Edizione Speciale: Il GPS Galattico

Trascrizione del fumetto

Quadro 1
Alkina: Epo?!
EPO: Un oggetto ha quasi sfondato il mio scafo. Schermi di sicurezza posizionati.

Quadro 2
Alkina: Cos’è, un altro asteroide?
EPO: Negativo. Gli asteroidi non sono cilindri in policarbonato e titanio, come questo oggetto.

Quadro 3
Alkina: Cosa?
EPO: Questo oggetto ha vaporizzato la nostra bussola Enrico e parte del catalogo delle Pulsar di Fermi è andato perduto.

Quadro 4
Alkina: Così siamo stati colpiti?
EPO: Non ho rivelato nessun veicolo nelle vicinanze. Però sembra che il danno sia grave perché limita l’uso del sistema GPS delle pulsar per la navigazione e la rivelazione delle onde gravitazionali.

Quadro 5
Alkina: Limita in che senso?
EPO: Inutilizzabile fino a che non troviam un porto con sufficienti risorse per ripararlo.

Quadro 6
Alkina: Ma cosa ci ha colpito?
EPO: Un oggetto sconosciuto. Comunque è conficcato nel mio scafo.

Cosa significa?

Pulsar – Una pulsar è un tipo di stella ruotante che emette , come un faro cosmico, un fascio collimato di radiazione elettromagnetica . Poiché il fascio punta verso di noi solo ogni tanto, appare pulsante, da cui il nome pulsar.

Pulsar

GPS – Il Sistema di Posizionamento Globale (in inglese, Global Positioning System) consiste in una rete di satelliti orbitanti attorno alla Terra che sono usati per triangolare la posizione del ricevitore (generalmente un ricevitore radio o a microonde). Il ricevitore usa i segnali emessi dai satelliti per calcolare la sua posizione sulla Terra, tipicamente con l’accuratezza del metro o anche inferiore.

Onde gravitazionali – Si ipotizza che gli oggetti che subiscono una variazione di massa, e/o hanno rotazioni asimmetriche, influiscano sullo spaziotempo generando increspature nella curvatura dello spaziotempo. Queste increspature, o onde gravitazionali, sono prodotte quando un oggetto cambia la sua configurazione fisica, cioè la sua dimensione, forma o estensione.

Nella nostra lingua per favore!

Pulsar, sistemi di posizionamento globale, e onde gravitazionali, cosa hanno in comune?

Secondo la Teoria della Relatività Generale, gli oggetti con massa provocano increspature nello spaziotempo quando cambiano la loro forma o configurazione. Queste increspature sono qualcosa di simile a quelle causate da un sasso che cade in un lago; esse sono chiamate onde gravitazionali. Se un oggetto è abbastanza massiccio, cioè con massa comparabile, o più grande, a quella di una stella, può originare increspature che possono essere rivelabili. Il problema che devono affrontare attualmente gli scienziati è quello di costruire strumenti eccezionalmente sensibili per rivelare queste onde. E’ qui che entrano in gioco le pulsar e il Telescopio Spaziale per Raggi Gamma Fermi. In 30 anni sono state scoperte solo 60 pulsar al millisecondo, ma nel suo primo anno di funzionamento Fermi ha aiutato i radioastronomi a scoprirne oltre 15. Questo significa che Fermi in un solo anno ha trovato quello che altri strumenti precedenti hanno trovato in sette anni.

Le pulsar ruotano emettendo un fascio di luce, allo stesso modo di un faro. Se il fascio della pulsar passa davanti a noi ci appare come una luce lampeggiante. Le pulsar ruotano in modo abbastanza regolare e ciò significa che il tempo che intercorre tra due lampi è quasi costante. Alcune pulsar hanno periodi di alcuni secondi, altre ruotano molte volte in un secondo. In questo modo, se un’onda gravitazionale passa tra noi e una pulsar, possiamo notare un ritardo nei tempi di arrivo degli impulsi successivi. Questo effetto è un modo, indiretto, attraverso il quale gli scienziati potrebbero rivelare le onde gravitazionali.

Le pulsar al millisecondo (cioè pulsar con periodi al millisecondo) sono “l’orologio” più preciso che esiste in natura, superiore al migliore orologio atomico. Se trovassimo un numero sufficiente di queste pulsar potremmo “guardare” come un’onda gravitazionale si muove attraverso lo spazio, osservando gli effetti prodotti al suo passaggio vicino ad una pulsar, poi ad un’altra, e un’altra ancora, attraverso tutte le pulsar che incontra lungo il suo cammino. In questo senso le pulsar agirebbero come un sistema GPS galattico per la localizzazione delle onde gravitazionali. Una volta nota la direzione in cui si muove l’onda gravitazionale potremmo guardare indietro e scoprire da dove proveniva. Con tutte le nuove pulsar che ha scoperto, Fermi ha quindi contribuita ad aumentare la probabilità che un giorno queste possano essere usate per rivelare le onde gravitazionali.

E’ tutto?

Galactic GPS – Comunicato stampa ufficiale della missione Fermi in cui viene descritto l’uso potenziale di pulsar come sistema di GPS galattico.