Tra questi fenomeni al limite troviamo due nuovissimi teorie di stelle al limite della fisica: Stelle Nere e Stelle Oscure.

Le Stelle Nere rappresentano una alternativa all’esistenza di buchi neri perchè prevedono che stelle super-massiccie possano trovare un’altra via al collasso in una singolarità. Infatti una stella nera non ha bisogno di avere un orizzonte degli eventi perchè la velocità di collasso delle particelle dovrebbe essere molto più lenta di quella di un corpuscolo in caduta libera verso il centro della stella. Questa velocità rallentata sarebbe dovuta ad un fenomeno quantistico chiamato “polarizzazione del vuoto” . Ciò permetterebbe un collasso che non porti a strani effetti quantistici come presenza simultanea e sovrapposta di più particelle, fatto che porterebbe ad una singolarità. Tutto questo non significa che questo tipo di stella non sia un mostro di gravità ed energia. Infatti essa apparirebbe nera ed esternamente indistinguibile da un buco nero a causa della mostruosa gravità che fletterebbe la luce (distorcendo lo spazio intorno a sé) verso la sua superficie e quei pochi fotoni che riuscirebbero ad uscirne verrebbero comunque drasticamente spostati verso il rosso a lunghezze d’onda difficilmente rilevabili.

Le Stelle Oscure, dal canto loro, seppure abbiano un nome molto simile alle precedenti, sono molto diverse. Esse si ipotizza siano esistite in un universo ancora giovane (anche se non si esclude che ne possano esistere tuttora) dove grandi quantità di materia ordinaria e materia oscura erano raggruppate con una discreta densità. Queste stelle emettevano radiazione grazie all’annichilazione tra le particelle di materia oscura che agiscono da antiparticelle di se stesse. La radiazione generata avrebbe però evitato che queste stelle si addensassero ai livelli di una normale stella dei giorni d’oggi. Questi corpi celesti si pensi abbiano avuto dimensioni molto estese e la radiazione emessa sarebbe stata così bassa da risultare invisibile ad occhio nudo. Quest’ultimo fatto è anche uno dei motivi per cui non si esclude l’esistenza di questi corpi celesti tutt’oggi.

La materia oscura resta ancora uno dei fatti più misteriosi di tutta la fisica moderna e le possibilità e le teorie su questa diventano ogni giorno sempre di più. Da recenti scoperte sembra infatti che questo particolare tipo di materia non sia poi così nascosta e che giochi un ruolo molto importante nei meccanismi dell’universo.

Questo acceleratore è costato circa 9 miliardi di dollari e in esso vengono le poste le speranze di tutti i fisici e scienziati che vogliono scoprire le basi dell’universo ricreando le condizioni della sua formazione, cioè gli attimi immediatamente successivi all Big Bang. E’ il più grande esperimento di tutti i tempi!!

L’obbiettivo principale dell’acceleratore del CERN ( European Organization for Nuclear Research – gruppo di scienziati inventori tra l’altro di del Wordl Wide Web cioè di Internet ) è svelare i segreti della fisica delle particelle e risolvere il mistero dell’origine dell’universo. Per scoprire questo si fanno scontrare ad altissima velocità ioni,protoni e nuclei di atomi ad energia dell’ordine dei TeV. Quello che si spera di più è di dimostrare l’esistenza del bosone di Higgs, il responsabile di quella proprietà della materia detta massa. Questo bosone e altre particelle per ora solamente teoriche consentirebbero di riempire i buchi presenti nel Modello Standard.

Altre importantissime domande a cui potrebbero rispondere gli esperimenti condotti con l’LHC sono la natura della Materia Oscura e dell’Energia Oscura ( costituenti del 95% dell’universo ), l’esistenza o meno di dimensioni oltre le 4 conosciute ( lunghezza, larghezza, altezza e tempo ),capire meglio gli stati plasmatici della materia e tante altre cose.

Per rilevare tutti i fenomeni e le particelle non si farà uso solo dell’LHC ma anche di altri acceleratori minori ( SPS, PS, …) e rilevatori fatti apposta per un certo tipo di particella ( ALICE, CMS, LHC-b, … ) tutti situati nella stessa area al confine tra Francia e Svizzera e nella periferia di Ginevra e tutti di proprietà del CERN.

Per circa un mese a partire da oggi non ci saranno comunque collisioni ma solo lavori di sincronizzazione e si faranno passare dei protoni attraverso l’LHC per testare i dispositivi.

Per chi dice e pensa che l’LHC genererà buchi neri in grado di ighiottire la Terra la risposta è no, il Large Hardon Collider è assolutamente sicuro. Si potrebbero formare dei mini buchi neri perchè permessi dai calcoli matematici effettuati ma gli stessi calcoli dicono che questi proto buchi neri svanirebbero o meglio evaporerebbero nel nulla emettendo solamente una radiazione ( radiazione di Hawking) in un tempo di circa .000000000000000000000000001 secondi. Essi avrebbero un energia molto minore dei raggi cosmici che colpiscono ogni giorno la Terra. Ci tenevo a precisare questo perchè su tanti blog e giornali web si parla di più di questa stupidaggine che dei benifici che deriverebbero dagli esperimenti del CERN.

Coumque per festeggiare l’evento Google ha risposto con i suoi soliti loghi Google Doodle che ricordano eventi o persone. Ecco quello dedica al’LHC:

Per chi volesse seguire in diretta tramite videostreaming gli esperimenti condotti al CERN basta che incolli il seguente indirizzo in VLC nella sezione File/Apri Flusso di Rete/Personalizza:

mms://qstream-live.qbrick.com/00862live80910

Io personalmente auguro un buon lavoro ai migliori fisici e scienziati europeri o forse mondiali che sono proprio curioso cosa scopriranno di questo affascinante mondo chiamato UNIVERSO!!

Praticamente qualsiassi corpo nello spazio non si muove solamente, ma ruota anche attorno al suo asse. Ma quali corpi celesti ruotano più velocemente??

Bene, tanti di voi già sanno che il nostro pianeta ruota una volta al giorno, e questo è un buon punto da cui iniziare, anche perchè siamo molto più veloci del nostro Sole che ci mette approssimativamente circa 25 giorni per ruotare di una sola volta. Ma noi non siamo certo i più veloci se consideriamo anche solo i pianeti del nostro sistema: Giove e Saturno ci battono entrambi, visto che nonostante la loro taglia enorme, ruotano attorno a se stessi una volta ogni circano 10 ore, con Giove un pò più veloce e Saturno un pò più lento.

Bene, straordinariamente, nel nostro sistema solare ci sono cose che ruotano ancora più velocemente, ed il nuovo detentore del record è stato appena scoperto… da un astronomo dilettante! Congratulazioni a Richard Miles di Dorset, nel Regno Unito che ha scoperto che l’asteroide 2008 HJ ( uno di quelli a rischio di impatto con la terra ), il quale ruota una volta ogni 42.7 secondi, rendendolo il primo corpo nel sistema solare che ruota attrono al proprio asse con un periodo minore di un minuto! Nonostante sia grande 12×24 metri ( più o meno come un campo da tennis ) esso ha una massa di circa 5000 tonnellate . Per paragone, tra questo e gli altri, i più grandi asteroidi misurano decine o centinaia di chilometri, come questi dell’immagine:

Ma cosa succede se andiamo fuori dal nostro sistema solare? Ci sono corpi che ruotano più velocemente? Certo che ci sono: le stelle collassate!

È probabile che quelli di voi che hanno fatto fisica alle scuole superiori o forse meglio all’università si ricorderanno che delle cose ( poche ) sono sempre conservative ( i.e. forza che non dipende dal percorso ma dal punto di inizio e da quello di fine ): Energia, Momento, e Momento Angolare fra loro. Bene, che il momento angolare sia conservativo vuole dire che se ho un corpo massivo che sta ruotando e collassa, risulta che ruoterà molto più velocemente. È lo stesso principio dietro a questo ( è in inglese ma non non è molto difficile capire ):

Bene, prendiamo il nostro Sole; ha un momento angolare che è proporzionale al suo raggio al quadrato per la sua velocità angolare. Ma il Sole è grande. Ha un raggio di 700,000 chilometri. Un giorno il Sole diverrà una nana bianca, diventando così l’1% della sua grandezza attuale. Se conserva il suo momento angolare vuole dire che invece di metterci 25 giorni per ruotare esso girerà attorno a se stesso una volta ogni solo 3.5 minuti. E se uardiamo alle altre stelle nane bianche, ci risulta che è proprio la velocità di rotazione corretta, e la più veloce che pulsa una volta ogni 33 secondi!

Beh si può pensare che 33 secondi è solo poco più veloce dell’asteroide nel nostro sistema solare. Bene, vi faccio vedere. Quello che volevo dire era che non tutte le stelle collassano in nane bianche, con raggi di migliaia di chilometri. Alcune di loro possono collassare ulteriormente sino a formare corpi celesti in cui il neutrone è protagonista ( stelle di neutroni appunto ), con raggi di solo alcuni chilometri! Bene, di nuovo,il momento angolare si conserva, e cosa c’aspetteremmo per il nostro Sole? Un periodo di approssimativamente 20 millisecondi. Incredibile vero? Vediamo quello che si trova quando si tabulano i periodi di stelle di neutroni osservati:

Variano dai più lenti a 8.3 secondi ai più veloci a solamente 1.4 millisecondi! Se si fanno un pò di calcoli, e se ci chiediamo quanto veloce gira per esempio una stella con un raggio di km del 5 che ruota con un periodo di 1.4 millisecondi troviamo che questa velocità è approssimativamente il 10% della velocità di luce. Se si vuole che giri più velocemente allora l’unica soluzione è che la stella collassi in un buco nero. L’unico problema è che se una stella collassa in un buco nero non possiamo misurare il suo periodo di rotazione perchè esso oltre ad “risucchiare” tutta la materia ( protoni,elettroni,neutroni ) non lascia scampo neanche ai fotoni e quindi non possiamo vedere la luce emessa. Comunque provate a pensare a quanti giri al minuto fa una stella di neutroni che gira con un periodo di 1.4 millisecondi…circa 60000rpm!! Riuscite ad immaginare a quanti ne fa un buco nero, magari di quelli più piccoli??

da StartsWithABang