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Titolo: Scoperta galassia Z8_GND_5292 a 13 miliardi e 100 milioni di anni luce dalla Terra

Forse il titolo dell'articolo è troppo enfatico, nel senso che, se
interpretato male, fa pensare che sia la galassia più lontana
esistente, comunque copio-incollo l'articolo così come è
 
da
http://www.ilmessaggero.it/TECNOLOGIA/SCIENZA/galassia_universo_misteri_big_bang_enzo_vitale/notizie/344088.shtml
 
 
Scoperta la galassia più lontana dell'Universo
 E' distante oltre 13 miliardi di anni luce
 
Nel team dei ricercatori anche l'astronomo italiano Adriano Fontana
dell'Inaf di Roma
 
ROMA Gli strumenti hanno lavorato al limite della loro tecnologia, ma
alla fine hanno fatto centro. E così lo studio di un team
internazionale ha scoperto Z8_GND_5292, la galassia più lontana finora
conosciuta. Si trova a bena 13 miliardi e 100 milioni di anni luce
dalla Terra. «All'inizio erano stati individuati 100 mila oggetti e da
questi ne sono stati selezionati 43 -commenta Adriano Fontana,
astronomo dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Roma-. Queste ultime
avevano caratteristiche particolari che facevano presupporre la loro
enorme distanza».
 
Il gruppo di astronomi
 Il team di scienziati che è riuscito a identificare il segnale è
guidato da Steven Finkelstein, ricercatore dell'Università del Texas
ad Austin. Col gruppo anche l'italiano Adriano Fontana.
 
Le fasi dello studio
 All'inizio ci si è serviti delle più profonde osservazioni del
telescopio spaziale della Nasa Hubble in combinazione ai dati raccolti
dallo spettrografo Mosfire installato al Keck I, uno dei due
giganteschi telescopi gemelli da 10 metri di diametro installati sulle
isole Hawaii.
 
L'esperienza di Adriano Fontana
«Questa prima fase -è sempre Fontana a parlare- ha permesso una prima
scrematura. Delle centomila galassie prese in considerazione ne
abbiamo selezionate solo 43. Il colore, la loro caratteristica
spettroscopica e altre singolarità ci hanno convinti a puntare gli
occhi proprio su di loro. Inutile dirlo, ma la scoperta di questa
galassia rappresenta un altro passo nello studio delle epoche più
remote della storia dell'universo -continua l'astrofisico italiano-.
Non solo z8_GND_5296 è la galassia più vicina al Big Bang mai
scoperta, ma è anche sorprendentemente piena di elementi pesanti
formati in generazioni precedenti di stelle.Sebbene sia così vicina al
Big Bang ha una storia interessante alle spalle».
 
I futuri telescopi e il gioiello europeo da 40 metri
 In un futuro neppure tanto lontano, la ricerca di questi oggetti
verrà affidata ai telescopi di terza generazione. Quelli con specchi
di oltre 30 metri di diametro. L'Europa e l'Italia avranno un ruolo di
primo piano. Intorno al 2020, infatti, entrerà in funzione in Cile il
telescopio da 40 metri di diametro dell'Eso. che avrà tre obiettivi
fondamentali.
«Il primo -dice ancora Adriano Fontana- sarà quello della
individuazione di pianeti con atmosfera, i cosiddetti esopianeti. Il
secondo lo studio del Buco nero al centro della nostra galassia e il
terzo l'analisi delle primissime stelle, quelle generatesi dopo il Big
Bang».
 
Il telescopio spaziale James Webb
 Ma l'apporto più significativo allo studio dei misteri dell'Universo
sarà dato dal successore di Hubble. Nel 2018, infatti, dovrebbe
entrare in funzione Il supertelescopio spaziale James Webb, un
progetto nato grazie alla collaborazione tra Nasa, Agenzia spaziale
europea e la Canadian Space Agency. Lo specchio primario di Webb sarà
più del doppio di Hubble, circa 6,4 metri di diametro.
 Insomma ancora pochi anni e ne vedremo delle belle.

  Insomma ancora pochi anni e ne vedremo delle belle.
 
...in senso letterale  :-)
 
 
 
Riguardo alla limitazione dei telescopi sulle dimensioni dello specchio principale, mi sono sempre chiesto se e' possibile (o se gia' viene effettuata) una sorta di "integrazione temporale" delle informazioni acquisite in modo da aumentare la finezza dei dettagli. Certo, e' vero che il limite di diffrazione e' 1,22 lambda/D, ma mi chiedevo se appunto si puo' ottenere qualcosa di piu' elaborando in qualche modo le informazioni ricevute per un tempo maggiore (perdonatemi se scrivo una bischerata).
 
--
cometa_luminosa

  E' distante oltre 13 miliardi di anni luce
 
[cut]
 
Il redshift misurato è z =7,51
 
vedi 
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24637890
 
 
 
Come succede sempre in questi casi, la distanza che riportano, ottenuta moltiplicando il tempo di volo dei fotoni per c (velocità della luce), è fuorviante.
 
 
 
Ipotizzando di *congelare* il moto di espansione dell'universo, un segnale luminoso emesso qui e ora impiegherebbe molto più tempo (più del doppio) dei 13,1 miliardi di anni di cui si parla per raggiungere la galassia in questione, ammesso che esista ancora, per il semplice fatto che mentre i fotoni viaggiano, dalla sorgente al ricevitore, l'Universo si espande ininterrottamente.
Almeno in base alle teorie interpretative di cui disponiamo oggi, segnatamente la teria della Relatività generale. 
 
Saluti,
Aleph

(perdonatemi se scrivo una bischerata).
 
A livello di elaborazione non puoi "creare" informazione dove non c'è, 
ma solo estrarre tutta quella presente nell'immagine.
Nel momento in cui si effettua il campionamento dell'immagine non 
bisogna considerare solo il diametro dello specchio, ma tenere conto 
delle dimensioni dei pixel del sensore impiegato nella ripresa.
Secondo il teorema di Nyquist la migliore risoluzione si ottiene quando 
il più piccolo dettaglio raccolto (questo si che dipende dal diametro 
dell'ottica) cade su ALMENO 2 pixel.
Ho scritto "ALMENO" in maiuscolo perchè questo è un caso particolare.
Nella realtà, se si vuole sfruttare completamente la risoluzione dello 
strumento, bisogna fare in modo che il particolare cada su 3 pixel (o 4, 
ma anche questo è un caso particolare) senza che peraltro si abbia 
sovracampionamento dell'immagine.
 
ciao,
Piero
 
 

 l'Universo si espande ininterrottamente.
Possiamo infatti chiederci: se misuriamo la distanza *al tempo
presente*, a espansione congelata, di quella galassia da noi, che
valore troveremo?
E se la stessa misura l'avessimo fatta al tempo te, quando è partita
la luce che oggi riceviamo?
Intanto, se chiamo D0 la prima distanza, e De la seconda, è quasi
ovvio dalla definizione di parametro di scala che De = D0 * a(te).
Quanto a D0, l'espressione è semplice nelle ipotesi semplificative che
ho fatto sopra (e che non sono molto buone, abbiamo visto):
 
D0 = 3c*t0*(1 - 1/sqrt(1+z)).
 
Mettendo i numeri: D0 = 27x10^9 anni-luce.
Non molto diverso da quello che dice Aleph.
Invece
 
De = 0.12 D0 = 3.2x10^9 anni-luce.
 
Qui nasce una domanda: nel tempo tr - te = 1.3x10^10 anni, la distanza
della galassia da noi è aumentata di Dr - De = 2.4x10^10 anni luce.
Vuol dire che la velocità di allontanamento è maggiore di c?
 
Risposta scioccante: sì!
Per oggi vi lascio con questo shock :-)
 
 
-- 
Elio Fabri

 aumentare la finezza dei dettagli.
 
Credo che per quanto riguarda la risoluzione dell'immagine, l'"integrazione
temporale" non possa fare nulla. Un po' come questo:
se ho un segnale periodico che si ripete con un perido di un'ora e lo
campiono con frequenza di campionamento di 100 kHz, io comunque riesco a
ricevere le informazioni sul contenuto armonico fino a 50 kHz, anche se
ripeto il campionamento alle ore successive, a meno che tale ripetizione non
avvenga "campionando in punti diversi del grafico", ma a questo punto ho
aumentato la frequenza di campionamento; sarebbe come spostare di frazioni
di pixel i sensori alle ripetizioni successive.
Tuttavia, in un certo senso, l'integrazione temporale può fare altro:
posso dirti che con i cosiddetti "Deep Filed" si lascia il telescopio Hubble
puntato
sempre sulla stessa area per
diversi giorni
http://it.wikipedia.org/wiki/Campo_profondo_di_Hubble
 
in modo da riuscire a fotografare oggetti la cui luminosità apparente è
incredibilmente debole, mi pare di ricordare (ma non sono sicuro) che si
arrivi a magnitudine +30, ma forse anche di più.
Molto alla lontana, è come le fotografie in posa B con le vecchie pellicole
chimiche: si lasciava l'otturatore aperto anche per molti secondi per
impressionare la pellicola anche al buio.
 
Ciao.
-- 
Gino Di Ruberto, Napoli
IK8QQM - K8QQM
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter?hl=it
 
"E' curioso a vedere che quasi tutti gli uomini che valgono molto hanno le
maniere semplici e che quasi sempre le maniere semplici sono prese per
indizio di poco valore."
(Giacomo Leopardi) 

 
Grazie,
ciao.
 
--
BlueRay = cometa_luminosa

 arrivi a magnitudine +30, ma forse anche di più.
Non è così. Se tu facessi esposizioni lunghe come dici, otterresti
solo di saturare il rivelatore.
Questo perché il campo osservato non è mai assolutamente buio, anche
fuori atmosfera; inoltre i rivelatori vengono eccitati anche da
fenomeni diversi, per es. i raggi cosmici.
Questo, insieme con effetti intrinseci al rivelatore, costituisce
quello che sopra ho chiamato "rumore".
 
Quello che si può fare, per non saturare il rivelatore e al tempo
stesso ridurre il rumore, è detto anche nel sito da te citato:
 
"venne assemblata unendo 342 esposizioni separate prese con la
fotocamera planetaria a grande campo 2"
 
Ossia: non fai un'unica posa lunghissima, ma molte pose più brevi.
In questo modo il segnale utile si ritrova in tutte le foto, mentre i
fenomeni casuali in media tendono a cancellarsi (in effetti si
riducono come la radice quadrata del numero di pose).
 
 
-- 
Elio Fabri

> Dimentichi una cosa che si chiama "rumore".
 
No Elio, non l'avevo dimenticato. ma la tecnica dello "stacking" che tu 
giustamente menzioni serve appunto a migliorare il rapporto segnale/rumore, 
cosa che peraltro si faceva anche con le immagini analogiche tramite la 
"compositazione" dei negativi, mentre a livello di ripresa � essenziale che 
il campionamento e la quantizzazione dell'immagine siano fatti in un certo 
modo, altrimenti potresti avere delle immagini con un ottimo rapporto S/N 
ma, paradossalmente, prive di dettagli significativi.
 
ciao,
Piero

 
Grazie, questa e' una cosa che non sapevo.
Ciao.
 
--
cometa_luminosa                    

 non � nulla.
 
In realt� va ancora peggio perch� in un modello di Einstein-de Sitter 
 
t0 = (2/3)*H0^-1 e se inseriamo il valore di H0 misurato da Planck (H0 = 67,4 km/s/Mpc), abbiamo t0 = 9,9 Gy (circa), molto meno dei 13,7-13,8 del modello di concordanza.
 
 
Aggiungo che la galassia a z = 7,51 � salita alla ribalta della cronaca perch� si tratta della pi� antica galassia individuata sinora che mostra un certo livello di evoluzione chimica (presenza di metalli), dal momento che non � n� dell'oggetto cosmico pi� antico:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_most_distant_astronomical_objects
 
 
n� la galassia (protogalassia) pi� antica:
 
http://en.wikipediaorg/wiki/UDFj-39546284
 
 
Saluti,
Aleph
 
 
 


 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 
 
---
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 fenomeni diversi, per es. i raggi cosmici.
 
Aggiungerei un altro paio di dettagli.
Quando c'è anche l'atmosfera le cose si complicano e si adopera una 
tecnica simile.
Ad esempio nella fotografia di pianeti, anche amatoriale, si selezionano 
i fotogrammi migliori e si passa alla fase successiva di elaborazione 
usando i fotogrammi selezionati. Questo consente di ridurre gli effetti 
dell'atmosfera, mantenendo i vantaggi che Elio ha illustrato.
Non "crei informazione dal nulla" ma esalti il segnale mediando il 
rumore casuale e minimizzando gli effetti di alcune fonti di rumore.
 

 rumore casuale e minimizzando gli effetti di alcune fonti di rumore.
Non crei inform. dal nulla, ma utilizzi *più informazione*, perché
riveli un maggior numero di fotoni.
La tecnica delle pose multiple è solo necessaria per sopperire ai
limiti nella dinamica del rivelatore.
Se questo fosse rigorosamente lineare, potresti fare un'unica posa
lunga quanto occorre per ridurre il rapporto S/N.
 
 
-- 
Elio Fabri

 rumore casuale e minimizzando gli effetti di alcune fonti di rumore.
 
Ciao a tutti.
A parte l'astronomia o la spettroscopia,
queste tecniche hanno qualche impiego anche in campo civile?


 lunga quanto occorre per ridurre il rapporto S/N.
 
Non so nulla di spettroscopia però, come ha anche ricordato Paolo Bellia, 
quando si riprendono i pianeti in alta risoluzione, la tecnica delle pose 
multiple permette di annullare i problemi dovuti alla turbolenza 
atmosferica.
Noi di solito effettuiamo qualche migliaio di scatti a 1/60 o 1/120 di 
secondo e poi il sw (IRIS, Registax) si occupa di mettere "a registro" le 
singole riprese (di solito si sceglie l'80% di tutti i fotogrammi) e di 
elaborare le informazioni contenute nell'immagine finale.
Con un sensore lineare ciò non sarebbe possbile perchè a causa della 
turbolenza dell'atmosfera dopo pochi secondi di esposizione le immagini 
sarebbero irrimediabilmente compromesse.
 
 
saluti,
Piero


 
Se ti riferisci anche a segnali unidimensionali, l'estrazione di segnale 
e informazione al di sotto del livello del rumore per mezzo di medie o 
operazioni piu` complesse (codici ortogonali) e` normalmente fatta nel 
campo delle comunicazioni radio, un esempio su tutti il GPS.
 
-- 
 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 campo delle comunicazioni radio, un esempio su tutti il GPS.
 
Ciao e grazie.
No, a dire la verità mi riferivo a operazioni sofware su immagini.
 
Per quanto riguarda i segnali radio, più o meno, un pochino conosco le varie
metodologie:
si va da particolari algoritmi seguiti dai modi digitali per ricevere
segnali anche 20 dB sotto il livello del rumore di fondo (tanto per fare un
esempio, noi usiamo il JT-65)
a metodi come quelli di cui si parlò in un altro gruppo
https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.astronomia/5MLoNyI9PyY/hJU_wPYuXu4J
 
Per carità, sicuramente non sono un esperto.
Ciao.


 Piero


 diciamo.
 
In tutta onestà non ne so abbastanza per poter approfondire l'argomento.
La mia esperienza è limitata a riprese effettuate con sensori CMOS e CCD.
I primi sono ormai stati soppiantati in quando risultano inferiori ai CCD 
per quanto riguarda sensibilità ai bassi livelli di illuminazione, rumore ed 
efficienza quantica.
Però penso che oltre al tipo di sensore non si possa prescindere dal tipo di 
ripresa e/o soggetto che si ha davanti.
Considera che riprendere una galassia o un pianeta sono due cose molto 
diverse.
La prima può richiedere anche molte ore di posa, mentre per i pianeti 
bastano pochi secondi anche perchè dopo un certo periodo (dai 90 ai 120 
secondi per Giove e Saturno) la rotazione del pianeta diventa evidente.
Nel primo caso una sporadica turbolenza non creerebbe particolari problemi 
mentre nel secondo caso, se la ripresa fosse fatta senza soluzione di 
continuità, la turbolenza causerebbe inevitabilmente fenomeni di "mosso" che 
renderebbero l'immagine inutilizzabile.
 
ciao,
Piero