La NASA ci mostra il cielo come non l’avevamo mai visto prima

Per chi ha la fortuna di vivere in luoghi sufficientemente bui da cui si possano ancora ammirare le stelle nel cielo notturno, magari col supporto di un binocolo o un piccolo telescopio amatoriale, il concetto di mappa celeste non è certo nuovo.

Ciò non di meno, quella che si riesce ad osservare in questo caso è solo una frazione dell’intero firmamento, non solo dal punto di vista quantitativo, ma anche per quanto riguarda il tipo di luce ricevuta, che è limitata alle lunghezze d’onda del visibile ai nostri occhi o strumenti.

Guardando immagini ricavate con telescopi professionali, si può facilmente affiancare a queste quelle dell’infrarosso o qualche volta del radio, i cui segnali vengono ovviamente associati (più o meno arbitrariamente) a colori visibili nelle frequenze dell’ottico.

Ma se si vuole avere un’idea di cosa significhi vedere il cielo ad altissime energie, come quelle dei raggi ultravioletti, x o gamma, bisogna spesso accontentarsi di quantità più ridotte di esemplari, dato il minor numero di telescopi che lavorano a quelle frequenze.

Buone notizie: a rimediare ci pensa direttamente la NASA, che ha da poco rilasciato al pubblico un incredibile video in time-lapse, ricavato da ben 14 anni di osservazioni effettuate col suo Fermi Gamma-ray Space Telescope (o LAT, da Large Area Telescope) sull’intera volta celeste.

La Via Lattea al centro del cielo nei raggi gamma

Nella prima parte del video possiamo ammirare la Via Lattea (al centro) come probabilmente non l’avevamo mai vista prima: certo, la forma può risultare familiare, ma i brillanti colori che vanno dal giallo al rosso, contornati da blu e nero, sono indubbiamente uno spettacolo raro e sorprendentemente dinamico.

Come prevedibile, colori più intensi rappresentano livelli energetici più alti e in questo caso siamo davvero all’apice della scala: i raggi gamma rilevati dal LAT, infatti, sono la forma di radiazione luminosa più intensa, potendo superare i 200 milioni di elettronvolt (per intenderci, l’energia della luce visibile si attesta tra i 2 e i 3 elettronvolt).

La sorgente principale di raggi gamma all’interno delle nostra galassia sono sicuramente le pulsar, un affascinante tipo di stella di neutroni di cui ho più volte parlato sul blog (ad esempio, qui e qui). Non mancano però gli occasionali resti di supernove (dovute all’esplosione di stelle) e raggi cosmici che colpiscono gas interstellare, fenomeno di cui ho scritto qui.

Le fonti extragalattiche sono invece principalmente getti relativistici (cioè, con velocità prossime a quelle della luce) emessi da buchi neri supermassicci (di cui ho parlato sempre qui) al centro di galassie distanti milioni o anche miliardi di anni luce, la cui radiazione sta solo ora raggiungendo il LAT.

Prima di passare al segmento successivo del video, ecco fare capolino per qualche secondo la familiare vista della Via Lattea nelle frequenze dell’ottico, che lascia presto il palcoscenico nuovamente all’attore protagonista: i raggi gamma.

Brillamenti solari tra blazar e buchi neri

Per gustare al meglio le sorgenti extragalattiche di cui sopra, si cambia prospettiva con una visuale divisa in due cerchi, centrati rispettivamente sui poli nord e sud della nostra galassia.

Tecnicamente dette blazar, queste galassie distanti sono un tipo di AGN (Active Galactic Nuclei), cioè nuclei galattici dove la caduta di gas e polvere cosmica dentro buchi neri supermassicci genera radiazioni estremamente luminose, per di più puntate più o meno direttamente verso di noi.

Si tratta di getti molto variabili, oltre che rapidi, quindi il lavoro svolto da Fermi in collaborazione con altri telescopi è estremamente prezioso per la loro catalogazione e analisi, come spiega l’astronoma vice-responsabile del progetto Fermi Judy Racusin sul sito della NASA.

Ma c’è una sorpresa ad attenderci: in questo segmento del video si può osservare anche il nostro Sole disegnare un arco tra i due cerchi. Il suo movimento apparente riflette il moto orbitale annuale della Terra intorno ad esso.

Ovviamente il Sole è solitamente una sorgente meno luminosa delle altre esaminate finora, ma quando i raggi cosmici (che in sostanza sono dei nuclei atomici che viaggiano quasi alla velocità della luce) ne impattano il gas o la luce emessa, vengono prodotti raggi gamma che il LAT riesce a catturare.

Ma questo non significa che la nostra stella vada sottovalutata: a volte, infatti, si può notare che essa si illumina improvvisamente, grazie ai cosiddetti brillamenti solari, intense emissioni di radiazione elettromagnetica in grado di renderla temporaneamente una delle sorgenti più luminose nel cielo visto ai raggi gamma.

Scintillanti galassie lontane lontane

Il nostro viaggio prosegue con un’alternanza tra le due visualizzazioni, con l’aggiunta di tanto in tanto di piccole variazioni sul tema: alcuni inserti, che mostrano ad esempio rappresentazioni artistiche di pulsar o getti relativistici.

Di nuovo il Sole fa capolino, stavolta nella schermata con il piano centrale della Via Lattea, a disegnare nuovamente un percorso costante e sinuoso attorno ad essa.

Ma la novità più interessante e che lascia senza fiato è probabilmente l’applicazione di etichette ad alcune delle galassie lontane nella vista coi cerchi polari: ad esempio, la luce proveniente dal blazar 4C +21.35 ha viaggiato 4,6 miliardi di anni prima di raggiungerci, il che significa che il getto che vediamo solo adesso in realtà è partito quando il Sistema Solare aveva appena iniziato a formarsi.

E non si tratta nemmeno della sorgente più antica, in quanto alcune di esse sono distanti anche più del doppio! Insomma, il cosmo è pieno di abbacinanti meraviglie e il lavoro certosino effettuato dalla NASA col progetto Fermi ne è l’ennesima riprova.

(Originariamente pubblicato su Storie Semplici. Il titolo dell’autore potrebbe essere modificato dalla redazione)

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