Getti spaziali ricostruiti in laboratorio, importante scoperta italiana

Un getto radio rivelato in NGC6251, lungo oltre 300.000 anni luce. Fonte: NRAO

Creando condizioni simili a quelle presenti nello spazio in un recipiente di 4 metri, ricercatori italiani hanno dato un’ulteriore conferma del comportamento dei getti – che in astrofisica sono degli spettacolari flussi di particelle cariche sparate fuori da buchi neri supermassivi e da stelle giovani, che riescono a percorrere molte centinaia di migliaia di anni luce nello spazio.

I getti di particelle inizialmente cariche – conosciuti come getti astrofisici – e che possono viaggiare vicino alla velocità della luce, erano stati precedentemente solo simulati attraverso modelli al computer, ma sono stati ora portati “alla vita”, almeno a quella terrestre, nel vuoto di un contenitore di un laboratorio di ricerca.

La ricerca, pubblicata oggi 12 aprile sulla rivista New Journal of Physics descrive come i ricercatori italiani hanno fatto a creare condizioni simili a quelle dello spazio in una camera in cui era stato riprodotto il vuoto, in modo da poter utilizzare una videocamera ad alta velocità per confermare il comportamento dei getti.

Questi getti, che originano da un punto centrale delle galassie, sono tra i più grandi oggetti dell’universo e sono normalmente associati con dischi di materia molto compatta che ruotano attorno a oggetti come stelle o buchi neri, un po’ come l’acqua si muove a spirale attorno allo scarico di un lavandino.

Per creare, in parte, condizioni così estreme in laboratorio, i ricercatori del Politecnico di Torino, Politecnico di Milano, dell’Università di Torino e del Max Planck Institute di Goettingen hanno progettati un cilindro di 4 metri in cui è stato creato il vuoto.

Comprimendo e pompando gas come elio, argon, xenon e normale aria, i ricercatori sono stati in grado di dare ai gas l’energia necessaria per spostarsi nella camera a vuoto.

Verso la fine della camera, lunga 4 metri, i gas sono stati bombardati con elettroni, che hanno eccitato gli atomi e li hanno resi visibili, permettendo quindi di essere catturati da una videocamera ad alta velocità.

I ricercatori hanno scoperto che i veri getti astrofisici si comportano come nelle immediate vicinanze del luogo in cui vengono emessi e lontani da esso in un modo rappresentato dalla dinamica newtoniana. Questo comportamento era stato già catturato da simulazioni in 3-D al computer, cil che conferma quanto siano importanti questi tipi di modelli matematici per capire il comportamento di oggetti intergalattici.

La professoressa Daniela Tordella, del Dipartimento di ingegneria aeronautica del Politecnico di Torino, ha detto: “Nella scienza moderna, l’esperimento di laboratorio è l’ultimo di una serie di passaggi. Esso permette di capire profondamente una fenomenologia.

“In questo caso, tutto considerato, è stato un modo economico di indagine rispetto alle osservazioni astronomiche tramite telescopi. Quando possibile, pensiamo che le indagini svolte nei laboratori terrestri dovrebbero accompagnare l’attività osservativa dello spazio.”