Universe

Via Lattea: Sagittarius A* più vicino alla Terra

Uno nuovo modello della Via Lattea, basata su nuovi e più dettagliati dati di osservazione, cambia la velocità della Terra, che diventa di 7 chilometri al secondo più veloce, e la sua distanza dal buco nero supermassiccio centrale. In relazione a quest’ultimo dato, secondo i ricercatori, la Terra risulta 2000 anni luce più vicina a questo enorme buco nero di quanto calcolato in precedenza.

Via Lattea
Mappa che mostra la posizione e la velocità della Via Lattea. Le frecce sono relative alla posizione e alla velocità di 224 oggetti usati per acquisire i dati. Le linee nere mostrano il percorso dei bracci a spirale della via Lattea mentre i colori sono relativi ad oggetti che appartengono allo stesso braccio (credito: National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ))

I ricercatori hanno usato i dati del VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA), un progetto cominciato nel 2000 per mappare la velocità, a livello tridimensionale, delle strutture spaziali nella via Lattea e la struttura stessa della nostra galassia.

VERA usa i dati di vari radiotelescopi in tutto l’arcipelago giapponese grazie ai quali vanta una risoluzione di 2300 km di diametro, il tutto come se fosse un solo telescopio.
Con una risoluzione del genere si ha a disposizione un panorama molto più nitido per osservare la galassia.

La difficoltà per osservare la nostra galassia rimane infatti sempre la stessa: dato che ci troviamo al suo interno, è impossibile per noi allontanarsi dal nostro punto di vista per poter contare su una visione totale e generale. Dobbiamo dunque usare i dati a nostra disposizione, raccolti proprio dalla nostra collocazione, per poter derivare poi la struttura generale. Ciò si può fare tramite l’astrometria, ossia tramite la misurazione dettagliata delle posizioni dei movimenti degli oggetti che si trovano intorno a noi, in particolare delle stelle.

I nuovi dati suggeriscono che il buco nero che si trova al centro della galassia si trova a circa 25.800 anni luce di distanza dal nostro pianeta, significativamente e di meno rispetto ai 27.700 anni luce stimati in precedenza.
Inoltre i ricercatori hanno scoperto che la Terra viaggia, insieme al nostro sistema solare e orbitato intorno al centro galattico, ad una velocità di 227 km al secondo, anche questo un valore diverso da quello stimato in precedenza di 220 km al secondo.

Con queste stesse metodologie, i ricercatori vogliono ora analizzare i dettagli si trovano nelle prossimità del buco nero supermassiccio centro della nostra galassia per caratterizzarne meglio la struttura e il movimento della galassia stessa.
Proprio per questo la rete di radiotelescopi VERA sarà affiancata alla rete EAVN (East Asian VLBI Network), composta da radiotelescopi Giappone, Cina e Corea del Sud.

Very-long-baseline interferometry

La Very Long Baseline Interferometry (VLBI) (Interferometria a Base Molto Ampia) è una tecnica di interferometria astronomica utilizzata in radioastronomia.

In VLBI un segnale emesso da una radiosorgente, quale un quasar, viene raccolto da più radiotelescopi dislocati sulla Terra. Viene quindi calcolata la distanza tra i radiotelescopi del sistema rilevando la differenza di tempo del segnale sorgente in arrivo ai diversi telescopi.

Questo consente di effettuare l’osservazione di un oggetto tramite molti radiotelescopi la cui risultante è una combinata simultanea, emulando così un telescopio di dimensioni pari alla massima distanza tra i telescopi del sistema.

Very-long-baseline interferometry
Principio operativo della rete VLBI

I dati ricevuti da ogni antenna del sistema includono i tempi di arrivo sincronizzati con un orologio atomico locale, come un maser all’idrogeno. In un secondo momento, i dati sono combinati con quelli provenienti dalle altre antenne che hanno registrato lo stesso segnale radio, producendo l’immagine risultante. La risoluzione ottenibile utilizzando la tecnica interferometrica è proporzionale alla frequenza di osservazione.

La tecnica VLBI consente una distanza tra i telescopi molto maggiore di quella possibile con l’interferometria convenzionale, che richiede che le antenne siano fisicamente collegate tramite cavo coassiale, guida d’onda, fibra ottica o altro tipo di trasmissione cablata. L’incremento della distanza tra i telescopi è possibile nella VLBI grazie allo sviluppo della tecnica di imaging chiamata closure phase, sviluppata da Roger Jennison negli anni 1950, che consente al sistema VLBI di produrre immagini con una risoluzione ben superiore.

La VLBI è sfruttata maggiormente per l’imaging di radiosorgenti cosmiche lontane, il monitoraggio di veicoli spaziali e per applicazioni in astrometria. Inoltre, poiché la tecnica VLBI misura le differenze di tempo tra l’arrivo delle onde radio sorgenti alle varie antenne del sistema, può essere utilizzata anche al contrario per eseguire studi sulla rotazione terrestre, precise mappature millimetriche dei movimenti delle placche tettoniche ed altri tipi di studi geodetici.

Tale tecnica richiede una notevole mole di misurazioni di differenze temporali per un segnale in entrata da una sorgente a notevole distanza (come un quasar) studiato per un certo periodo di tempo da una rete mondiale di antenne.

Studi ed applicazioni 

Gli studi scientifici del VLBI comprendono:

  • Visualizzazione in alta risoluzione di radiosorgenti cosmiche.
  • Visualizzazione delle superfici di stelle vicine in radiofrequenze (ved. interferometria )
  • Definizione di un quadro interazionale di riferimento galattico centrato sul sistema Solare
  • Studi geodetici concernenti deformazioni, cedimenti e sollevamenti della crosta terrestre e delle placche tettoniche
  • Le variazioni della durata del giorno e dell’inclinazione terrestre e influenze sui sistemi di riferimento terrestri (moto retrogrado, forza di Coriolis)
  • Misurazioni delle influenze gravitazionali di Sole e Luna sulla Terra e della geosfera terrestre
  • Miglioramento dei modelli atmosferici predittivi
  • Il monitoraggio della sonda Huygens durante l’attraversamento dell’atmosfera di Titano, ha consentito la misurazione della velocità dei venti

Riferimenti e approfondimenti

  1. Earth Faster, Closer to Black Hole in New Map of Galaxy | NAOJ: National Astronomical Observatory of Japan – English (IA)
  2. VLBA in webarchive.org, copia archiviata, su nrao.edu (archiviato dall’url originale l’11 giugno 2012).
  3. Interferometria a lunghissima base (PDF), su ira.inaf.it.
  4. Interconnessione globale di radiotelescopia, su jive.nl.
  5. Roger Jennison, A phase sensitive interferometer technique for the measurement of the Fourier transforms of spatial brightness distributions of small angular extent, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1958.
  6. Roger Jennison, The Michelson stellar interferometer : a phase sensitive variation of the optical instrument, in Proc. Phys. Soc. 78, 596–599, 1961.
  7. Universe
5 1 vote
Article Rating
Subscribe
Notificami
guest
0 Commenti
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x