Astrophysics

Come si fa a pesare una particella di cui non si conosce l’esistenza? Astrophysics

Come si fa a pesare una particella di cui non si conosce l’esistenza?

La cosiddetta materia oscura costituisce l'85% del contenuto di massa dell'universo. I ricercatori lo chiamano "oscuro" perché non si nota nulla di esso - tranne la sua gravità. Tuttavia, questo può essere rilevato abbastanza bene. Senza la materia oscura, le galassie si muoverebbero diversamente da come dimostrano, e l'universo avrebbe una struttura diversa. Quindi i fisici hanno bisogno della materia oscura per spiegare il cosmo. Peccato che non sappiano ancora di cosa è fatto. Ci sono dei candidati: MACHOs (massicci oggetti compatti ad alone), WIMPs (particelle massive debolmente interagenti) e persino buchi neri invisibili dei primi giorni dell'universo. Ma finora,…
Quanto era caldo l’universo 880 milioni di anni dopo il Big Bang? Astrophysics

Quanto era caldo l’universo 880 milioni di anni dopo il Big Bang?

13,8 miliardi di anni fa, l'universo era più caldo che caldo. Poi si è espanso e si è raffreddato - a 2,725 Kelvin oggi, la temperatura della radiazione cosmica di fondo. Dal momento in cui la radiazione cosmica di fondo è stata rilasciata fino ad oggi, l'universo si è espanso di un fattore di circa 1100. La radiazione cosmica di fondo, che originariamente aveva una temperatura di circa 3000 Kelvin e la cui radiazione termica sembrava quindi a quel tempo simile alla luce di una lampada alogena, si è raffreddata dello stesso fattore. Naturalmente, l'intero universo non è mai…
C’è una temperatura massima? Astrophysics

C’è una temperatura massima?

Non può essere più fredda di -273,15 gradi Celsius (0 Kelvin, -459,67 Fahrenheit). La ragione che la fisica dà per questo è che la temperatura è una misura dell'energia cinetica delle particelle, cioè ci dice qualcosa sulla loro velocità di movimento. Quando tutto il movimento si ferma, abbiamo raggiunto il minimo della scala di temperatura, che per definizione è 0. Ma esiste anche una temperatura massima? Si potrebbe supporre di sì, perché non c'è solo una velocità minima (0), ma anche una velocità massima (la velocità della luce c). Ma allora non è così semplice, perché l'energia delle particelle…
X(3872): Una misteriosa particella dei primi giorni dell’universo Astrophysics

X(3872): Una misteriosa particella dei primi giorni dell’universo

All'inizio dell'universo era ancora molto, molto caldo. A quel tempo, la materia non era costituita dalle particelle che conosciamo oggi, come i protoni o i neutroni. Se diventa troppo caldo per queste particelle (generalmente chiamate adroni), iniziano a bollire e a decomporsi nei loro componenti, come l'acqua diventa vapore. Per questo deve essere almeno 1,7 trilioni di Kelvin (3 trilioni di Fahrenheit) caldo, la cosiddetta temperatura di Hagedorn. Le particelle che poi galleggiano nel brodo, il plasma, sono da una parte i quark, dall'altra i gluoni. I gluoni sono normalmente la colla che tiene insieme i quark negli adroni.…
Come un falso vuoto potrebbe portare alla distruzione dell’universo Astrophysics

Come un falso vuoto potrebbe portare alla distruzione dell’universo

Quando i fisici del CERN hanno scoperto il bosone di Higgs nel 2012 con l'aiuto del Large Hadron Collider, non solo hanno confermato l'ultimo importante elemento del Modello Standard della fisica delle particelle elementari, che spiega come le particelle acquisiscono la loro massa (attraverso il campo di Higgs, attraverso il quale si muovono come attraverso una massa viscosa). Nel processo, hanno anche misurato il peso della particella di Higgs, che è 125GeV (giga-elettronvolt). E questo non è solo un numero: significa che il nostro universo è molto probabilmente in uno stato metastabile, cioè uno stato che è stabile solo…
Quanti buchi neri ci sono nell’universo? Astrophysics

Quanti buchi neri ci sono nell’universo?

Molto. Se una stella è abbastanza pesante (cioè, è ancora almeno 2,5 masse solari dopo la sua supernova), allora continua a collassare fino a formare un buco nero. Questi buchi neri di dimensioni stellari si stanno formando da un bel po' di tempo, e se ne formano sempre di più. Quanti ce ne sono già? Questa intrigante domanda è stata affrontata da Alex Sicilia, uno studente di dottorato sotto la supervisione del Prof. Andrea Lapi e del Dr. Lumen Boco della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati. In un primo articolo appena pubblicato sull'Astrophysical Journal, gli autori hanno studiato…
Che aspetto ha un buco nero dall’interno? Astrophysics

Che aspetto ha un buco nero dall’interno?

Un buco nero è un fenomeno incredibile. È invisibile perché non permette nemmeno alla luce di uscire. Ciononostante, può essere fotografato. Concentra la massa in una parte molto piccola dello spazio - così piccola che le leggi convenzionali della fisica perdono il loro significato. Ciononostante, i fisici si stanno avvicinando sempre di più ai suoi segreti. Uno di questi è l'aspetto di un buco nero al suo interno. Il nero, è chiaro, non c'è. Al contrario. All'interno si concentrano tutta la massa e l'energia che non possono sfuggire all'orizzonte degli eventi. Se si potesse vedere in un buco nero,…
Perché non ci attacchiamo alla terra con la pancia – o perché la nostra terra non è una super terra Astrophysics

Perché non ci attacchiamo alla terra con la pancia – o perché la nostra terra non è una super terra

Durante la ricerca di esopianeti gli astronomi notano continuamente che il nostro sistema solare sembra essere chiaramente fuori mano. Non ci sono né "hot Jupiter" (giganti gassosi in prossimità della stella centrale) né super terre (mondi rocciosi con più di tre volte la massa terrestre). All'inizio si pensava che questo potesse essere dovuto al modo di ricerca. Le tecniche utilizzate funzionano particolarmente bene con corpi celesti molto grandi e che orbitano vicino alla loro stella. Nel frattempo, però, la lista degli esopianeti è chiaramente a quattro cifre, e le super-Terre sono ancora la maggioranza. Quindi a cosa dobbiamo il…