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Titolo: Nuovi filtri su lenti gravitazionali.

Nuovo filtro per mappare l’universo oscuro
Un nuovo metodo per “ripulire” le lenti gravitazionali sul fondo cosmico 
«non solo ci aiuterà a studiare la materia oscura, ma anche alcuni tra 
gli altri grandi misteri cosmologici, come l’origine dell'energia oscura 
o la massa dei neutrini», dice Simone Ferraro, uno dei due autori, 
intervistato da Media Inaf
 
Come il piedistallo di un calice distorce l’immagine del fondo cosmico 
in microonde su cui è appoggiato, oggetti di grandi dimensioni come 
ammassi di galassie e galassie possono distorcere in modo simile questa 
luce con il cosiddetto effetto di lente gravitazionale. Crediti: 
Emmanuel Schaan e Simone Ferraro/Berkeley Lab
La luce più antica conosciuta nel nostro universo, la cosiddetta 
radiazione cosmica di fondo in microonde (Cmb), è stata emessa circa 
380mila anni dopo il Big Bang. La mappa di questi fotoni primordiali – 
come quella ottenuta, per esempio, dal satellite Esa Planck – è la foto 
dell’universo neonato, e permette di stimare la quantità di materia ed 
energia oscure presenti nel cosmo.
Una coppia di ricercatori del Lawrence Berkeley National Lab ha 
sviluppato un algoritmo, ora pubblicato su Physical Review Letters, che 
permette di valutare meglio la distorsione prodotta sulla radiazione 
cosmica di fondo dall’effetto lente gravitazionale, indotto da grandi 
masse di materia. Tra gli autori del nuovo “filtro” l’italiano Simone 
Ferraro. Nato e cresciuto a Casale Monferrato, in provincia di 
Alessandria, Ferraro dopo il liceo si è trasferito a Cambridge, in 
Inghilterra, dove si è laureato in matematica e fisica. In seguito è 
andato negli Stati Uniti, conseguendo un master all’Università di 
Chicago e un dottorato in astrofisica a Princeton. Infine l’approdo a 
Berkeley, in California, dove è attualmente staff al Lawrence Berkeley 
National Lab. Media Inaf lo ha intervistato.
 
Simone Ferraro. Crediti: Lbnl
Ferraro, qual è l’obiettivo del vostro studio?
«Il nostro studio riguarda il lensing gravitazionale della radiazione di 
fondo. Una lente gravitazionale, come una lente normale, distorce la 
luce che le passa attraverso. Più è grande la distorsione, e più è 
potente la lente, e il nostro obbiettivo è trovare questa potenza della 
lente, che in gravità è semplicemente la massa. In questo caso, la luce 
è la radiazione di fondo, cioè quell’emissione termica che rimane dal 
Big Bang e dal periodo iniziale di espansione. I fotoni provenienti 
dalla radiazione di fondo attraversano tutto l’universo osservabile e, 
mappando questa distorsione, possiamo vedere tutta la massa nell’universo, 
incluso quell’80 per cento che è materia oscura, la cui natura è uno dei 
principali problemi irrisolti in fisica».
Sembra quasi facile… è così?
«No. Il problema che ci trovavamo davanti è che purtroppo i nostri 
telescopi non ricevono solo fotoni dalla radiazione di fondo, ma c’è una 
grande contaminazione dall’emissione di galassie intorno a noi, 
soprattutto dalla polvere interstellare presente in queste. L’emissione 
di galassie crea uno “schermo” che maschera il segnale che stiamo 
cercando, e limita severamente la nostra abilità nel ricostruire la 
distribuzione di materia nell’universo».
Come siete riusciti a distinguere l’effetto lente gravitazionale dal 
“polverone galattico”?
 
Un set di immagini del fondo cosmico a microonde senza (in alto) e con 
(in basso) effetti di lente gravitazionale. (Crediti: Wayne Hu e Takemi 
Okamoto / Università di Chicago)
«Abbiamo usato un’idea semplice ed elegante: le simmetrie del problema. 
Una lente produce sia un ingrandimento (magnification), sia una 
distorsione asimmetrica (shearing) che allunga una direzione rispetto 
all’altra. Questi effetti possono essere visivamente intuiti guardando 
le distorsioni prodotte dal fondo di un bicchiere su una mappa della 
radiazione di fondo. L’idea che ha portato a una soluzione è stata 
quella di notare che l’emissione delle galassie è in media simmetrica, e 
quindi non produce distorsioni asimmetriche. Quindi tutto lo shearing 
nella mappa è prodotto dal lensing».
Questo in teoria. Ma all’atto pratico?
«Oltre all’idea, abbiamo trovato un metodo per separare in modo 
matematico l’effetto di shearing e magnification, e abbiamo dimostrato 
che stimare l’effetto di lensing dallo shearingporta a un risultato 
immune da tutte le contaminazioni. Questo non succede nei metodi 
tradizionali, che sono soggetti ai problemi di contaminazione».
Quali sono le applicazioni immediate del vostro risultato?
«Ottenere mappe più accurate e a più alta risoluzione della materia nell’universo, 
inclusa la materia oscura. Questo non solo ci aiuterà a studiare la 
materia oscura, ma anche alcuni tra gli altri grandi misteri 
cosmologici, come l’origine dell’energia oscura o la misura della massa 
dei neutrini».
E in seguito?
«Il nostro metodo è in corso di implementazione in alcuni dei maggiori 
esperimenti, e ci aspettiamo che la maggior parte dei futuri esperimenti 
ne tragga beneficio».
Per saperne di più:
·         Leggi su Physical Review Letters l’articolo “Foreground-Immune 
Cosmic Microwave Background Lensing with Shear-Only Reconstruction”, di 
Emmanuel Schaan e Simone Ferraro
 
 
 
 
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Don Fizzy® on MV 910R "Maverick"
  "Non c'é trucco non v'é inganno"
       /)/)
      ( '.')
   o(_('')('')    That's all, folks!
 Nessun bit è stato maltrattato
per spedire questo messaggio. 
 

 
 
 
Interessante, anche perché c'è dentro un nostro (e non solo lui)
 connazionale
.
 
Io sto cercando come elaborano i dati dell'immagine in banda Em
 del famoso buco nero con il suo disco di accrescimento per
 dedurre se è un b.h. di Kerr e con valore di momento angolare
 specifico. 
-- 
 
 
 
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