Parigi di notte

Parigi di notte. Non è difficile riconoscere la città di questa foto. E’ stata scattata il 25 marzo dal grattacielo di Montparnasse che è alto ben 210 metri. Nella foto è facile riconoscere la Tour Eiffel (ne avete sentito parlare…) e Les Invalides (sulla destra) che è uno straordinario complesso architettonico composto da musei, monumenti, chiese, ospedale e casa di riposo per veterani di guerra.

Un panorama molto bello? Certo, Parigi è bella, ma ancora più bello è ciò che si può ammirare in alto nel cielo. Quasi affogati nel chiarore dovuto al forte inquinamento luminoso della metropoli francese, possiamo scorgere (sulla sinistra in alto) tre astri molto luminosi. La Luna è il più basso e il più luminoso dei tre (si nota la sua falce), più in alto il pianeta Giove e ancora più in alto il luminosissimo Venere.

Il forte inquinamento luminoso delle grandi metropoli sparse per il mondo rende quasi impossibile l’osservazione di astri di debole luminosità anche in zone lontane da questi grandi centri abitati. E’ solo perché la Luna, Giove e Venere sono tra gli astri più luminosi del cielo che è stato possibile vederli (e fotografarli) da una grande città come Parigi.

Bisogna pensare che il grande astronomo francese Charles Messier (1730 – 1817), quando ancora non esisteva l’illuminazione elettrica pubblica, da Parigi riusciva a osservare moltissime comete con i telescopi a disposizione all’epoca (molto meno potenti di quelli attuali) e riuscì a compilare i suo famoso catalogo di Messier, dove elencò una serie di oggetti celesti che comprendono quelle che in tempi successivi sono stati classificati come galassie, nebulose ed ammassi stellari. Il primo oggetto del catalogo di Messier, designato con la sigla M1, fu scoperto il 28 agosto 1758 ed è la famosa Nebulosa Granchio, che è stata oggetto di un mio recente post.

Al giorno d’oggi per potere vedere gli oggetti del catalogo di Messier si è costretti ad usare un telescopio in zone di campagna o di montagna. Questo ci fa capire quante meraviglie del cielo ci fa perdere l’inquinamento luminoso.

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Lampi gamma dalla Nebulosa Granchio

L’esplosione della stella che produsse la famosa Nebulosa Granchio (M1) fu osservata dagli astronomi cinesi nell’anno 1054. Oggi questa stella è una pulsar, cioè uno dei più estremi e affascinanti oggetti che popolano il cosmo. Ultimamente la pulsar della Nebulosa Granchio è tornata al centro dell’attenzione degli scienziati di tutto il mondo a causa della straordinaria potenza dei raggi gamma che emette, rilevati dall’osservatorio Magic delle Canarie.

(La Nebulosa Granchio fotografata con un telescopio amatoriale)

In realtà se non fossero così affascinanti le pulsar dovrebbero essere classificate come dei veri e propri mostri. Le pulsar sono stelle di neutroni con massa simile a quella del Sole, ma così dense da avere un diametro di pochi chilometri.

Le pulsar sorprendono ancora a causa delle recenti osservazioni del singolare telescopio Magic nelle Canarie. Si tratta di un grande telescopio a specchio che osserva i corpi celesti, non nel campo della luce visibile, ma nelle radiazioni gamma. Ultimamente con questo strumento sono stati osservati i raggi gamma provenienti dalla pulsar del Granchio. L’energia di questi raggi gamma è ben sopra i 50 GeV, ma gli astrofisici hanno scoperto alcuni brevi impulsi periodici che si estendono ad energie di 400 GeV. Per comprendere meglio le energie in gioco, dobbiamo sapere che 1 GeV è l’energia necessaria per creare un atomo di idrogeno in base all’equazione di Einstein E = mc².

(Un’immagine di uno degli specchi dell’osservatorio Magic a Las Palmas, nelle Canarie)

Gli scienziati sono al lavoro per dare una spiegazione a questi potentissimi impulsi di radiazione gamma. La pulsar del Granchio ruota attorno al proprio asse 30 volte al secondo e genera un campo magnetico che è 1000 miliardi di volte più intenso di quella della Terra. Questa pulsar, avvolta dalla Nebulosa Granchio, costituisce il residuo di una supernova esplosa nel 1054 e che fu talmente luminosa da poter essere osservata od occhio nudo di giorno!

Il professor Alessandro De Angelis, dell’INFN, ha spiegato che il periodo di rotazione di una stella di neutroni è sorprendentemente regolare e veloce. Una rotazione completa può avvenire in un tempo che va da un millesimo di secondo fino a una decina di secondi. Le particelle irraggiano dai poli magnetici in gran parte dello spettro elettromagnetico, dalle onde radio alla radiazione gamma. Ogni volta che questo fascio collimato di radiazione attraversa la nostra linea di vista, la sua emissione può essere osservata, proprio come la luce di un faro in lontananza.

(I poli magnetici di una stella di neutroni irraggiano dei fasci di radiazione che, se l’inclinazione dell’asse di rotazione è favorevole, possono incontrare la nostra linea di vista. In questo caso la stella di neutroni viene rivelata come un pulsar).

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La Danimarca annuncia un piano per produrre il 100% della sua energia da fonti rinnovabili entro il 2050

Beh, era ora che qualcuno pianificasse il passaggio definitivo alle energie rinnovabili. La Danimarca è finora il primo paese al mondo che ha messo in pratica questo proposito. Questa settimana, infatti, il governo danese ha deciso di varare un piano che li impegnerà a produrre il 35% della propria energia entro il 2020 e il 100% entro il 2050, da fonti energetiche rinnovabili.

Si tratta del piano energetico più a lungo termine che sia mai stato varato al mondo. Una cosa del genere in Italia sarebbe semplicemente un'utopia!

I vantaggi di una simile impresa sono davvero tanti. Basti pensare che le emissioni di gas serra verranno completamente annullate entro i prossimi 40 anni e non bisogna dimenticare nemmeno il progressivo affrancamento dal petrolio e suoi derivati. Una cosa del genere sarebbe salutare anche in Italia, dove il prezzo dei carburanti è talmente elevato che il loro consumo diminuirà necessariamente a causa del fatto che la gente non se li può permettere! I carburanti diventeranno un bene di lusso? Non sarebbe meglio pensare ad una transizione ell'energia solare e a quella eolica?

In un post precedente avevo scritto che l'Europa è già leader nel campo delle energie rinnovabili, con questo annuncio della Danimarca il nostro continente rafforza ancora di più la sua posizione. Si tratta di una cosa molto positiva. Nel post linkato sopra, avevo già scritto che questa rapida transizione (più rapida è e meglio è) alle energie rinnovabili è più un'esigenza che altro, perché solo in questo modo l'Europa, molto povera di petrolio (che è costretta ad importare), potrà affrancarsi dalle enormi spese che riguardano il petrolio.

Si spera che questa iniziativa della Danimarca venga presto seguita dagli altri paesi dell'UE e si spera, soprattutto, che in Italia si possa giungere a varare un piano energetico efficace e a lungo termine. Basta solo un poco di buona volontà e di lungimiranza.

Energie alternative: l’Europa in vantaggio.

La crisi ha ridotto gli investimenti, la voglia e anche la convenienza (soprattutto quest’ultima) di installare pannelli solari fotovoltaici sui tetti delle abitazioni. Nonostante tutto l’energia solare in generale resta uno dei capitoli più importanti per l’Europa, ma non soltanto in Europa. In effetti anche oltreoceano si utilizzano fonti energetiche rinnovabili, ma ci credono molto poco, infatti ricavano solo delle percentuali trascurabili di energia da questo tipo di fonti energetiche.

La marcia verso “l’energia pulita” continua ad essere molto lenta ma, per fortuna, inarrestabile. Lo sfruttamento dell’energia solare e di quella eolica continuano a guadagnare spazio tra le fonti energetiche europee. Anche se la crisi ha in qualche modo rallentato l’installazione di nuovi impianti, nel 2011 sono stati allacciati 27,7 gigawatt provenienti da energia solare e questo ha portato la capacità totale a 67,4 gigawatt. In questo modo la produzione totale di energia dal Sole riesce a coprire il fabbisogno energetico di 20 milioni di famiglie in tutto il mondo. Si tratta di un quadro in cui l’Europa fa la parte del leone, tenendo da sola circa la metà dei nuovi gigawatt di potenza derivanti dal Sole.

Questo è merito anche degli impianti più moderni che hanno accresciuto notevolmente l’efficienza dei pannelli solari aumentando la capacità di concentrazione della radiazione solare.

Purtroppo però la diffusione delle fonti energetiche rinnovabili non è omogenea a livello planetario. Se l’Europa e, in particolare, la Germania stanno puntando molto sullo sfruttamento di energia solare, non altrettanto si può dire degli Stati Uniti. Solo la scorsa estate, mentre i tedeschi ricavavano dal Sole il 40% della loro energia, gli USA ne ottenevano appena lo 0,5%. Un dato che fa sì che i tedeschi immettano in rete energia solare 80 volte in più degli Stati Uniti.

Il potenziale disponibile, quindi, è ancora molto grande. La riduzione del peso dei combustibili fossili mostra che l’Europa è in grado di effettuare una trasformazione notevole del proprio profilo di consumi energetici. Non stupisce affatto che l’Europa stia puntando molto sulle energie alternative, dato che è quasi priva di petrolio. Si spera che in questo modo ci si possa affrancare dalla famigerata “schiavitù del petrolio”!

Fonte.

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Le meraviglie del Cosmo: galassie e buchi neri.

A volte c’è bisogno di guardare un bel documentario, ma di quelli che ci lasciano sognanti per le meraviglie che ci mostrano. In un’epoca in cui la televisione ci offre davvero poco che ci faccia pensare o che stimoli la nostra mente, i blog invece possono aiutare a segnalare dei contenuti un po’ più interessanti.

E’ il caso di questo filmato (durata poco superiore ai 49 minuti) che ci mostra straordinarie meraviglie del cielo come le galassie e i buchi neri. L’incipit di questo breve documentario ci mostra come dovrebbe apparire la Via Lattea (la galassia in cui si trova il Sole con i suoi pianeti) da cieli bui e lontani dalle città.

Questo ci fa capire che nei centri abitati, grandi o piccoli che siano, non c’è solo l’inquinamento atmosferico o ambientale, ma anche il fastidioso inquinamento luminoso che impedisce di vedere le stelle dai centri abitati e ostacola gli astronomi nel loro studio del Cosmo. Gli astronomi infatti sono costretti a far costruire gli osservatori astronomici in zone lontanissime dai centri abitati, a grande altitudine o nei deserti.

Ma per il momento non pensiamo all’inquinamento luminoso (ne scriverò in maniera più approfondita in un prossimo post), invece godiamoci questo interessante documentario su galassie e buchi neri.

Buona visione a tutti.

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Si può prevedere l’infarto?

E’ possibile prevedere l’infarto? A quanto pare esiste realmente un modo per capire se sta per sopraggiungere un infarto. Se la scoperta fosse confermata potrebbe essere uno dei più interessanti traguardi della cardiologia.

Il segnale di un imminente infarto probabilmente è contenuto in alcune cellule del sangue che cambiano forma. I ricercatori americani hanno analizzato il sangue di persone vittime di infarto e si sono accorti che le cellule del tessuto endoteliale, cioè quelle che tappezzano la pareti del cuore e dei suoi grandi vasi, diventano più grandi e presentano malformazioni. Si tratta di un indicatore molto preciso e per questo sono già partiti gli studi per mettere a punto un test del sangue che individuino i pazienti a rischio cardiaco o quelli che hanno in atto la modifica delle cellule.

In effetti la possibilità di prevedere se una persona è a rischio di attacco cardiaco è una possibilità molto importante, perché la prevenzione con largo anticipo è l’unico modo per abbattere di molto la percentuale della popolazione colpita da infarto. Speriamo che i risultati di questo studio segnino la strada giusta per arrivare ad una proficua soluzione del problema.

Fonte.

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Motore ad energia solare

E’ possibile realizzare un motore che funziona ed energia solare? Certo che è possibile! Basta utilizzare un motore Stirling. Sul motore Stirling ho appena scritto un post in questo stesso blog.

Si tratta di un motore a combustione esterna che ha bisogno solo di una differenza di temperatura tra due zone di un gas per innescare un ciclo termodinamico (Ciclo di Stirling) pulsante che è in grado di far muovere un pistone. Ovviamente non è necessario che la differenza di temperatura sia creata da un combustibile. Anche l’energia solare va benissimo!

E’ il caso del motore ad energia solare di questo filmato che vi presento funziona con un concentratore solare formato da uno specchio con profilo parabolico che concentra calore in una parte del motore Stirling (in questo caso un bulbo di vetro).

Le potenzialità di questo tipo di motori sono notevoli, ma bisogna valutare se effettivamente il loro rendimento è davvero così elevato da essere competitivi con altri tipi di dispositivi.

Intanto guardiamoci questo filmato che mostra un motore ad energia solare basato su un motore Stirling. Buona visione a tutti.

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Motore Stirling fai da te

Lo sapete cos’è un motore Stirling? E’ una macchina reversibile che è descritta dal cosiddetto Ciclo di Stirling. Il motore Stirling è molto interessante perché è indipendente dal combustibile e può funzionare, ad esempio, anche ad energia solare. Fu inventata nel 1816 dal pastore anglicano scozzese, nonché inventore, Robert Stirling (1790 – 1878). Stirling sviluppò la sua macchina nella speranza che fosse sicura per gli operai che la utilizzavano.

Descriviamo un attimo in cosa consiste il Ciclo di Stirling.

Questo ciclo termodinamico consiste in quattro fasi:

- (1) espansione isoterma (quindi a temperatura costante);

- (2) trasformazione isocòra (diminuisce la temperatura e la pressione, ma mantiene il volume);

- (3) compressione isoterma;

- (4) di nuovo trasformazione isocòra (riporta le variabili termodinamiche al loro valore iniziale, mantenendo il volume).

(Diagramma pressione-volume del Ciclo di Stirling)

In parole povere, senza entrare nei dettagli tecnici, il motore Stirling ha bisogno solo di una differenza di temperatura tra due zone di un gas qualunque (di solito su usa aria, ma anche azoto, elio o idrogeno), per innescare il ciclo appena descritto in maniera pulsante. Questa trasformazione ciclica viene sfruttata per creare un moto alternato di un pistone, come si può vedere nella seguente gif animata.

Per creare la differenza di temperatura è possibile usare ogni tipo di combustibile, infatti il motore Stirling è detto anche motore a combustione esterna.

La cosa più interessante è che per creare la differenza di temperatura è possibile sfruttare anche l’energia solare. In questo modo questo motore è in grado di funzionare usando una fonte di energia rinnovabile.

Il Ciclo di Stirling è stato a lungo dimenticato perché la macchina richiesta per realizzarlo era troppo complessa. Adesso è persino possibile costruire un motore Stirling fai da te con la massima facilità. Ad esempio nel filmato che vi presento in questo post, possiamo vedere come assemblare un motore Stirling fai da te in kit di montaggio. Buona visione a tutti.

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Una supernova dal balcone di casa (disegno SN 2012aw)

Osservare una supernova è sempre una grande emozione. Riuscire a farlo dal balcone di casa è anche una soddisfazione. Nei giorni scorsi è esplosa una supernova in una galassia luminosa. Si tratta della galassia a spirale barrata M95, visibile nella costellazione del Leone. Questa galassia è abbastanza luminosa da essere ben visibile anche in strumenti amatoriali piccoli, con obiettivo di oltre 80 mm.

La supernova, denominata SN 2012aw, invece non è altrettanto luminosa, essendo stimata di magnitudine 13. Ieri sera (23 marzo 2012) dalle mie parti la serata non era molto limpida e la foschia rendeva difficile vedere ad occhio nudo stelle più deboli della magnitudine 4,5. Mi sono detto: perché non provare lo stesso a scovare questa supernova? E così ho fatto: dopo cena ho montato in balcone il Celestron CPC 800 e ho puntato la galassia M95. Ho realizzato il disegno che vi mostro sotto. La supernova non era facilissima da vedere, nonostante i 250 ingrandimenti, perché la trasparenza del cielo era davvero mediocre. Se avessi avuto il cielo della settimana scorsa! Dopo una decina di minuti di osservazione però riuscivo a vederla subito anche in visione diretta.

Ecco il mio disegno:

Ho segnato le magnitudini delle stelle attorno alla galassia. Si noti che M95 è una spirale barrata, ma con un telescopio da 200 mm non mostra i dettagli che si possono vedere con telescopi più grandi o nelle fotografie. Si riesce a vedere solo una macchia lattiginosa con un addensamento centrale.

M95 è una galassia che dista da noi circa 33 milioni di anni luce. Questa supernova quindi è esplosa in realtà 33 milioni di anni fa, quando sulla Terra l'uomo ancora non esisteva e i fenomeni orogenetici stavano innalzando le Alpi. Inoltre bisogna pensare che quella minuscola stellina (la supernova) brilla come 700 milioni di stelle come il Sole, avendo una magnitudine assoluta di circa -17,3. Un bel botto!

Se siete degli astrofili e avete un telescopio con obiettivo di almeno 15 cm non mancate di tentare la visione di questo violento evento cosmico! Buone serate di osservazione a tutti.

Numeri relativi

I numeri naturali e i numeri razionali assoluti non sono sufficienti per risolvere alcuni problemi pratici. Ad esempio, per indicare una temperatura non è sufficiente il suo valore numerico, ma occorre precisare se si tratta di una temperatura sotto lo zero o sopra lo zero: nel caso della data di un avvenimento del passato, non basta indicare l’anno, ma occorre specificare se è avanti Cristo o dopo Cristo; nel caso di un conto corrente bancario, non basta indicare il saldo, ma occorre specificare se è a debito o a credito.

Poiché, in ogni caso si tratta di indicare in qualche modo una di due possibilità fra loro opposte, per praticità si indica una possibilità ponendo il segno + davanti al valore numerico, l'altra possibilità ponendo il segno –.

Così ad esempio:

-15 °C indica la temperatura di 15 °C sotto lo zero

+6,7 °C indica la temperatura di 6,7 °C sopra lo zero

-500 euro indica un saldo a debito di 500 euro

+750 euro indica un saldo a credito di 750 euro

Spesso quindi si usano questi numeri particolari, i numeri con il segno, che non sono né numeri naturali, né numeri razionali assoluti, e che sono chiamati numeri relativi, usando il termine “relativi” per indicare che il loro valore dipende dal segno che li precede:

i numeri preceduti dal segno + si dicono numeri positivi

i numeri preceduti dal segno – si dicono numeri negativi

Per il numero 0 non ha senso parlare di +0 o –0 e quindi lo zero non si considera né positivo né negativo.

Un numero relativo privato del segno si dice valore assoluto o modulo del numero; il valore assoluto si indica ponendo il numero tra due sbarrette; ad esempio:

il valore assoluto di –5 è 5 e si scrive |-5| = 5

Ogni numero relativo è quindi formato da due elementi: il segno e il valore assoluto.

I numeri relativi che hanno lo stesso segno si dicono concordi; i numeri relativi che hanno segno diverso si dicono discordi. Ad esempio:

+7

+0,8

+12

sono concordi positivi

-4

-0,13

-24

sono concordi negativi

-3 e +5

+9 e -1

-0,65 e +88

sono discordi

Due numeri relativi che hanno lo stesso valore assoluto si dicono opposti o contrari; ad esempio:

+ 6 e –6 sono opposti.

I numeri relativi si possono rappresentare geometricamente con i punti di una retta orientata, allo stesso modo con cui si possono rappresentare i numeri naturali e i numeri razionali assoluti.

I numeri positivi corrispondono ai punti della semiretta positiva a destra dello 0, i numeri negativi ai punti della semiretta negativa a sinistra dello 0.

Si può osservare che:

- due numeri concordi si trovano dalla stessa parte rispetto allo 0;

- due numeri discordi si trovano da parti opposte rispetto allo 0;

- due numeri opposti si trovano da parti opposte rispetto allo 0, in posizione simmetrica.

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Tempesta solare: nessuna conseguenza ma grande spettacolo celeste

Le temute conseguenze della tempesta solare avvenuta alcune settimane fa si sono ridotte semplicemente a una circolazione sul web di bellissime (e spettacolari) immagini di aurore boreali.

In questa foto spettacolare possiamo vedere una di queste aurore boreali. L’immagine è stata ripresa in Islanda e mostra un panorama a 180°.

Le aurore sono causate dalle particelle elettricamente cariche provenienti dal Sole che collidono con il campo magnetico terrestre che circonda il nostro pianeta. Queste particelle sono elettroni e protoni che il campo magnetico convoglia verso i poli magnetici. Quando le particelle cominciano ad avvicinarsi all’atmosfera urtano le molecole di ossigeno facendo salire i loro elettroni in uno stato eccitato. Quando gli elettroni delle molecole di ossigeno tornano allo stato energetico iniziale emettono la caratteristica luce verde che vediamo nelle aurore boreali.

Nella macchia solare 1429 si era generato un brillamento di altissima intensità che aveva provocato una tempesta solare. Questa tempesta è arrivata indebolita sulla Terra, perché l’intensità di un tale fenomeno dipende dall’angolo con cui le particelle cariche vengono espulse dal brillamento che potrebbero non colpire in pieno la Terra.

Per questo motivo i disturbi alle comunicazioni radio sono stati trascurabili e soprattutto nessun problema per le linee elettriche. In caso di intensa tempesta solare, infatti, la conseguenza più temuta è proprio quella dei danni alle linee elettriche che potrebbero causare blackout della durata di molte ore o anche di giorni interi prima di poter riparare il danno.

In realtà questa evenienza è molto temuta, ma secondo molti studiosi è da ridimensionare. Nel 1989 l’attività solare fu estremamente intensa (molto più di quella attuale) e ci fu un solo blackout “pericoloso”, quello che colpì il Quebec (Canada) il 13 marzo del 1989.

Niente paura, quindi, che non è vero che si sta avvicinando la fine del mondo! Godiamoci invece lo spettacolo di queste belle foto che si trovano su internet.

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