dunque la gravità molto forte. Accade allora che questa forza, non più contrastata da altro, fa collassare la stella. Il nucleo “crolla” su se stesso, si comprime in modo incredibile, e i suoi strati esterni “rimbalzano” verso la superficie della stella in una esplosione tremenda. Questa è appunto un’esplosione di supernova. Si tratta di uno dei fenomeni più violenti che si possano osservare nell’universo, che a volte rendono la stella più brillante della galassia stessa in cui si trova. Questo destino, comunque, riguarda solo stelle di grande massa. Il sole, per dire, non finirà così, ma diventerà una nana bianca. Betelgeuse, invece, esploderà come supernova.
Ma allora è vero, moriremo tutti!
No. I modelli per spiegare le supernovae non permettono di predire con esattezza quando la stella esploderà. È che, contrariamente a quel che spesso si pensa, noi siamo ben lontani dall’aver capito tutto del funzionamento dell’universo e degli oggetti che lo popolano. Così come si sa più o meno cosa causa un terremoto, ma non lo si può predire, si sa che Betelgeuse prima o poi diventerà una supernova, ma non si sa esattamente quando. Per altro Betelgeuse, come tutte le giganti rosse, effettivamente perde massa, ma questo non significa che sta per esplodere. Piuttosto, Beltegeuse mostra una certa variabilità, ossia la sua luminosità cambia nel tempo e con una certa regolarità. Questo sembra essere tipico di una stella prossima alla fine della sua vita, almeno secondo alcuni modelli.
Ora, l’esplosione potrebbe avvenire tra qualche migliaio di anni, o tra qualche milione, o forse – ma questo sembra meno probabile – è già avvenuta. Ricordiamo che Betelgeuse dista 600 anni luce, ossia la luce che vediamo ora è partita da Betelgeuse 600 anni fa. Se Betelgeuse esplodesse, poniamo, ora, noi vedremmo la luce della sua esplosione solo tra 600 anni. Comunque, tornando a noi, non c’è alcuna ragione scientifica per dire che “è probabile” che Betelgeuse esploderà nel 2012. Anzi, è più probabile che non vedremo Betelgeuse esplodere per ancora qualche centinaio di anni.
Ok, ma i neutrini?
I neutrini sono in assoluto le particelle più citate quando si devono sparare castronerie. Erano al centro di 2012, guarda un po’, e forse per questo vengono tirate in ballo. Allora, i neutrini sono particelle che hanno interazioni debolissime con la materia. Mentre leggete, miliardi di neutrini vi stanno attraversando da capo a piede. Ve ne state accorgendo? Io sono sicura di no. Per cui, non c’è nulla da temere dai neutrini, che per altro men che meno sono in grado di “rifocillare” alcunché. In effetti i neutrini vengono prodotti durante le esplosioni di supernova, ma insieme a tanta altra roba, tra cui gli elementi più pesanti del ferro. La cosa più pericolosa che viene prodotta durante l’esplosione di una supernova possono essere, in alcuni casi, i raggi gamma, che hanno effetti devastanti sulla vita.
Ah, ma quindi moriremo tutti lo stesso!
Qui il discorso si fa, se possibile, ancora più complesso. C’è chi dice che l’esplosione potrebbe essere pericolosa per la vita, altri dicono di no. I modelli più recenti sembrano predire che non accadrà nulla. Infatti in questo tipo di esplosioni l’emissione di raggi gamma è “collimata”. È come avere una torcia; se non ti trovi lungo la direzione del raggio di luce, non vieni illuminato. Nel caso di Betelgeuse il raggio che ne deriverebbe non dovrebbe essere diretto verso la terra. Ok, qualche anno fa parlai di Betelgeuse in termini meno rassicuranti, ma la scienza si evolve, e nel frattempo altri studi hanno provato che le probabilità sono in nostra favore: Betelgeuse non sembra pericolosa.
Va bene, ma la storia dei due soli?
Sembra che effettivamente la sua luminosità permetterà di vederla anche di giorno, non però luminosa come un altro sole, non esageriamo.
Non è per altro la prima volta che succede. Accadde già nel 1054, quando astronomi arabi e cinesi registrarono l’apparizione di una stella così luminosa che era visibile di giorno a occhio nudo. Era luminosa più o meno come Venere. Proprio l’esplosione di quella supernova diede origine alla nebulosa del granchio, che oggi ci appare più o meno così

Insomma, in sintesi estrema: nel 2012 Betelgeuse non esploderà. In futuro probabilmente sì, ma a quanto pare ci godremo solo uno spettacolo insolito.

P.S.
Da oggi è disponibile sull’app store l’applicazione per iPad del libro delle Creature. Scaricate, scaricate, scaricate.

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Dottorandi

Oggi su Repubblica si parla di me. O meglio, di noi. Dei dottorandi. L’articolo è questo.
La mia condizione di dottoranda è ben descritta dalle prime righe. A volte mi sento proprio come poco dopo la laurea, in quella zona grigia in cui non puoi essere definito: non sei un ricercatore, ma non sei neppure uno studente in senso stretto. Sei qualcosa d’altro, nel mezzo. Ma mi piace. Non posso dire che mi sia pentita di aver fatto il concorso, affatto. Voglio ancora fare l’astrofisico, e lo sto facendo, anche se per lo stato sono uno studente. Il lavoro mi piace, e per due anni della mia vita, con uno ancora davanti a me, ho saputo e saprò cosa fare. Chi te li dà tre anni con un posto di lavoro, oggi?
Ma questo appartiene all’introspezione, all’esperienza personale. Quello su cui voglio soffermarmi invece è la condizione generale del dottorando medio. Che tutto sommato è grato, perché, appunto, per tre anni sa cosa fare della sua vita, ha un contratto e lavora, riuscendo a guadagnarsi un titolo assolutamente indispensabile se si vuole andare avanti con la ricerca.
E allora? I problemi sono due. Innanzitutto la paga, che, come avete letto, si aggira sui mille euro. Per la metà dei dottorandi. L’altra metà in teoria non prende niente. In pratica, se i tempi non sono troppo grami, il tuo professore si ingegna per trovarti qualcosa, tipicamente un assegno di ricerca che ha uno stipendio suppergiù pari alla borsa di dottorato, in qualche fortunato caso superiore. Il problema è che i tempi sono grami, e spesso l’assegno di ricerca vale per un anno, a volte sei mesi. E poi? E poi il tuo professore deve cercare altri fondi, e può capitare che non ne trovi subito, e allora finisci scoperto per qualche mese.
È vero, molti dottorandi – io per prima – vincono il dottorato nell’università in cui si sono laureati. Nel mio gruppo di ricerca, però, io sono l’unica dottoranda romana che ha studiato a Tor Vergata. Gli altri tre ragazzi sono tutti fuori sede. È evidente che allora diventa un problema se per uno, due, tre mesi non hai stipendio. Ci sono i genitori, ok, ma non sempre. E comunque si accede al dottorato tipicamente dopo i venticinque anni, quando uno in linea di massima sarebbe ben lieto di farsi una vita propria. E con mille euro al mese per tre anni, se ti va bene, o contratti da un anno a botta non è che sia facilissimo.
Ma il vero problema è il dopo. Dopo che fai? I concorsi per ricercatore. Che sono rari come l’acqua nel deserto. E quando arrivano, sono inaccessibili alla maggior parte dei nuovi dottori. Perché? Perché essendoci un concorso ogni morte di papa, i precari si accumulano. Esiste gente che ha quarant’anni ed è ancora precaria, e ovviamente ha montagne di titoli. Queste persone – giustamente – vincono i concorsi in virtù dell’esperienze e dei curricula che si sono costruiti in anni di precarietà. Il risultato? Aspettare anche dieci anni per avere un contratto a tempo indeterminato a volte è la regola. Intanto ti arrangi con gli assegni di ricerca, i co.co.co., se sei molto fortunato con un tempo determinato, anche quelli rarissimi.
All’estero, invece, i soldi circolano anche nei momenti di crisi. Nella maggior parte degli stati civili, è anzi durante i periodi di crisi che si investe nella ricerca, che è il motore trainante dell’industria. Per cui, ti accolgono a braccia aperte, con contratti a tempo determinato, post-doc e paghe ben più che dignitose (anche tremila euro). È ovvio che chi non ha famiglie e altre cose che lo blocchino in Italia, se può se ne va.
Ed è qui che volevo arrivare. Un dottorando alla società costa. Le tasse se ne vanno anche nella formazione di studenti e dottorandi. Un sacco di soldi che servono a formare i ricercatori di domani. E quando arriva il momento in cui ciascuno di noi potrebbe ripagare il debito, iniziando a produrre scienza vera, lo stato ci abbandona a noi stessi. Ci dice che dopo quattro anni di laurea e tre di dottorato, non serviamo più. Siamo parassiti inutili perché “non si mangiano panini con dentro Dante”, parole di Tremonti, e mi sento sporca al solo citarle. E quindi molti ragazzi se ne vanno all’estero, a vendere lì le capacità acquisite in Italia, o smettono di fare ricerca, riciclandosi nell’industria se va bene, nel call center se va molto male.
È questa la ragione per cui i problemi dei giovani ricercatori non sono solo fatti della nostra generazione, questioni che riguardano solo noi sfigati dottorandi. Sono soldi che la società tutta dà via a fondo perduto. È uno spreco di risorse che in pochi capiscono.
Sapete con chi ho parlato di questi argomenti l’ultima volta? Con un tassista che mi stava portando a casa da un’intervista. Esatto. Un tassista. Che era stato costretto a cambiare lavoro dal mercato, e che prima faceva – indovinate – il ricercatore in ambito sanitario. E il cerchio si chiude.

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