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Planck, un satellite riciclone
26 aprile 2010
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Spazzatura per la cosmologia, oro colato per l�astrofisica. � il destino dei dati di foreground del telescopio spaziale dell�ESA Planck. Disturbo da rimuovere per i cosmologi, interessati soprattutto al background (la radiazione di fondo dell�universo), i foreground�le sorgenti in primo piano, come galassie, stelle e mezzo interstellare�rappresentano invece per gli astrofisici una fonte impareggiabile d�informazioni.

Informazioni come quelle fornite dalle nuove immagini raccolte da Planck di due regioni di formazione stellare relativamente vicine, Orione e Perseo, entrambe nella nostra galassia. �Per la prima volta�, dice Gianfranco De Zotti, astronomo ordinario presso l�INAF-Osservatorio astronomico di Padova, �abbiamo una visione globale di tutta la complessit� dei fenomeni che sono coinvolti nel processo di formazione di nuove stelle. Un processo ancora assai poco conosciuto, perch� dipende da un insieme di fenomeni fisici estremamente difficili da individuare e da ricostruire in modo adeguato�.

DOVE NASCONO LE STELLE

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Orione vista da Planck
Le stelle si formano al riparo da occhi indiscreti, in regioni della Galassia avvolte nella polvere. Ma non per questo impenetrabili: l� dove i telescopi ottici non vedono altro che buio, gli occhi a microonde di Planck riescono a cogliere miriadi di strutture luminose di polvere e gas. � ci� che si vede nella regione di Orione, una culla di stelle in formazione a circa 1500 anni luce da noi, la cui nebulosa appare a occhio nudo come una debole chiazza rosa. Nell�immagine raccolta da Planck, la nebulosa � la macchia luminosa pi� in basso, mentre a destra del centro si distingue la Nebulosa Testa di Cavallo, cos� chiamata per la sagoma suggerita dalla forma delle sue colonne di polvere. Il gigantesco arco rossastro che l�avvolge, detto Anello di Barnard, potrebbe essere l�onda d�urto dell�esplosione d�una stella avvenuta circa due milioni d�anni fa. La bolla che ha generato si estende per circa 300 anni luce. In un�altra immagine di Planck, la regione di Perseo. Rispetto a quella di Orione, qui c�� un�attivit� di formazione stellare meno vigorosa, ma tutt�altro che sopita.

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Perseo vista da Planck
In entrambe le immagini si colgono infatti tre processi fisici all�opera nella polvere e nel gas del mezzo interstellare. Processi che con Planck � possibile distinguere l�uno dall�altro. Alle frequenze pi� basse, l�emissione di sincrotrone, causata dall�interazione fra elettroni ad alta velocit� e il campo magnetico della Galassia (sempre a queste frequenze, Planck ha rilevato anche la cosiddetta emissione anomala, di cui ancora si sa molto poco, originata da granuli di polvere molto piccoli e irregolari che quando sono investiti dalla radiazione cominciano a ruotare rapidamente su se stessi). Salendo a frequenze intermedie, si osserva l�emissione free-free, dal gas reso incandescente dalle stelle calde di formazione recente. A frequenze ancora pi� alte, il calore debolissimo (pochi gradi sopra lo zero assoluto) dell�emissione dalle polveri, compresi quei globuli iper-freddi che rappresentano la fase finale del processo di condensazione del sistema di gas e polveri del mezzo interstellare, e che porta alla fine alla creazione di nuove stelle. �Grazie alla sua ampia copertura spettrale�, riassume De Zotti, �Planck ci permette cos� di vedere contemporaneamente, e tutti insieme, gli effetti legati al campo magnetico, alla fase calda della dinamica stellare, e alla fase fredda in cui entrano in gioco le polveri�.

PLANCK CAMPIONE DI RACCOLTA DIFFERENZIATA

Planck � stato progettato e lanciato per studiare il background, ovvero il fondo cosmico a microonde, la fotografia dei primi istanti dell�universo. Ma per ricostruire una fotografia accurata, tutto ci� che fondo non ��e che a esso si sovrappone: appunto, i foreground�dev�essere scrupolosamente sottratto. Attivit�, questa, che ha un nome ben preciso: component separation (separazione delle componenti). Una sorta di �raccolta differenziata� che a Planck riesce egregiamente, grazie alle nove frequenze del suo mosaico di ricevitori, divisi in due strumenti: LFI, finanziato dall�Agenzia Spaziale Italiana e realizzato da un consorzio internazionale sotto la guida di Reno Mandolesi dell�INAF-IASF Bologna, per le frequenze da 30 a 70 GHz; HFI, a guida francese, per le frequenze dai 100 agli 857 GHz.

E i ricercatori italiani sono in prima linea anche per quanto riguarda la separazione delle componenti, attivit� coordinata, per Planck, proprio da Gianfranco De Zotti: �I metodi sviluppati in Italia sono molto competitivi, certamente fra i migliori esistenti. E questo ci d� un po� di vantaggio, permettendoci di estrarre i dati astrofisici in modo piuttosto efficiente�.

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