Diapositiva - Comune di Milano
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Sommario • Onde radio e loro meccanismi di produzione • Breve storia della radioastronomia • Radiotelescopi e loro funzionamento • Galassie e radiogalassie La Radioastronomia Tutti i colori del buio Anna WOLTER INAF-Osservatorio Astronomico di Brera T. Maccacaro - i colori del buio La luce: quanto la conosciamo nelle sue proprietá? Onde elettromagnetiche Lo spettro elettromagnetico onde radio infrarosso ultravioletto microonde raggi x visibile 200 m 3 cm 3 µm Lunghezza d’onda E = hν = hc / λ raggi gamma energia 1000 A 7000 A 3500 A 10 keV 10 MeV 10 GeV Le onde radio: la prima FINESTRA sul mondo oltre a quella ottica Marconi vince il premio Nobel nel 1909 per le sue ricerche sulle onde radio Onde radio dal cielo L'antenna di Jansky La prima mappa del cielo radio Diapositiva sommario • La La scoperta della radiazione di fondo Curiosity is a precious gift which comes so naturally to us that we sometimes fail to appreciate it," he notes. In Penzias' prolific Los Alamos Mauna Kea Radiotelescopio di PARKES Green Bank Il radiotelescopio di Arecibo Per migliorare la risoluzione i segnali vengono combinati così da ottenere un potere risolutivo pari ad un unico rivelatore di diametro corrispondente alla massima distanza tra le antenne VLA Westerbork ATCA Narrabri NMA Giappone Come vengono prodotte onde radio Bremsstrahlung Bremsstrahlung (radiazione di frenamento) Se l'energia è sufficiente l'atomo viene IONIZZATO Effetto Compton Atomo eccitato Come vengono prodotte onde radio Inversione di spin Produce una RIGA di emissione a 21 cm Come vengono prodotte onde radio Radiazione di sincrotrone Indica la presenza di campo magnetico Sorgenti radio nella nostra Galassia Per vedere questa immagine occorre QuickTime™ e un decompressore Sorenson Video. Radio emissione dal Sole In ottico Giove: In radio Il resto di supernova Cassiopea A visto da Einstein/ROSAT e da Chandra Nella banda radio Magnetosfera Getto radio Stella di Neutroni [email protected] massa = 1.4 M sol raggio = 10 km B = 10 8 - 10 13 Schema di pulsar G Osservando il cielo Raggi Gamma Raggi X Luce Visible Energia / Temperatura Infrarosso Microonde Radio Emissione radio della nostra Galassia Il centro della Galassia Il centro della Galassia si trova a circa 25.000 anni luce da noi; in ottico non è visibile, perché avvolto da dense nubi di gas e polvere λ = 6 cm Sgr A* è una sorgente intensa, compatta e stabile: forse un buco nero di milioni di masse solari, con un raggio più piccolo dell’orbita di Giove Inflazione Big Bang piu’ 10-35? secondi Big Bang piu’ 380,000 anni Big Bang piu’ 14 miliardi di anni La vita Misura delle fluttuazioni di temperatura della radiazione fossile di fondo T= 2.7 K variazioni DT/T = 10-5 GALASSIE M 87 Galassia ellittica M101 Galassia a spirale NGC 1300 Spirale barrata NGC 1427A Galassia irregolare Cen A Galassia peculiare Galassie normali • Il gas “freddo”, in particolare l'idrogeno ATOMICO (l’elemento più abbondante nel cosmo), produce emissione radio alla frequenza di 21 cm (inversione di spin): si vede una RIGA di emissione in radio La nostra galassia La nostra galassia M31 - Andromeda M31 NGC 5055 NGC 5055 NGC 6946 NGC 6946 UGC 813 GALASSIE ATTIVE Morfologia delle radiogalassie Nucleo Disco di accrescimento L’energia trasportata alimenta i lobi Getto Effetti dell'orientamento del getto Getto "avvolto" dal campo magnetico La radiazione di una stella che si avvicina alla terra è più blu La radiazione di una stella che si allontana dalla terra è più rossa M87 M87 M87 M87 NGC 5128 = Centauro A Composito ottico - radio (11 Mpc) CTIO Emissione radio HST Composito ottico - X 3C66B = B0220+427 Radiogalassia (FR I) distante 65 Mpc (z = 0.0125) Getti e piume si estendono fino a 140 kpc dalla galassia (40.000 anni luce) Getti Relativistici … fasci focalizzati di gas ionizzato lobo getto Energia trasportata lungo il canale Il materiale ritorna verso la galassia hot spot PKS2356-61 (z = 0.1) Quasar in una galassia ellttica Moti superluminali Moti superluminali Inserire 3C279 o analogo Alcune radiogalassie si trovano negli ammassi di galassie: Hydra A X Radio Ottico A 840 milioni di anni luce da noi (260 Mpc) L'emissione radio è confinata dal gas caldo (milioni di gradi) che emette raggi X Se polvere e gas sono molto densi, i getti propagano e non si formano i lobi radio non si Composito Radiogalassie in ammassi di galassie: Abell 119 X Radio (21 cm) Ottico Fornax Fornax Fornax Fornax cluster Abbiamo visto che: • Le galassie sono sede di fenomeni “violenti” • La causa è la caduta di materia per gravità verso la regione centrale Resta da capire: • Come si estrae l’energia dal buco nero per trasmetterla ai getti? • Se ogni galassia attiva ha un buco nero centrale, perché solo alcune hanno getti radio? •... Where is ALMA? El llano de Chajnantor Chajnantoor Chajnantoor BUILDING ALMA BUILDING ALMA BUILDING ALMA BUILDING ALMA hortor ad quaerendum et inveniri posse fateor “querendo invenietis” Bach – Offerta musicale Si ringraziano: AAT, ESA, ESO, INAF, MIT, NASA, NRAO, The Hubble Heritage Team, Dan E. Harris, Ethan J. Schreier per l’uso delle immagini.
