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L'asterosismologia come musica per misurare le distanze delle stelle

03.01.2024

Il team di astronomi ha utilizzato l’asterosismologia, studiando le vibrazioni delle stelle, per misurare con maggiore precisione le loro distanze dalla Terra. I ricercatori si sono concentrati su migliaia di stelle, analizzando le misurazioni effettuate dalla missione Gaia, progettata per studiare l'Universo vicino.

Dieci anni fa, l’Agenzia spaziale europea (ESA) lanciò la missione Gaia, che fornì agli astronomi dati unici sull’Universo vicino. Il progetto Gaia, che ha raccolto informazioni sulla posizione, la distanza e il movimento di quasi due miliardi di stelle, è diventato uno strumento importante per lo studio dello spazio.

Il gruppo di ricerca Standard Candles and Distances dell’EPFL, guidato dal professor Richard Anderson, ha deciso di misurare l’attuale espansione dell’Universo, considerando Gaia come un elemento chiave nella loro ricerca. La missione Gaia ha aumentato la precisione delle misurazioni della parallasse di 10 volte rispetto alla precedente missione Hipparcos dell'ESA. Oggi gli astronomi utilizzano la parallasse per determinare le distanze delle stelle, ma questo metodo diventa più difficile all’aumentare della distanza.

Nonostante il successo di Gaia, misurare la parallasse è impegnativo e gli scienziati dell'EPFL e dell'Università di Bologna in Italia hanno lavorato per verificare e correggere piccoli errori sistematici per sfruttare appieno il potenziale della parallasse di Gaia. Nel loro studio sono state analizzate più di 12 giganti rosse traballanti, fornendo le misurazioni più precise fino ad oggi.

Proprio come i geologi utilizzano i terremoti per studiare la struttura della Terra, gli astronomi utilizzano l’asterosismologia, lo studio delle vibrazioni delle stelle, per ottenere informazioni sulle loro proprietà fisiche. Le vibrazioni delle stelle vengono misurate come piccoli cambiamenti nell'intensità della luce, che vengono poi convertiti in onde sonore, creando lo spettro di frequenze di queste vibrazioni.

"Lo spettro di frequenza ci consente di determinare la distanza della stella fornendo parallassi asterosismiche", osservano gli scienziati. “Nel nostro studio abbiamo ascoltato la “musica” di un gran numero di stelle, alcune delle quali si trovano a 15 anni luce di distanza!”

Per tradurre i suoni in misurazioni della distanza, i ricercatori hanno iniziato determinando che la velocità con cui le onde sonore viaggiano attraverso lo spazio dipende dalla temperatura e dalla densità dell'interno della stella.

"Analizzando lo spettro di frequenza delle vibrazioni di una stella, possiamo stimare la dimensione di una stella, così come si può determinare la dimensione di uno strumento musicale dal suono che produce, pensando alla differenza di altezza tra un violino e un violoncello, " spiega il professor Andrea Miglio, docente presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università bolognese, terzo autore dello studio.

Calcolando in questo modo la dimensione della stella, gli astronomi ne hanno determinato la luminosità e l'hanno confrontata con la luminosità visibile sulla Terra. Hanno poi combinato queste informazioni con i dati sulla temperatura e sulla composizione chimica ottenuti dalla spettroscopia e hanno analizzato questi dati per calcolare la distanza dalla stella. Infine, gli astronomi hanno confrontato le parallassi ottenute nello studio con quelle fornite da Gaia per verificare l'accuratezza delle misurazioni del satellite.

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Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre 01.05.2024

Sempre più spesso sentiamo parlare di un aumento della quantità di detriti spaziali che circondano il nostro pianeta. Tuttavia, non sono solo i satelliti e i veicoli spaziali attivi a contribuire a questo problema, ma anche i detriti di vecchie missioni. Il crescente numero di satelliti lanciati da aziende come SpaceX crea non solo opportunità per lo sviluppo di Internet, ma anche gravi minacce alla sicurezza spaziale. Gli esperti stanno ora rivolgendo la loro attenzione alle potenziali implicazioni per il campo magnetico terrestre. Il dottor Jonathan McDowell del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian sottolinea che le aziende stanno rapidamente implementando costellazioni di satelliti e il numero di satelliti potrebbe crescere fino a 100 nel prossimo decennio. Il rapido sviluppo di queste armate cosmiche di satelliti può portare alla contaminazione dell'ambiente plasmatico terrestre con detriti pericolosi e una minaccia per la stabilità della magnetosfera. I detriti metallici dei razzi usati possono disturbare la ionosfera e la magnetosfera. Entrambi questi sistemi svolgono un ruolo chiave nella protezione e nel mantenimento dell'atmosfera ... >>

Solidificazione di sostanze sfuse 30.04.2024

Ci sono parecchi misteri nel mondo della scienza e uno di questi è lo strano comportamento dei materiali sfusi. Possono comportarsi come solidi ma improvvisamente trasformarsi in un liquido fluido. Questo fenomeno ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e forse ci stiamo finalmente avvicinando alla soluzione di questo mistero. Immagina la sabbia in una clessidra. Di solito scorre liberamente, ma in alcuni casi le sue particelle iniziano a rimanere bloccate, trasformandosi da liquido a solido. Questa transizione ha importanti implicazioni per molti settori, dalla produzione di farmaci all’edilizia. Ricercatori statunitensi hanno tentato di descrivere questo fenomeno e di avvicinarsi alla sua comprensione. Nello studio, gli scienziati hanno condotto simulazioni in laboratorio utilizzando i dati provenienti da sacchetti di perle di polistirolo. Hanno scoperto che le vibrazioni all’interno di questi insiemi avevano frequenze specifiche, il che significa che solo alcuni tipi di vibrazioni potevano viaggiare attraverso il materiale. Ricevuto ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Il radar gira video HD 27.06.2013

Gli specialisti di General Atomics Aeronautical Systems hanno sviluppato una tecnologia che consente di girare video ad alta definizione utilizzando un radar ad apertura sintetica. Questo è un risultato significativo che espande notevolmente le capacità dell'equipaggiamento militare. Tali radar possono rivoluzionare gli affari militari, come facevano le termocamere ai loro tempi.

La tecnologia unica, chiamata VideoSAR, è già stata testata sul popolare radar Lynx Block 20A del peso di circa 50 kg. Questo radar è utilizzato principalmente su aerei da ricognizione, come l'U-21, e sull'UAV da attacco MQ-9 Reaper. Il sistema VideoSAR basato sul Lynx Block 20A ha fornito una trasmissione video continua a 1080p. Il test del prototipo ha avuto luogo da un aereo King Air 200 e si è svolto il 25 marzo 2013 a Ramon, in California. Durante i test, VideoSAR è stato in grado di filmare un'ampia gamma di veicoli fermi e in movimento in alta risoluzione, una pietra miliare nello sviluppo dei radar. Inoltre, VideoSAR ha una modalità di rilevamento automatico dei bersagli in movimento e il radar cattura in modo affidabile anche quegli oggetti che si muovono a bassa velocità. Allo stesso tempo, viene conservata una rassegna video radar dell'area circostante.

Forse il profano non può apprezzare appieno l'importanza di questo risultato. Fino a poco tempo, il radar poteva visualizzare informazioni su un bersaglio a contrasto radio solo come un punto sullo schermo, solo relativamente di recente sono apparsi radar che consentono di scattare fotografie ad alta risoluzione. Ora, finalmente, c'è anche un radar video HD compatto.

Il vantaggio di VideoSAR è che fornisce un'immagine chiara del bersaglio con qualsiasi tempo e in qualsiasi momento della giornata. Non ha paura dell'esposizione al sole, vede attraverso nuvole, neve, pioggia, cortine fumogene, rileva facilmente obiettivi a contrasto radio (un'auto sullo sfondo della terra). Inoltre, sono state sviluppate tecnologie che consentono rilievi radar 3D ad alta precisione, nonché la ricerca di oggetti mimetizzati, comprese attrezzature e accumuli di manodopera nascosti sotto il fogliame degli alberi.

Ma la cosa principale: il radar funziona a una distanza molto maggiore di una termocamera o di una convenzionale telecamera a campo visivo. Ciò consentirà di utilizzare VideoSAR per rilevare, identificare e tracciare un bersaglio a lunga distanza, il che complicherà il lavoro dei sistemi di difesa aerea. Ad esempio, il raggio d'azione del Lynx Block 20A, che è tutt'altro che il più avanzato e potente oggi, è di 80 km: questo è 4-10 volte il raggio di distruzione dei sistemi di difesa aerea a corto raggio, che sono i più comuni sul campo di battaglia.

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