Le braccia che avvolgono il nucleo di questa interessante formazione celeste infrangono la terza legge di Keplero per cui la velocità orbitale decresce con la distanza dal centro. Per spiegare questo fenomeno si ipotizzano la materia oscura o una correzione della seconda legge di Newton.
Un team internazionale composto da ricercatori dell’Isc-Cnr e del Laboratoire de Physique Nucleaire et de Hautes Energies di Parigi apre la strada a ipotesi diverse, dimostrando come sia possibile simulare al computer la nascita di una galassia a spirale. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal

Hanno la forma di un disco composto da un nucleo con alcune braccia che gli si avvolgono intorno. Sono le galassie a spirale, uno degli oggetti più suggestivi e interessanti dell’universo visibile rivelati dall’astronomia. Francesco Sylos Labini, ricercatore presso l’Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) e del Centro Fermi, ha recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal una ricerca sul tema in collaborazione con il Laboratoire de Physique Nucleaire et de Haute Energies (Lpnhe) di Parigi.

transizione della luce dallo stato fluido (a sinistra) a quello vetroso (a destra) come osservata tramite la distribuzione nello spazio di intensità luminosa

Un gruppo di ricerca di Sapienza, Isc-Cnr e Università di Gerusalemme ha osservato una nuova fase per la propagazione luminosa caratterizzata da proprietà tipiche dello stato vetroso. La ricerca pubblicata su Nature Communications

La luce è composta da fotoni, particelle elementari che generalmente non interagiscono tra loro tanto intensamente da dare luogo a fasi collettive quali quella liquida o solida, come avviene invece per la materia. Nella fisica moderna la comprensione delle fasi collettive è di particolare rilevanza nei cosiddetti sistemi disordinati o complessi, quelli cioè che presentano molteplici modalità d’interazione. Uno dei concetti più paradigmatici e affascinanti della complessità è quello secondo il quale più copie identiche di un sistema disordinato possono mostrare comportamenti completamente differenti tra loro: teorizzato da Giorgio Parisi, tale fenomeno è noto come rottura di simmetria delle repliche e definito come fase vetrosa di un sistema disordinato, poiché caratterizzato da proprietà tipiche dello stato vetroso.

Un gruppo di ricercatori di Sapienza Università di Roma, dell’Istituto sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr), e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re e Claudio Conti, ha osservato per la prima volta la rottura di simmetria delle repliche per onde luminose che si propagano non linearmente in un mezzo disordinato. La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature Communications. “L’emergere di uno stato vetroso della luce è reso possibile dalla forte interazione disordinata che regola le onde elettromagnetiche quando viaggiano in particolari materiali. Per mettere in luce il fenomeno abbiamo pertanto studiato la propagazione di fasci laser in un sottilissimo film di materiale ferroelettrico disordinato e fotorifrattivo, dove i diversi raggi luminosi si influenzano fortemente ed in modo complesso tra loro”, spiega Davide Pierangeli del Dipartimento di fisica di Sapienza. “Con questa abbiamo confermato come realizzazioni analoghe del sistema possano avere proprietà completamente diverse, pur nelle medesime condizioni sperimentali”. “Si tratta di una importante verifica fotonica della teoria dei sistemi disordinati. Questo studio dimostra l’universalità del fenomeno di rottura di simmetria delle repliche per onde classiche”, prosegue Claudio Conti, direttore dell’Isc-Cnr. “La scoperta di una fase vetrosa per la luce apre prospettive uniche per lo studio sperimentale di quei fenomeni complessi che raramente trovano una realizzazione in condizioni di laboratorio controllate”, conclude Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica di Sapienza. “La fisica dei sistemi disordinati ha infatti implicazioni enormi nella biologia, nelle neuroscienze, nelle dinamiche sociali, nelle nanotecnologie e nello sviluppo di nuovi materiali”.

 

 

Lo studio mostra come l'eventuale rilevazione degli echi gravitazionali possa fornire nuovi indizi sulla teoria della gravità di Einstein

Nello studio appena pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” i ricercatori Paolo Pani del dipartimento di Fisica della Sapienza e Vitor Cardoso dell'Instituto Superior Técnico di Lisbona discutono di come, alla luce di nuovi modelli teorici, l'astronomia gravitazionale possa fornire informazioni sulla natura dei cosiddetti “oggetti compatti”, termine col quale in astrofisica vengono indicate grandi masse concentrate in dimensioni molto ridotte, come i buchi neri. Le onde gravitazionali contengono informazioni sulla natura degli oggetti compatti, proprio come le onde sonore prodotte da uno strumento musicale dipendono dalle proprietà di quest'ultimo: forma, dimensione, materiale. La loro rilevazione, meno di due anni fa, ha rappresentato una importantissima conferma della teoria di Einstein e ha aperto la strada a un nuovo capitolo della fisica. Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, una stella massiccia alla fine del suo ciclo di vita collassa sotto il suo stesso peso e forma un "buco nero", un oggetto che distorce lo spazio-tempo in maniera così drastica che nemmeno la luce è in grado di uscire dal suo "orizzonte degli eventi", cioè la regione oltre la quale non è più possibile osservare un fenomeno. Nuovi modelli teorici suggeriscono che l’eventuale presenza di “echi gravitazionali”, se rilevati dagli interferometri LIGO e Virgo, potrebbe indicare che i buchi neri non sono come fino a oggi ipotizzato: vari modelli di gravità quantistica prevedono che l'orizzonte degli eventi non si formi e che il collasso gravitazionale termini con la formazione di un oggetto esotico compatto e non un vero e proprio buco nero. 

I risultati del cacciatore di antimateria AMS, acronimo di Alpha Magnetic Spectrometer, saranno da oggi i protagonisti della tre giorni AMS days at CERN, che vede coinvolti alcuni tra i più importanti fisici teorici e sperimentali a livello mondiale. Il cacciatore di antimateria è installato sulla Stazione Spaziale Internazionale dal 2011 e sarà al centro delle giornate per i suoi recenti risultati. C’è infatti una nuova evidenza di un eccesso di antiparticelle nei raggi cosmici: in particolare, AMS presenta la nuova misura di precisione del rapporto tra il flusso di antiprotoni e di protoni nei raggi cosmici, risultato che mostra per la prima volta una inattesa abbondanza di antiprotoni ad energie di centinaia di GeV. Questa misura risulta complementare alla misura di precisione del flusso di antielettroni (positroni) pubblicata da AMS nel 2014, che evidenzia anch’essa un eccesso di antimateria ad alta energia.

 

 

Uno studio dell’Università di Milano-Bicocca, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, ha mostrato, con calcoli eseguiti sul più potente super-calcolatore italiano disponibile per la ricerca, come avviene la rottura della simmetria sinistra-destra nelle interazioni sub-nucleari forti. Questo fenomeno è stato postulato nel 1960 da Yoichiro Nambu e gli è valso il premio Nobel per la fisica nel 2008.

 

Milano, 2 aprile 2015 – Milioni di miliardi di operazioni al secondo. Grazie a due super calcolatori i ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare sono riusciti a verificare che i quark, le particelle fondamentali che si trovano nei protoni e neutroni presenti nei nuclei degli atomi, alla base della struttura della materia così come la conosciamo, quando rompono la simmetria in cui sono organizzati si ricombinano scegliendo alternativamente tra destra e sinistra.

Il sogno fantascientifico del teletrasporto sembra sempre più reale, infatti, è di oggi la notizia che la Cina è riuscita a trasferire dei fotoni fino ad una distanza di 97 Km. Poca cosa direte, ma se pensate che tale cosa fino a pochi anni fà era considerata fantascienza, potete comprendere quanto sia strabiliante tale progresso. Il gruppo di scienziati guidati dal Fisico Juan Yin della University of Science and Technology of China di Shanghai, ha stabilito così un nuovo record, visto che il precedente aveva toccato solamente i 16 km.

L'esperimento si è svolto su di un lago a 4''000 metri di altitudine dove fra due stazioni distanti 97 Km è stata trasferita l'informazione dei fotoni tramite un laser della potenza di 1,3 Watt. Infatti è bene specificare che non si tratta del teletrasporto fisico di oggetti ma del trasferimento quantistico delle informazioni che compongono l'oggetto, tale fenomeno viene definito in Fisica "entanglement quantistico".

I nuovi dati restringono il campo per la ricerca del bosone in uno stretto margine a energie minori del previsto, è quanto rendono pubblico gli italiani Fabiola Gianotti e Guido Tonelli dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn). L'esistenza del bosone di Higgs, ipotizzato dal fisico britannico Peter Higgs oltre 40 anni fa, rende possibile la massa. In pratica i nuovi dati restringono il campo per la ricerca del bosone a energie minori del previsto si spera di fugare ogni dubbio entro la fine del 2012, quando sarà completata l'analisi degli esperimenti in corso.La famosa particella di Dio, il bosone di Higgs, non è stato trovato. Però sono state trovate tracce del suo passaggio in due importanti esperimenti di fisica nucleare che si stanno svolgendo a Ginevra, al Cern, attorno al Large Hadron Colllider, il più grande acceleratore di particelle oggi esistente.

Editoriale

Voglio che qualcuno fermi quei neutrini nella loro corsa folle per arrivare presto, molto presto, quasi subito, al traguardo. Per arrivarci – come sembra – prima della luce, che pure tanto piano non andava. Voglio che qualcuno li fermi, o quanto meno provi a intralciarli e rallentarli un po', così da farli arrivare con calma. Lo voglio per una serie di motivi, ma soprattutto perché sono stanco. Un po' anziano e stanco. Vi state chiedendo che c'entra la mia stanchezza con la corsa a precipizio dei neutrini? Be', se avrete la pazienza di arrivare in fondo a questo articolo lo capirete.
Tutto nasce dal fatto che della scienza mi sono innamorato presto, nella mia vita. Probabilmente in qualche indefinibile momento durante il corso del mio iter scolastico, verso i tredici o quattordici anni. Mi ricordo in particolare di un libro responsabile di questo innamoramento, un libro dove si parlava di natura, cioè di come sono fatti il mondo e l'essere umano, ma anche di scienza vera e propria, cioè di come si fanno le ricerche, gli studi, gli esperimenti, per scoprire come sono fatti il mondo e l'essere umano. E quella è stata la mia prima impressione della scienza che, come il primo amore, non si scorda mai: una serie di informazioni e di dati, strettamente unita alla conoscenza degli esperimenti eseguiti per raccoglierli, delle idee che li hanno guidati, e dei metodi che sono stati seguiti.

Crescendo, tutti questi concetti sono divenuti più dettagliati, completi, numerosi, e in pochi anni mi son fatto un'idea – credo – abbastanza buona di come è fatto il mondo e di come si fa ricerca: quanto meno in certi campi, perché per tutto sarebbe impossibile. Ma a questo punto è cominciata a succedere una cosa strana. Dapprima sporadicamente, poi sempre più spesso, alcune delle conoscenze certe già acquisite hanno cominciato a vacillare, a sfocarsi, a dissolversi, a trasfigurarsi, lasciando intravedere la necessità di essere sostituite da altre "nuove" o "più esatte". Diverse. E io, in buon ordine, mi sono adeguato.

 Altro che buco nero. Alla fine a fermare (temporaneamente) LHC, o Large Hadron Collider, il super acceleratore di particelle del CERN di Ginevra, non sono state le bizzarre vicende giudiziarie che ne hanno preceduto l’entrata in funzione, ma una fuoriuscita di elio dall’impianto di raffreddamento. L’eccessivo surriscaldamento ha costretto i tecnici del CERN a fermare le macchine dopo appena una settimana dall’attesissimo avvio dell’esperimento.

L'era di PLANCK

22 Apr 2009 Scritto da

Verso l'alba dei tempi

Fino a qualche secolo fa, lo studio sull'origine e l'evoluzione dell'Universo era considerato un argomento che solo pochi scienziati erano in grado di affrontare proprio perchè mancavano gli strumenti necessari che potessero fornire dati attendibili dalle osservazioni. Oggi, la situazione è alquanto diversa e la cosmologia, che cerca appunto di spiegare come ha avuto origine e come evolve l'Universo, è diventata uno dei campi di ricerca più importanti tra le scienze astronomiche.

 

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