Nascita delle stelle: i campi magnetici misurati col metanolo
di Stefano Ambu
L’Università di Cagliari in un’alleanza tra chimici e astrofisici Un nuovo modo di interpretare le osservazioni dei radio-telescopi
03 febbraio 2018
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Figli delle stelle. Quando si scopre qualcosa lassù in cielo c'è spesso di mezzo la Sardegna. Non è un caso: nell'isola ci sono investimenti, esperienze e strumenti. E tutto lascia pensare che se ne vedranno ancora delle belle. L'ultima ricerca è frutto di un matrimonio tra chimica e fisica. O meglio tra chimica e astrofisica. La prima aiuta la seconda con la rivelazione dei segreti magnetici del metanolo. Proprietà molto utili perché consentono di misurare i campi magnetici. Dando una grossa mano all'occhio che scruta il cielo dal telescopio. Un nodo cruciale sciolto da un team di scienziati guidato dall’Università di Goteborg.
E la Sardegna? Allo studio ha partecipato Gabriele Surcis dell’INAF-OAC (Istituto nazionale di astrofisica - Osservatorio astronomico di Cagliari). Laureato in Fisica all’Università di Cagliari, Surcis ha svolto il dottorato di ricerca all’Università di Bonn e proseguito la carriera nei Paesi Bassi specializzandosi, presso il Joint Institutes for VLBI Eric (JIVE), nell’elaborazione di dati spettro-polarimetrici ottenuti con reti di radio-telescopi (VLBI). Dal 2016 continua le sue ricerche all’Osservatorio astronomico di Cagliari, presso il quale è anche il “VLBI friend” del Sardinia Radio Telescope all’interno dell’European VLBI Network (EVN). Lo studio, pubblicato nei giorni scorsi dalla rivista Nature Astronomy, fa parte proprio di un progetto più ampio nato circa dieci anni. «Grazie alla stretta collaborazione tra chimici e astrofisici – spiega lo scienziato sardo – si sono potute ricavare le proprietà del metanolo quando è immerso in un campo magnetico, nonché le variazioni delle sue caratteristiche magnetiche al variare del campo che lo circonda. Grazie ai dati teorici forniti dai chimici siamo ora in grado di interpretare meglio ciò che osserviamo da tempo con i radio-telescopi».
Negli ultimi cinquant’anni, grazie all’uso dei radiotelescopi, gli astronomi sono stati in grado di rilevare numerose molecole, tra cui acqua e metanolo, nelle regioni di nuova formazione stellare. Grazie a queste molecole, attraverso la loro emissione denominata “maser”, è stato possibile misurare temperature, pressioni e movimenti dei gas e polveri che vanno a formare nuove stelle. Ma, in particolar modo negli ambienti di formazione delle stelle di grande massa (ovvero stelle con massa superiore a otto masse solari), c’è un altro fattore importantissimo che è più difficile da misurare: il campo magnetico. Boy Lankhaar, ricercatore della Chalmers University di Goteborg, ha condotto uno studio sulle proprietà del metanolo. «Quando le stelle più grandi e pesanti si formano – dice Lankhaar – sappiamo che i campi magnetici giocano un ruolo importante. Abbiamo dunque bisogno di mezzi di misurazione dei campi magnetici, è questa la vera sfida. Ora, grazie ai nostri calcoli, sappiamo finalmente come farlo con il metanolo».
I nuovi risultati aprono nuove possibilità per capire i campi magnetici nell’universo. E mostrano che, anche per lo studio delle stelle, la alleanza tra chimica e astrofisica può essere decisiva. La Sardegna è stata protagonista della “cattura” delle onde gravitazionali e elettromagnetiche con Srt, il Sardinia radio telescope di San Basilio. Un'altra scoperta “sarda” è stata recentemente pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy. Per la prima volta al mondo è stata osservata una pulsar al millisecondo.
E la Sardegna? Allo studio ha partecipato Gabriele Surcis dell’INAF-OAC (Istituto nazionale di astrofisica - Osservatorio astronomico di Cagliari). Laureato in Fisica all’Università di Cagliari, Surcis ha svolto il dottorato di ricerca all’Università di Bonn e proseguito la carriera nei Paesi Bassi specializzandosi, presso il Joint Institutes for VLBI Eric (JIVE), nell’elaborazione di dati spettro-polarimetrici ottenuti con reti di radio-telescopi (VLBI). Dal 2016 continua le sue ricerche all’Osservatorio astronomico di Cagliari, presso il quale è anche il “VLBI friend” del Sardinia Radio Telescope all’interno dell’European VLBI Network (EVN). Lo studio, pubblicato nei giorni scorsi dalla rivista Nature Astronomy, fa parte proprio di un progetto più ampio nato circa dieci anni. «Grazie alla stretta collaborazione tra chimici e astrofisici – spiega lo scienziato sardo – si sono potute ricavare le proprietà del metanolo quando è immerso in un campo magnetico, nonché le variazioni delle sue caratteristiche magnetiche al variare del campo che lo circonda. Grazie ai dati teorici forniti dai chimici siamo ora in grado di interpretare meglio ciò che osserviamo da tempo con i radio-telescopi».
Negli ultimi cinquant’anni, grazie all’uso dei radiotelescopi, gli astronomi sono stati in grado di rilevare numerose molecole, tra cui acqua e metanolo, nelle regioni di nuova formazione stellare. Grazie a queste molecole, attraverso la loro emissione denominata “maser”, è stato possibile misurare temperature, pressioni e movimenti dei gas e polveri che vanno a formare nuove stelle. Ma, in particolar modo negli ambienti di formazione delle stelle di grande massa (ovvero stelle con massa superiore a otto masse solari), c’è un altro fattore importantissimo che è più difficile da misurare: il campo magnetico. Boy Lankhaar, ricercatore della Chalmers University di Goteborg, ha condotto uno studio sulle proprietà del metanolo. «Quando le stelle più grandi e pesanti si formano – dice Lankhaar – sappiamo che i campi magnetici giocano un ruolo importante. Abbiamo dunque bisogno di mezzi di misurazione dei campi magnetici, è questa la vera sfida. Ora, grazie ai nostri calcoli, sappiamo finalmente come farlo con il metanolo».
I nuovi risultati aprono nuove possibilità per capire i campi magnetici nell’universo. E mostrano che, anche per lo studio delle stelle, la alleanza tra chimica e astrofisica può essere decisiva. La Sardegna è stata protagonista della “cattura” delle onde gravitazionali e elettromagnetiche con Srt, il Sardinia radio telescope di San Basilio. Un'altra scoperta “sarda” è stata recentemente pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy. Per la prima volta al mondo è stata osservata una pulsar al millisecondo.
