Una nuova teoria chiamata memoria cosmica sta facendo discutere la comunità scientifica internazionale. L’idea, sviluppata da un gruppo di ricercatori dell’Università di Leida, parte da un presupposto tanto semplice quanto rivoluzionario: l’universo non si limita a evolversi, ma registra tutto ciò che accade. Ogni evento, ogni interazione tra particelle, ogni forza che attraversa lo spaziotempo lascerebbe una traccia permanente, un’impronta quantistica conservata nel tessuto stesso della realtà. Se confermata, questa intuizione potrebbe aiutare a risolvere alcuni dei misteri più ostinati della fisica contemporanea, dalla materia oscura all’energia oscura, passando per i buchi neri.

Il framework si chiama quantum memory matrix (QMM) e poggia su un’idea ben precisa: lo spaziotempo non è liscio e continuo come ci piace immaginarlo, ma composto da minuscole “celle” discrete, ognuna capace di immagazzinare informazioni quantistiche. Ogni volta che una particella attraversa una di queste celle, o che una forza vi agisce, lo stato quantistico locale cambia leggermente. L’universo, in pratica, funzionerebbe come un gigantesco archivio cosmico.

Dal paradosso dei buchi neri alla materia oscura

Il punto di partenza è stato il famoso paradosso dell’informazione dei buchi neri. Secondo la relatività generale, tutto ciò che cade in un buco nero sparisce per sempre. Secondo la meccanica quantistica, invece, l’informazione non può essere distrutta. Un bel problema. La memoria cosmica offre una via d’uscita elegante: mentre la materia precipita nel buco nero, le celle di spaziotempo circostanti ne registrano l’impronta. Quando il buco nero evapora, quell’informazione non è perduta. Era già stata scritta nella memoria dello spaziotempo.

Ma la cosa davvero interessante è che il modello non si ferma alla gravità. I ricercatori hanno esteso il framework anche alle forze nucleari forte e debole, e persino all’elettromagnetismo. Tutto lascia tracce. E qui arrivano le conseguenze più spettacolari: gli ammassi di impronte quantistiche, secondo i calcoli, si comportano esattamente come la materia oscura. Si aggregano sotto l’effetto della gravità e spiegano il moto anomalo delle galassie senza bisogno di postulare particelle esotiche mai osservate. Quanto all’energia oscura, quando le celle di spaziotempo raggiungono la saturazione informativa, generano un’energia residua che ha la stessa forma matematica della costante cosmologica, quella forza misteriosa che sta accelerando l’espansione dell’universo.

Un universo ciclico e le prime verifiche sperimentali

Se lo spaziotempo ha una memoria finita, cosa succede quando si riempie del tutto? Secondo l’ultimo studio del gruppo, accettato per la pubblicazione sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, la risposta è un universo ciclico. Ogni ciclo di espansione e contrazione deposita entropia nel registro cosmico. Quando la capacità informativa viene raggiunta, l’universo non collassa in una singolarità ma “rimbalza”, dando il via a un nuovo ciclo. I calcoli suggeriscono che siamo già al terzo o quarto ciclo, con meno di dieci ancora da percorrere. L’età informativa reale del cosmo sarebbe quindi di circa 62 miliardi di anni, non i 13,8 miliardi del ciclo attuale.

E non si tratta solo di speculazione teorica. Parti del modello QMM sono già state testate su computer quantistici reali, trattando i qubit come piccole celle di spaziotempo. I protocolli di impronta e recupero hanno restituito gli stati quantistici originali con un’accuratezza superiore al 90%. Un risultato che, oltre a validare parzialmente la teoria, potrebbe avere ricadute pratiche nella riduzione degli errori logici dei computer quantistici. Che la memoria cosmica si riveli la risposta definitiva o solo un tassello del puzzle, una cosa è certa: l’idea che l’universo sia anche memoria, e che ogni istante della storia cosmica sia ancora scritto da qualche parte, è una di quelle possibilità che cambiano il modo di guardare tutto quanto.

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Il neutrino più energetico mai rilevato ha attraversato le profondità del Mar Mediterraneo nel febbraio 2023, e da allora la comunità scientifica non ha smesso di interrogarsi sulla sua origine. Una particella con un’energia di circa 220 PeV, oltre dieci volte superiore a qualsiasi altro neutrino cosmico osservato in precedenza. Ora, uno studio pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics propone una spiegazione che fa venire i brividi: dietro questo evento straordinario potrebbero esserci i blazar, tra gli oggetti più estremi e violenti dell’universo conosciuto.

I blazar sono nuclei galattici attivi alimentati da buchi neri supermassicci che sparano getti enormi di plasma praticamente dritti verso la Terra. Pensarci fa un certo effetto. La rilevazione è avvenuta grazie a KM3NeT/ARCA, un osservatorio di neutrini situato al largo delle coste siciliane, che al momento dell’evento era operativo solo al 10% della configurazione finale. Eppure, anche in queste condizioni parziali, lo strumento ha catturato un segnale che nessuno aveva mai visto prima.

Come i ricercatori sono arrivati ai blazar

Il lavoro di indagine ha seguito una logica quasi da scena del crimine. I ricercatori hanno costruito simulazioni, confrontando i risultati con le osservazioni reali, cercando di capire quale tipo di sorgente cosmica potesse generare una particella così estrema. Meriem Bendahman, ricercatrice dell’INFN di Napoli e membro della collaborazione KM3NeT, ha spiegato che esistono diverse ipotesi. Una prevede che neutrini di questa energia nascano dall’interazione tra raggi cosmici ultra energetici e la radiazione cosmica di fondo. Ma l’altra possibilità, quella che ha guadagnato più credito, punta verso una popolazione diffusa di blazar capaci di accelerare particelle a livelli impensabili.

Un dettaglio importante: nessun segnale elettromagnetico corrispondente è stato trovato nella stessa regione di cielo. Niente onde radio, niente luce visibile, niente raggi gamma. Questo non esclude del tutto una sorgente puntiforme, ma spinge a pensare che il neutrino provenga da un flusso diffuso, con contributi da molte sorgenti diverse. Ed è proprio qui che i blazar entrano in gioco come principali indiziati.

I risultati reggono il confronto con altri osservatori

Per verificare la teoria, il team ha utilizzato uno strumento di simulazione chiamato AM3, modellando popolazioni realistiche di blazar e regolando due fattori chiave: il cosiddetto baryonic loading, che misura quanta energia trasportano i protoni rispetto agli elettroni, e l’indice spettrale dei protoni, che determina la distribuzione delle loro energie. Lo studio ha poi incrociato i dati con le osservazioni del telescopio spaziale Fermi della NASA e dell’IceCube Neutrino Observatory. Nessun altro osservatorio ha mai rilevato eventi simili, il che suggerisce che particelle del genere siano eccezionalmente rare. E il modello basato sui blazar riesce a spiegare anche questa rarità, senza produrre un eccesso di raggi gamma rispetto a quanto già misurato.

I risultati mostrano che una popolazione realistica di blazar, con parametri fisicamente motivati, potrebbe davvero essere all’origine di questo neutrino record. Ma servono ancora più dati. KM3NeT è tuttora in costruzione, e quando sarà completato permetterà analisi statistiche molto più potenti. Se le osservazioni future confermeranno questa teoria, la nostra comprensione di come funzionano i blazar e di quanta energia possano generare potrebbe cambiare radicalmente. Una finestra nuova sull’universo dei neutrini ultra energetici, insomma, si sta aprendo proprio adesso, dal fondo del Mediterraneo.

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Per la prima volta nella storia dell’astronomia, un gruppo internazionale di scienziati è riuscito a catturare un’immagine diretta della rete cosmica, quella struttura colossale e nascosta che collega le galassie tra loro come un’enorme ragnatela fatta di materia e gas. Il risultato, pubblicato su Nature Astronomy, mostra un filamento lungo circa 3 milioni di anni luce che unisce due galassie risalenti a quasi 12 miliardi di anni fa, quando l’Universo era ancora giovanissimo. Ed è qualcosa che cambia parecchio la comprensione di come le galassie si formano e crescono nel tempo.

La cosmologia moderna suggerisce che la materia oscura, che rappresenta circa l’85% di tutta la materia esistente, dia forma a un’impalcatura gigantesca fatta di lunghi filamenti. Nei punti in cui questi filamenti si incrociano, le galassie prendono vita. Si pensa che questi filamenti funzionino come vere e proprie autostrade intergalattiche, convogliando gas verso le galassie e alimentando la nascita di nuove stelle. Il problema, fino a oggi, era che osservare direttamente quel gas era praticamente impossibile. L’idrogeno, l’elemento più abbondante nel cosmo, emette una luce talmente debole che gli strumenti meno avanzati non riuscivano a catturarla. La maggior parte delle osservazioni, infatti, si basava su metodi indiretti, misurando come il gas assorbisse la luce proveniente da oggetti luminosi posti dietro di esso.

Centinaia di ore di osservazioni al telescopio per un risultato storico

Le nuove osservazioni portano la firma dei ricercatori dell’Università di Milano Bicocca insieme agli scienziati del Max Planck Institute for Astrophysics. Il team ha utilizzato lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), montato sul Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe in Cile. Anche con una tecnologia così sofisticata, il progetto ha richiesto una delle campagne osservative più ambiziose mai condotte su una singola porzione di cielo. Centinaia di ore di raccolta dati per riuscire finalmente a distinguere quel filamento con un dettaglio sufficiente per analizzarlo davvero.

Lo studio, guidato da Davide Tornotti, dottorando alla Bicocca, ha prodotto l’immagine più nitida mai ottenuta di un filamento cosmico. La struttura connette due galassie, ciascuna contenente un buco nero supermassiccio attivo. Per interpretare meglio le osservazioni, i ricercatori hanno confrontato i dati con simulazioni al supercomputer create al Max Planck, trovando una corrispondenza notevole tra teoria e realtà osservata.

Nuovi indizi su come le galassie ricevono il loro “carburante”

La conferma che osservazioni e simulazioni coincidono rafforza la fiducia degli scienziati nella comprensione di come il gas si distribuisce attorno alle galassie e di come queste ricevano il materiale necessario per continuare a formare stelle. Adesso l’obiettivo è identificare molti altri di questi filamenti per costruire un quadro più completo dei flussi di materia nella rete cosmica. Come ha spiegato Fabrizio Arrigoni Battaia, ricercatore del Max Planck coinvolto nello studio, un solo filamento non basta: servono ulteriori dati per avere una visione d’insieme davvero esaustiva di come il gas si muove e si distribuisce in questa struttura immensa. La caccia, insomma, è appena cominciata. E promette di riscrivere qualche pagina importante dell’astrofisica moderna.

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La polvere radioattiva cosmica sta cadendo silenziosamente sulla Terra. Non è fantascienza, ma il risultato di una scoperta affascinante che arriva dall’analisi di campioni di ghiaccio antartico vecchi fino a 80.000 anni. Il nostro Sistema Solare, nel suo viaggio attraverso la galassia, sta attraversando una gigantesca nube di gas e polveri interstellari, e lungo il percorso raccoglie detriti che raccontano una storia antichissima: quella di una stella esplosa milioni di anni fa.

Un gruppo di scienziati ha individuato nel ghiaccio antartico tracce di ferro-60, un isotopo raro che non si forma naturalmente sulla Terra. La sua origine è esclusivamente cosmica. Viene prodotto durante le esplosioni di supernova, quegli eventi catastrofici in cui una stella massiccia arriva alla fine del suo ciclo vitale e collassa su se stessa, scagliando materia nello spazio a velocità inimmaginabili. Trovare ferro-60 nel ghiaccio terrestre significa, in pratica, avere tra le mani la cenere di una stella morta.

Cosa ci dice la Nube Interstellare Locale

La cosa davvero interessante è che questa polvere radioattiva cosmica non arriva da un singolo evento recente. Le analisi mostrano che il ferro-60 è stato depositato in modo costante nel corso di decine di migliaia di anni. Questo suggerisce che la Nube Interstellare Locale, quella enorme bolla di gas e particelle in cui il Sistema Solare è attualmente immerso, contiene al suo interno i resti di quell’antica esplosione. In altre parole, la nube stessa potrebbe essere stata modellata, almeno in parte, dall’onda d’urto di una supernova avvenuta in un passato remoto.

È un po’ come trovare cenere vulcanica a centinaia di chilometri da un vulcano ormai spento: la polvere è ancora lì, sospesa, e racconta di un evento potentissimo che ha ridisegnato il paesaggio. Solo che in questo caso il paesaggio è lo spazio interstellare e il vulcano era una stella.

Una finestra sul nostro vicinato galattico

Questa scoperta apre prospettive notevoli per chi studia il cosmo. Il ferro-60 rinvenuto nei ghiacci antartici funziona come una sorta di registro naturale, un archivio che permette di ricostruire la storia del nostro vicinato galattico senza dover mandare sonde nello spazio profondo. Basta, per così dire, guardare sotto i piedi. O meglio, sotto il ghiaccio.

Il fatto che la Terra continui a raccogliere questa polvere radioattiva cosmica mentre si muove attraverso la nube offre ai ricercatori uno strumento nuovo per mappare la composizione e l’origine delle strutture gassose che ci circondano. Ogni granello di ferro-60 è un messaggero silenzioso che porta con sé informazioni su eventi stellari lontanissimi nel tempo e nello spazio. E il bello è che la raccolta è ancora in corso, proprio adesso, mentre il Sistema Solare prosegue il suo lento viaggio galattico attraverso quella che, a tutti gli effetti, è la cenere di una stella che non esiste più.

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Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha fatto ancora una volta centro, immortalando quello che gli astronomi definiscono il più grande e turbolento disco protoplanetario mai osservato attorno a una stella giovane. Una scoperta che potrebbe cambiare radicalmente la comprensione di come nascono i pianeti. E no, non è un’esagerazione: questa struttura cosmica è talmente bizzarra che chi la studia ammette di avere, al momento, più domande che risposte.

Il sistema si chiama IRAS 23077+6707, ma il soprannome è decisamente più evocativo: “Dracula’s Chivito”. Il motivo? Uno dei ricercatori viene dalla Transilvania, un altro dall’Uruguay, dove il chivito è un panino molto popolare. Visto di taglio, il disco ricorda proprio un panino con uno strato scuro al centro e materiale luminoso che si estende sopra e sotto. Si trova a circa 1.000 anni luce dalla Terra e si estende per quasi 400 miliardi di miglia, qualcosa come 40 volte il diametro del nostro sistema solare fino alla Fascia di Kuiper. Al centro si nasconde una stella giovane, avvolta da dense nubi di polvere e gas. Potrebbe trattarsi di un’unica stella massiccia oppure di due stelle in orbita reciproca.

La ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal il 12 maggio 2026, porta la firma di Kristina Monsch del Center for Astrophysics di Harvard e Smithsonian, che ha commentato così: il livello di dettaglio raggiunto nelle immagini in luce visibile è raro, e dimostra che le nursery planetarie possono essere molto più attive e caotiche di quanto chiunque si aspettasse.

Filamenti misteriosi su un solo lato del disco

La cosa davvero strana è che il disco protoplanetario non è affatto simmetrico. Le immagini di Hubble mostrano enormi strutture filamentose che si innalzano da un solo lato, mentre il lato opposto appare netto, quasi tagliato con le forbici. Nessuno sa esattamente perché. Le ipotesi più accreditate parlano di materiale fresco che continua a cadere nel disco, oppure di interazioni con l’ambiente circostante. Joshua Bennett Lovell, coautore dello studio e astronomo sempre al CfA, ha detto che Hubble ha regalato un posto in prima fila per osservare processi caotici nella formazione dei pianeti che ancora non si comprendono del tutto.

E qui sta il punto cruciale: la massa stimata del sistema equivale a quella di 10 o 30 volte Giove, materiale più che sufficiente per dare vita a diversi pianeti giganti. In pratica, potrebbe essere una versione sovradimensionata di quello che era il nostro sistema solare nelle sue fasi iniziali.

Hubble continua a sorprendere dopo oltre trent’anni

Chi pensava che il telescopio Hubble avesse fatto il suo tempo si sbagliava di grosso. Dopo più di trent’anni di operatività, questo strumento continua a produrre scoperte che ridefiniscono la comprensione del cosmo. E anche se il James Webb Space Telescope ha iniziato a esplorare strutture simili in altri dischi, IRAS 23077+6707 offre una prospettiva unica proprio grazie alla luce visibile catturata da Hubble, con un dettaglio senza precedenti.

Come ha sottolineato Monsch, in teoria questo sistema potrebbe ospitare un vasto insieme planetario. La formazione planetaria in ambienti così massicci potrebbe funzionare diversamente, ma i processi di base sono probabilmente simili a quelli già conosciuti. Queste nuove immagini rappresentano un punto di partenza prezioso per capire come i pianeti prendono forma nel tempo e in contesti molto diversi tra loro. Il disco protoplanetario di Dracula’s Chivito, insomma, è appena diventato il laboratorio cosmico più affascinante a disposizione della scienza.

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La ragnatela cosmica non è mai stata così visibile. Grazie al telescopio James Webb, un gruppo internazionale di astronomi ha prodotto la mappa più dettagliata mai ottenuta di quella struttura immensa e quasi invisibile che tiene insieme l’universo, collegando galassie su distanze inimmaginabili. E la cosa notevole è che questa mappa arriva a coprire un’epoca in cui l’universo aveva appena un miliardo di anni.

Il risultato, pubblicato su The Astrophysical Journal nel maggio 2026, nasce dal lavoro di ricercatori guidati dall’Università della California a Riverside. Il team ha analizzato oltre 164.000 galassie nell’ambito di COSMOS-Web, la più grande campagna osservativa condotta finora con il telescopio spaziale. L’obiettivo era ambizioso: tracciare l’evoluzione della ragnatela cosmica lungo 13,7 miliardi di anni di storia. E a quanto pare, ci sono riusciti in modo spettacolare.

Per chi non ha familiarità con il concetto, la ragnatela cosmica è una sorta di impalcatura gigantesca fatta di filamenti e fogli di materia oscura e gas, che circondano enormi regioni quasi vuote chiamate “vuoti cosmici”. Insieme, queste strutture formano l’architettura su larga scala del cosmo. Pensarla come uno scheletro dell’universo aiuta a capire quanto sia fondamentale per comprendere come le galassie si formano e si distribuiscono nello spazio.

Come il James Webb ha cambiato le regole del gioco

Dal suo lancio nel 2021, il James Webb Space Telescope ha letteralmente riscritto le possibilità dell’astronomia osservativa. I suoi strumenti a infrarossi, estremamente sensibili, riescono a catturare galassie debolissime che i telescopi precedenti non potevano nemmeno intravedere. Questo permette di guardare più indietro nel tempo e attraverso spesse nubi di polvere cosmica.

Hossein Hatamnia, dottorando presso UCR e Carnegie Observatories, nonché primo autore dello studio, ha spiegato che COSMOS-Web è stato progettato fin dall’inizio per sfruttare al massimo queste capacità. La survey copre un’area di cielo continua, grande quanto circa tre lune piene, ed è stata pensata specificamente per mappare la ragnatela cosmica con una precisione senza precedenti.

Il salto qualitativo rispetto alle osservazioni precedenti, realizzate con il telescopio Hubble sulla stessa porzione di cielo, è notevole. Bahram Mobasher, professore di fisica e astronomia a UCR, ha sottolineato come strutture che prima apparivano come un unico blocco indistinto ora si risolvono in molteplici componenti separate. Dettagli che erano letteralmente “spalmati via” dalle limitazioni tecniche precedenti adesso emergono con chiarezza.

Una mappa pubblica per tutta la comunità scientifica

Hatamnia ha spiegato che la nitidezza della nuova mappa dipende da due punti di forza del telescopio James Webb che lavorano in sinergia: la capacità di rilevare molte più galassie deboli nella stessa porzione di cielo e la precisione molto maggiore nella misurazione delle distanze. Ogni galassia può così essere collocata nella “fetta” corretta di tempo cosmico, rendendo la mappa enormemente più definita.

In linea con la tradizione di scienza aperta del progetto COSMOS, il team ha reso disponibili pubblicamente le mappe della struttura su larga scala, il catalogo delle 164.000 galassie con le relative densità cosmiche, e persino un video che mostra l’evoluzione della ragnatela cosmica attraverso miliardi di anni. Un gesto che vale quasi quanto la scoperta stessa, perché mette a disposizione della comunità scientifica mondiale uno strumento prezioso per futuri studi.

Alla ricerca hanno contribuito scienziati provenienti da Stati Uniti, Danimarca, Cile, Francia, Finlandia, Svizzera, Giappone, Cina, Germania e Italia, con finanziamenti arrivati anche dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea. Un lavoro corale che dimostra, ancora una volta, come le grandi scoperte nascano quando competenze diverse convergono su un obiettivo comune. E il James Webb, ormai è chiaro, continua a essere lo strumento che sta ridisegnando la nostra comprensione dell’universo.

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Una reazione cosmica che avviene nelle esplosioni delle stelle più violente dell’universo è stata riprodotta in laboratorio per la prima volta nella storia. Non parliamo di un esperimento qualunque, ma di qualcosa che gli astrofisici inseguivano da oltre sessant’anni. Un team internazionale di oltre 45 scienziati, guidato dalla ricercatrice Artemis Tsantiri presso il Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) della Michigan State University, è riuscito a misurare direttamente come l’arsenico 73 cattura un protone per formare il selenio 74, il più leggero tra i cosiddetti p-nuclei. I risultati, pubblicati su Physical Review Letters nell’aprile 2026, hanno dimezzato l’incertezza nei modelli che descrivono la produzione di questo isotopo. Eppure, la storia non finisce qui.

Per capire perché questo traguardo è così importante, bisogna fare un passo indietro. La maggior parte degli elementi più pesanti del ferro si forma attraverso processi di cattura neutronica, sia lenti che rapidi. Ma esiste un gruppo ristretto di isotopi, ricchi di protoni, che sfuggono completamente a questa logica. Sono i p-nuclei, e vanno dal selenio 74 fino al mercurio 196. La loro origine è rimasta un rompicapo per decenni. La spiegazione più accreditata chiama in causa il cosiddetto processo gamma, che si verifica durante certi tipi di esplosioni di supernova. Temperature infernali generano raggi gamma che strappano neutroni e altre particelle dai nuclei pesanti già esistenti, lasciando strutture con un eccesso di protoni. Col tempo, alcuni di questi nuclei trovano un nuovo equilibrio, e da lì nascono i p-nuclei.

Un fascio di isotopi rari per svelare i segreti delle supernove

Il problema, fino a oggi, era che molti degli isotopi coinvolti in questo processo vivono troppo poco per essere studiati in laboratorio. Gli scienziati dovevano affidarsi quasi esclusivamente a modelli teorici. Come ha spiegato Tsantiri stessa, nonostante oltre sessant’anni di studi, le misurazioni dirette su isotopi a vita breve erano praticamente inesistenti. Solo strutture come il FRIB rendono ora possibili esperimenti di questo tipo.

E infatti, per ricreare questa reazione stellare, il team ha generato un fascio di arsenico 73 utilizzando l’acceleratore ReA del FRIB, operato in una configurazione autonoma. Il fascio è stato diretto in una camera riempita di gas idrogeno, che fungeva da sorgente di protoni, posizionata al centro del rivelatore SuN. Il gruppo di radiochimica, guidato da Katharina Domnanich, ha preparato il materiale in una forma adatta all’esperimento. L’isotopo è stato poi ionizzato, accelerato e inviato sul bersaglio. Un lavoro di precisione enorme, che ha dimostrato la versatilità del ReA nello studio di isotopi rari.

Modelli più precisi, ma il mistero non è ancora risolto

Quando l’arsenico 73 cattura un protone, si trasforma in selenio 74 in uno stato eccitato, per poi rilasciare un raggio gamma e raggiungere la stabilità. Misurando questa reazione diretta, i ricercatori hanno potuto calcolare la velocità del processo inverso, quello che avviene realmente nelle stelle. Per determinare quanto selenio 74 esista nel sistema solare, bisogna tenere conto sia della sua creazione che della sua distruzione, in particolare di quanto spesso viene frammentato dai raggi gamma durante le esplosioni stellari.

Integrando le nuove misurazioni nei modelli astrofisici, l’incertezza sulla abbondanza del selenio 74 si è ridotta della metà. Un progresso notevole. Eppure, i modelli aggiornati ancora non coincidono perfettamente con ciò che si osserva in natura. Questo scarto suggerisce che le condizioni all’interno delle supernove potrebbero essere diverse da quanto si ipotizza attualmente. Come ha sottolineato Artemis Spyrou, professoressa di fisica al FRIB e supervisore della ricerca, questi risultati avvicinano la comunità scientifica alla comprensione delle origini di alcuni degli isotopi più rari dell’universo, ma aprono anche nuove domande. Il lavoro di Tsantiri rappresenta un esempio perfetto di come le collaborazioni multidisciplinari e le opportunità offerte dal FRIB stiano spingendo avanti la fisica nucleare e l’astrofisica in modi che, fino a pochi anni fa, sembravano semplicemente impossibili.

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Il telescopio James Webb ha individuato un’esplosione cosmica talmente anomala da mettere in discussione ciò che gli astrofisici credevano di sapere. L’evento, catalogato come GRB 250702B, è un lampo di raggi gamma durato ben sette ore, quando normalmente fenomeni del genere si esauriscono in meno di un minuto. Parliamo di qualcosa che ha lasciato la comunità scientifica internazionale senza risposte certe, almeno per ora.

Rilevato per la prima volta il 2 luglio dal telescopio spaziale Fermi della NASA, il segnale ha subito attirato l’attenzione di osservatori sparsi in tutto il mondo. La potenza dell’evento era tale che nessun singolo strumento poteva raccontare la storia completa. Sono serviti dati combinati da telescopi spaziali e terrestri: raggi gamma, raggi X, luce infrarossa e segnali radio. Nulla di visibile a occhio nudo, ovviamente. Come ha spiegato Huei Sears, ricercatrice post dottorato alla Rutgers University, «questo oggetto mostra proprietà estreme difficili da spiegare. Di solito questi lampi finiscono in meno di un minuto, ma GRB 250702B è durato ore e ha persino mostrato segni di attività nei raggi X già un giorno prima».

Le ipotesi dei ricercatori: buchi neri protagonisti

Gli scienziati stanno valutando diverse spiegazioni per questa esplosione record. La prima possibilità è che si tratti di un lampo di raggi gamma estremamente fuori scala. La seconda chiama in causa un cosiddetto evento di distruzione mareale, cioè un buco nero migliaia di volte più massiccio del Sole che fa letteralmente a pezzi una stella troppo vicina. Esiste poi un’idea ancora più bizzarra: un buco nero di dimensioni ridotte che si sarebbe fuso con una stella di elio già spogliata dei suoi strati esterni, divorandola dall’interno.

La NASA ha anche diffuso un’animazione che illustra uno scenario possibile. Un buco nero con massa pari a circa tre volte quella del Sole, con un orizzonte degli eventi largo appena 18 chilometri, orbita attorno a una stella compagna fino a fondersi con essa. Il risultato? Getti potentissimi di energia sparati nello spazio a velocità prossime a quella della luce. Eliza Neights, astronoma del Goddard Space Flight Center della NASA, ha definito l’evento «un’esplosione diversa da qualsiasi altra osservata negli ultimi 50 anni».

Una galassia lontana e ancora tanti punti interrogativi

Le immagini catturate dal telescopio Hubble hanno rivelato una galassia insolita nella posizione del lampo. Inizialmente sembrava che due galassie stessero fondendosi, oppure che una singola galassia fosse tagliata in due da una banda scura di polvere. Le osservazioni successive del telescopio James Webb hanno chiarito che la galassia si trova a circa 8 miliardi di anni luce da noi. Significa che GRB 250702B è esploso molto prima che la Terra si formasse.

Sears ha guidato osservazioni di follow up usando la NIRCam di Webb, lo strumento principale per l’imaging nel vicino infrarosso, alcuni mesi dopo l’evento. «Vediamo una galassia molto grande con una fascia di polvere», ha spiegato. «La struttura è così complessa che non è chiaro al cento per cento se resti qualcosa da vedere dell’esplosione. E se c’è, è davvero debole».

Questo dato sembra rafforzare l’ipotesi che GRB 250702B sia stato effettivamente un lampo di raggi gamma piuttosto che un evento di distruzione mareale. Ma la comunità scientifica resta divisa. «Molti degli studi su questa esplosione forniscono spiegazioni diverse e a volte contraddittorie», ha ammesso Sears. «È ancora presto per capire cosa sia realmente accaduto». Quel che è certo è che il telescopio James Webb, supportato anche dall’Agenzia Spaziale Europea e da quella canadese, ha regalato alla scienza un enigma che potrebbe portare alla scoperta di fenomeni cosmici completamente nuovi. E questo, per chi studia l’universo, vale più di qualsiasi risposta definitiva.

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La Piccola Nube di Magellano è stata per decenni un punto di riferimento per chi studia le galassie. Vicina, luminosa, visibile a occhio nudo dall’emisfero australe, sembrava il laboratorio perfetto per capire come si formano le stelle e come evolvono i sistemi galattici più piccoli. Eppure qualcosa non tornava. Le sue stelle si muovono in modo caotico, senza seguire orbite ordinate attorno al centro. Nessuno riusciva a spiegare davvero il perché. Ora una ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal da un team dell’Università dell’Arizona ha trovato la risposta, e non è affatto banale: la Piccola Nube di Magellano si è schiantata contro la sua vicina più grande, la Grande Nube di Magellano, qualche centinaio di milioni di anni fa. Quello scontro ha cambiato tutto.

La Piccola Nube di Magellano orbita attorno alla nostra Via Lattea insieme alla Grande Nube di Magellano, e le tre galassie interagiscono tra loro da tempi lunghissimi. Ma la collisione diretta tra le due Nubi è stata un evento molto più violento di una semplice interazione gravitazionale. Secondo Himansh Rathore, dottorando allo Steward Observatory e primo autore dello studio, durante l’impatto la Piccola Nube di Magellano è passata direttamente attraverso il disco della Grande Nube. Le forze gravitazionali coinvolte hanno disgregato la struttura della galassia più piccola, sparpagliando le stelle in movimenti disordinati. Nel frattempo, il gas denso della Grande Nube ha esercitato una pressione enorme, strappando via la rotazione del gas della sua compagna. Un paragone efficace: come gocce d’acqua sulla mano che vengono spazzate via muovendosi nell’aria.

L’illusione della rotazione e il ripensamento di un modello cosmico

Per anni le osservazioni avevano suggerito che il gas interno alla Piccola Nube di Magellano stesse ruotando. Dato che le stelle nascono dal gas e ne ereditano il moto, ci si aspettava di vedere anche le stelle ruotare. Ma non era così, e la contraddizione restava inspiegata. La nuova analisi dimostra che quella rotazione apparente era un’illusione ottica. La collisione ha allungato la galassia, e il gas che si muove verso e lontano dalla Terra lungo questa forma stirata può sembrare in rotazione se osservato da certe angolazioni. Un trucco della prospettiva, niente di più.

Per arrivare a queste conclusioni, i ricercatori hanno usato simulazioni al computer dettagliate, calibrate sulle proprietà note di entrambe le galassie: contenuto di gas, massa stellare, posizioni rispetto alla Via Lattea. Hanno anche sviluppato tecniche nuove per interpretare i moti caotici delle stelle in una galassia reduce da un impatto così violento.

Conseguenze per lo studio della materia oscura

Le implicazioni vanno oltre la semplice ricostruzione dell’evento. La Piccola Nube di Magellano, con le sue piccole dimensioni, l’alto contenuto di gas e la bassa abbondanza di elementi pesanti, era considerata un modello affidabile per le galassie dell’universo primordiale. Se sta ancora recuperando da una collisione catastrofica, quel ruolo va quantomeno ridiscusso. Come ha sottolineato Gurtina Besla, coautrice della ricerca, non si tratta di una galassia “normale” in alcun senso.

C’è poi un risvolto affascinante legato alla materia oscura. In uno studio collegato, lo stesso team ha scoperto che l’impatto ha lasciato un segno visibile sulla Grande Nube di Magellano: la sua struttura centrale a barra risulta inclinata fuori dal piano galattico. Il grado di questa inclinazione dipende da quanta materia oscura contiene la Piccola Nube, offrendo un metodo inedito per stimare qualcosa che non si può osservare direttamente. Due galassie che si sono attraversate a vicenda, trasformandosi in qualcosa di diverso. Non un’istantanea statica dell’universo, ma un processo ancora in corso.

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La luce più antica dell’universo nasconde un segreto che potrebbe riscrivere parte di quello che sappiamo sulla fisica fondamentale. Si chiama birifrangenza cosmica ed è una rotazione sottile, quasi impercettibile, nella polarizzazione del fondo cosmico a microonde, quella radiazione residua del Big Bang che permea tutto lo spazio. Un gruppo di ricercatori ha appena sviluppato una tecnica nuova per ridurre l’incertezza nelle misurazioni di questo fenomeno, e i risultati sono piuttosto sorprendenti: l’angolo di rotazione potrebbe essere significativamente più grande di quanto stimato finora.

Lo studio, pubblicato su Physical Review Letters nel marzo 2026, è il primo a esaminare in modo quantitativo l’incertezza legata al cosiddetto angolo di birifrangenza. A guidare la ricerca è stato Fumihiro Naokawa, dottorando presso l’Università di Tokyo, insieme a Toshiya Namikawa del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe. Le stime precedenti collocavano l’angolo di rotazione intorno a 0,3 gradi. Ma ora le cose si fanno più complicate, e anche più interessanti.

Il problema dell’ambiguità di fase (e l’analogia con l’orologio)

Per capire la questione, Naokawa ha proposto un’analogia efficace: guardare un orologio. Osservando solo la posizione delle lancette, è impossibile sapere che giorno sia. Serve sapere quante volte le lancette hanno completato il giro. Allo stesso modo, la birifrangenza cosmica presenta una ambiguità di fase di 180 gradi. Angoli come 0,3 gradi, 180,3 gradi e 360,3 gradi risultano indistinguibili osservando solo lo stato attuale della radiazione cosmica.

Il team ha scoperto che la forma dettagliata del segnale chiamato correlazione EB contiene indizi preziosi sul numero effettivo di rotazioni avvenute. Analizzando queste caratteristiche sottili, è possibile risalire all’angolo reale e superare il problema dell’ambiguità. E quando questa incertezza di fase viene considerata, la birifrangenza cosmica influenza anche un altro segnale nel fondo cosmico a microonde, noto come correlazione EE, utilizzato per stimare la cosiddetta “profondità ottica” dell’universo. Questo significa che alcune misurazioni già pubblicate potrebbero dover essere riviste.

Cosa potrebbe significare per il futuro della cosmologia

Perché tutto questo fermento? Perché la birifrangenza cosmica potrebbe essere collegata a particelle ipotizzate ma mai osservate, come gli assioni, e potrebbe fornire indizi fondamentali sulla natura della materia oscura e dell’energia oscura. Due dei misteri più profondi della fisica contemporanea, insomma.

La nuova tecnica offre uno strumento concreto per analizzare le osservazioni future. Esperimenti di prossima generazione come il Simons Observatory e LiteBIRD potranno sfruttare questo metodo per testare modelli teorici ancora inesplorati. In un secondo studio, sempre pubblicato su Physical Review Letters, Naokawa ha anche proposto un approccio per ridurre gli errori introdotti dai telescopi durante le misurazioni, suggerendo di osservare sorgenti astronomiche specifiche come le radiogalassie alimentate da buchi neri supermassicci.

La strada è ancora lunga, ma il messaggio che arriva da questa ricerca è chiaro: la luce più vecchia del cosmo ha ancora molto da raccontare. E forse quello che sta cercando di dirci è più grande di quanto chiunque avesse immaginato.

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