Thursday, March 7, 2013

Picture of the day: Hubble ha visto uno 'Space Invader'!!



Ricordate il famosissimo gioco "Space invaders!"? Probabilmente alcuni di voi sono troppo giovani per averci giocato ma sicuramente hanno chiara nella mente l'immagine delle "navicelle aliene" da abbattere!
Il gioco si basa su una struttura semplicissima ma efficace: il giocatore controlla un cannone mobile posto sul fondo dello schermo, che si muove orizzontalmente, e deve abbattere tutti gli alieni che piano piano si avvicinano alla Terra. Ora questa immagine ormai storica di questi alieni è stata osservata dal telescopio spaziale Hubble ed è stata diffusa, con il tono scherzoso, niente di meno che dal sito ufficiale della NASA.

Immagine distorta di una galassia a spirale che assume le fattezze degli alieni del famoso gioco "Space Invaders!". L'effetto è dovuto alla distorsione dei raggi luminosi provenienti dalle galassie sullo sfondo e che attraversano il fortissimo campo gravitazionale generato dall'ammasso di galassie chiamato Abell 68. L'immagine di una galassia a spirale è stata allungata e riflessa su un asse a causa dell'effetto "lente gravitazionale" previsto dalla teoria delle Relatività Generale di Einstein. Image Credit: NASA/ESA 


No no, non preoccupatevi nessuna tesi complottistica e nessun annuncio sensazionalistico su una possibile scoperta di vita aliena, la spiegazione è più semplice e dobbiamo scomodare la Relatività Generale di Einstein.
Quello che avviene è che la radiazione emessa da una sorgente luminosa  può venir deflessa a causa della presenza di una massa posta tra la sorgente e l'osservatore. Questo fu incidentalmente uno degli effetti che permise la prima verifica sperimentale della teoria della relatività generale. Nel 1913 infatti Albert Einstein ipotizzava la fattibilità di provare l'incurvamento della radiazione elettromagnetica attraversante campi gravitazionali, esaminando la luce proveniente dalle stelle fisse poste  in prossimità della linea di vista tra la terra e il Sole.
Nel 1919, durante un'eclissi di Sole, l'equipe guidata da Arthur Eddington osservò che la luce delle stelle nei pressi del disco solare era leggermente deviata, dato che le stelle apparivano in posizioni spostate rispetto alla posizione in cui erano osservate usualmente.
Albert Einstein in compagnia di Arthur Eddington.
Tuttavia, mentre questo effetto per il Sole è molto piccolo (parliamo di 1.75 secondi d'arco), i campi gravitazionali generati da galassie o addirittura da ammassi di galassie possono creare alcuni effetti di distorsione ottica davvero impressionanti, che vengono generalmente denominati effetti "Lente gravitazionale", perchè per l'appunto la modifica della curvatura dello spazio-tempo da parte di un oggetto massimo genera un effetto simile a quello ottico di una lente, che può andare dalla deformazione apparente della sorgente, allo sdoppiamento o alla visione multipla della sua immagine. Se la curvatura dello spazio-tempo generata dalla massa è sufficientemente marcata si verifica un'intensificazione della luminosità apparente della sorgente, causata da una convergenza dei raggi luminosi.

Immagine pittorica  del cosiddetto effetto Lente Gravitazionale e cioè
della distorsione dei raggi luminosi ad opera  di una massa  gravitazionale.
Tra i fenomeni più spettacolari prodotti dalle lenti gravitazionali vi è certamente il cosiddetto anello di Einstein. Esso si verifica quando la sorgente luminosa ed il corpo celeste che funge da lente gravitazionale risultano posti sulla stessa linea di vista rispetto all'osservatore: in questo caso, come conseguenza della simmetria circolare della configurazione ottica, si osservano non delle immagini multiple della sorgente, ma un anello luminoso centrato sulla posizione in cielo della lente gravitazionale.

Ma veniamo ora al caso della fotografia in questione: il nostro "Space invaders".
Ora dovrà apparire più chiaramente che l'immagine è il frutto della distorsione dei raggi luminosi a causa del campo gravitazionale che circonda Abell 68, che agisce come una lente naturale nello spazio per illuminare ed ingrandire la luce proveniente da galassie molto distanti sullo sfondo.
Il cluster in primo piano è distante 2 miliardi di anni luce, e le immagini distorte provengono dalle galassie poste dietro di esso.

In questa foto, l'immagine di una galassia a spirale in alto a sinistra è stata allungata e "specchiata" (cioè presenta una simmetria rispetto a uno dei due assi minori come per effetto di uno specchio posto a metà della galassia stessa) in una forma simile a quella di un alieno simulato dai classici giochi per computer "Space Invaders!" del 1970. 

Questa immagine è stata presa in luce infrarossa dal "Wide Field Camera 3 di Hubble", e combinata con le osservazioni nel vicino infrarosso di "Hubble Advanced Camera for Surveys".

Image Credit: NASA/ESA
Acknowledgement: N. Rose

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