GEOMETRIA FRATTALE NELLO SPAZIO delle nubi interstellari – Davide ELIA di Copertino

The Astrophysical Journal

CHARACTERIZING THE STRUCTURE OF DIFFUSE EMISSION IN Hi-GAL MAPS

D. Elia, F. Strafella, N. Schneider, R. Paladini, R. Vavrek, Y. Maruccia, S. Molinari, A. Noriega-Crespo, S. Pezzuto, K. L. J. Rygl

cfr : http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/788/1/3/meta;jsessionid=F89FE190A0D5D7F679C1589F88E92A22.ip-10-40-1-98


GEOMETRIA FRATTALE NELLO SPAZIO delle nubi interstellari


ESA_Herschel_HiGal_M16_625-295x340Le nubi interstellari hanno caratteristiche geometriche identiche ai frattali, degli oggetti che hanno al loro interno strutture. Lo ha scoperto il salentino Davide ELIA (di Copertino, 41 anni, astrofisico dell’Istituto Nazionale di Astrofisica INAF) alla guida di un gruppo di ricerca dello IAPS-INAF. Nella stessa equipe fa parte anche il dott. Stefano Pezzuto e, per l’Università del Salento, il prof. Francesco Strafella.

Davide Elia Astrofisico
L’astrofisico D. Elia laurea in Fisica, dopo un dottorato di ricerca nell’ateneo salentino, ha poi ottenuto un assegno di ricerca presso l’Osservatorio di Lisbona, per giungere all’INAF in Roma.

Davide Elia ha coordinato questo studio di ricerca sullo spazio profondo, durato sei anni (i cui risulutati sono stati appena pubblicati su “Astrophysical Journal”), analizzando i dati raccolti dal telescopio spaziale Herschel. La ricerca ha scandagliato la nascita delle stelle e le proprietà frattali delle nubi interstellari, che sono state studiate nei loro legami con la formazione delle stelle all’interno delle nubi interstellari.

Il matematico fisico tedesco Bernhard Riemann fu il primo ad analizzare i frattali, ossia di una funzione continua in ogni punto, ma non derivabile in alcun punto. Nel 1975 Benoit Mandelbrot coniò la prima definizione di frattale : una struttura autosimile (ossia tale da apparire uguale a se stessa a qualunque scala) e infinitamente complessa (con l’autosimilarità che si può riscontrare all’infinito).

Spiega Davide Elia a Media INAF che “La prima caratteristica significa che si può tracciare il grafico della funzione senza mai staccare la penna dal foglio (…) Ma la seconda implica che in ogni punto la funzione presenta un netto cambio di direzione, un punto angoloso o una cuspide infinitesimi. Il che rende l’aspetto della curva inevitabilmente spezzettato a qualunque scala lo si osservi”.
La geometria euclidea spesso non può bastare per descrivere in maniera soddisfacente le proprietà geometriche di oggetti che presentano tale grado di complessità” Spiega Davide Elia. “Questo avviene nei frattali puramente matematici, e in quelli presenti in natura”.

Sia le nuvole dell’atmosfera terrestre, sia quelle interstellari, entrambe hanno una forte connotazione di autosimilarità. La loro complessità invece non è infinita, trattandosi comunque di oggetti naturali. Nel caso delle nubi interstellari si tratta di scale spaziali decisamente estese.

Le nubi interstellari sono il luogo della nostra galassia dove ci sono le condizioni fisiche perché avvenga la formazione delle stelle” spiega l’astrofisico. “Per questo è interessante confrontare le caratteristiche frattali delle nubi con i dati che abbiamo sulla formazione stellare in queste regioni”.

Elia con i suoi colleghi hanno utilizzato le mappe ottenute nel lontano infrarosso (a lunghezze d’onda tra 160 e 500 micron) dal satellite dell’osservatorio spaziale Herschel dell’ESA, nell’ambito del programma osservativo Hi-GAL, a guida italiana.

A queste lunghezze d’onda si può rivelare la massima emissione da parte delle polveri fredde, uno dei costituenti più importanti delle nubi interstellari” continua il ricercatore. “Sono nubi che hanno temperature di 10-20 Kelvin o poco più (quindi poche decine di gradi sopra lo zero assoluto). Con i dati ottenuti da Herschel, è possibile vedere in tutto il suo splendore il dispiegamento della materia fredda interstellare, e indagare la morfologia delle nubi”.

I dati di Herschel sono similari alle previsioni fatte dai modelli teorici delle proprietà frattali delle nubi derivate dalle mappe di Herschel.

Abbiamo avuto conferma di quello che prevedono i modelli: le regioni con una dimensione frattale maggiore presentano un’efficienza di formazione stellare inferiore” spiega Elia. “Questo avviene perché probabilmente la dimensione frattale aumenta in presenza di un regime di maggior turbolenza, che a grande scala in qualche modo contrasta il collasso gravitazionale della materia in quella regione. E con esso la formazione di stelle”.


Davide Elia’s Home Page

http://www.iaps.inaf.it/davideelia/index.php
I’m a Researcher at the Institute for Space Astrophysics and Planetology (IAPS) in Rome (Italy), part of the Italian National Institute for Astrophysics (INAF), which I joined in February 2010.
My research focuses on the observational study of star formation in the Milky Way. My main interest is understanding the various stages (especially the early ones) of star formation, with particular attention to the high-mass regime.
With the advent of Herschel, I now have access to the wavelength regime in which the cold dust contained in the molecular clouds emits at its peak, allowing us to observe the sites where embryos of new protostars start to appear.
I’m member of large international consortia working on the main Herschel projects for star formation: first of all Hi-GAL, but also Gould Belt Survey, and HOBYS.
Here
you can find a concise version of my CV, and here
a list of my publications.


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Ricerche a cura del dott Giovanni Greco;
dott in Conservazione dei Beni Culturali, con laurea in archeologia industriale, è studioso e autore di numerose ricerche sul Salento, Erasmus in Germania nel 1996, ha viaggiato per venti anni in Italia e in Europa, ha lavorato un anno in direzione vendite Alitalia nell’aeroporto internazionale di Francoforte, ha diretto per cinque anni la sezione web di un giornale settimanale cartaceo italiano a Londra, libero professionista, videomaker, artista raku, poeta, webmaster, blogger, ambientalista, presentatore, art director, graphic designer, speaker radio, giornalista freelance Internazionale iscritto presso l’agenzia GNS Press tedesca, collabora come freelance con diverse realtà sul web e sul territorio locale. Dal 1998 è direttore responsabile della rivista on line “BelSalento.com – arte, storia, ambiente, politica e cultura della Terra dei Due Mari – Servizi di Fruizione Culturale”.
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Giovanni Greco, dott in Conservazione dei Beni Culturali, con laurea in archeologia industriale, è studioso e autore di numerose ricerche sul Salento, Erasmus in Germania nel 1996, ha viaggiato per venti anni in Italia e in Europa, ha lavorato un anno in direzione vendite Alitalia nell'aeroporto internazionale di Francoforte, ha diretto per cinque anni la sezione web di un giornale settimanale cartaceo italiano a Londra, libero professionista, videomaker, artista raku, poeta, webmaster, blogger, ambientalista, presentatore, art director, graphic designer, speaker radio, giornalista freelance Internazionale iscritto presso l'agenzia GNS Press tedesca, collabora come freelance con diverse realtà sul web e sul territorio locale. Dal 1998 è direttore responsabile della rivista on line “BelSalento.com - arte, storia, ambiente, politica e cultura della Terra dei Due Mari - Servizi di Fruizione Culturale”.

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