Il mio primo articolo scientifico

Ieri è apparso on-line il mio primo articolo scientifico e, dopo una giornata di relax, non vedevo l’ora di condividere con voi questo momento carissimi amici di Quantizzando. Proverò a spiegarvi in parole semplici che cosa ho combinato, ma non aspettatevi una cosa importante; si tratta solo di un modestissimo contributo alla scienza 😉

Qualche tempo fa vi avevo già parlato delle lenti gravitazionali e di come esse siano importanti in astrofisica per capire come è fatto l’universo.
Faccio un brevissimo ripasso (per maggiori dettagli rimando al post con il link di cui sopra).

Prendete una galassia moooolto lontana. La luce delle stelle di quella galassia lontana, per arrivare fino a noi, deve attraversare un bel pezzo di universo. E questo pezzo di universo è pieno di tutta la roba che c’è tra noi sulla Terra e quella galassia lontana.
La teoria della Relatività Generale ci dice che la luce si muove seguendo la curvatura dello spazio-tempo. E lo spazio-tempo curva perché c’è della massa.
Perciò quando la luce di quella galassia lontana incontra “qualcosa”, praticamente altre galassie e ammassi di galassie, allora siccome lo spazio-tempo è curvato la luce cambia la sua direzione di viaggio.
In definitiva, quello che accade è che le immagini delle galassie lontane vengono distorte e ingradite.
Ecco un’immagine bella che potrebbe rendere l’idea:

Sempre in quel post dicevamo che la foto qui sopra è un esempio di lensing (giusto per non dire ogni volta lente gravitazionale!) forte, mentre quello di cui vogliamo parlare oggi è il lensing debole.
Ovviamente gli aggettivi forte e debole si riferiscono agli effetti prodotti, cioé a quanto vengono deformate le immagini delle galassie.

E infine, ultimo richiamo al post dell’anno scorso, avevamo detto che studiando le proprietà statistiche (tra poco spiegherò meglio cosa questo significhi) di queste deformazioni possiamo imparare molto sull’universo, in particolare sull’energia oscura!
Siamo arrivati al punto: ci sono due possibili deformazioni, come abbiamo già detto; le galassie aumentano il loro essere ellittiche e inoltre diventano più grandi in dimensioni, proprio come agisce una lente di ingrandimento.

Lo studio di questo secondo effetto è quello di cui mi occupo personalmente durante il mio dottorato all’Institute of Cosmology and Gravitation a Portsmouth (UK) e mi piacerebbe condividere con voi qualcosina su un lavoro che abbiamo appena terminato e che potete trovare qui: http://arxiv.org/abs/1412.4606.

Il nostro articolo non è stato ancora pubblicato ma è stato inviato ad un giornale di astrofisica per innescare il meccanismo della cosiddetta peer-review, ovvero una revisione del mio articolo da un esperto del campo in maniera che egli/ella possa accertare che il lavoro che ho fatto sia un buon lavoro (speriamo bene :p).
Così funziona la scienza!
Comunque, nell’attesa che il normale procedere della scienza prosegui, volevo raccontarvi cosa abbiamo trovato.

Intrinsic size correlations in weak lensing. http://t.co/MKP8z7nCoe
— Astrophysics Papers (@AstroPHYPapers) December 16, 2014

Dunque, dicevamo che le galassie vengono ingrandite a causa del lensing. Allora uno potrebbe dire: ottimo, possiamo studiare le proprietà statistiche di questa cosa (insieme alle informazioni sulle distorsioni delle ellitticità) e capire ancora meglio come funziona l’universo. Fantastico!
Mi spiego semplificando parecchio: se trovo che osservo galassie più grosse della media in una certa regione allora potrei dire “ecco il lensing!”.
Però, aspettate un attimo: e se io andassi a beccare una regione in cui le galassie sono più grosse della media anche senza lensing?
Questo sarebbe un problema; infatti io mi troverei di fronte una situazione che sembra lensing ma in realtà è un effetto intrinseco.
Quando dicevo di studiare le proprietà statistiche intendevo proprio vedere se ci sono galassie più grandi rispetto alla media e vedere se questo effetto è dovuto al lensing oppure al fatto che, effettivamente, quelle galassie sono grosse più del solito.
Ecco, io e gli altri autori dell’articolo abbiamo provato a cercare un qualche modello che tenga conto di questo effetto intrinseco. L’idea di base è davvero molto semplice: assumiamo che le galassie più (intrinsecamente) grosse si trovino nelle regioni dove c’è alta densità di materia.
Se facciamo questa assunzione troviamo che se volessimo misurare gli effetti del lensing tramite le dimensioni delle galassie allora proprio non possiamo non tenere conto del fatto che in alcune regioni si potrebbero trovare galassie più grosse della media.

E questo è ciò che abbiamo trovato come risultato dell’articolo.
Ma ora voi direte: a che serve tutto ciò? Nella vita quotidiana non serve a niente, ovviamente!
Serve qualora voleste servirvi delle dimensioni delle varie galassie per capire alcune proprietà dell’universo. Tuttavia il modello che abbiamo sviluppato nell’articolo non è perfetto: ha le sue assunzioni, come tutti i modelli.
Il messaggio importante, comunque a mio avviso, è che gli effetti intrinseci sono importanti quando si studia lensing e non andrebbero trascurati in future analisi.

Questo è il mio primo articolo scientifico. Ammetto di essere ancora un pochino emozionato e sono davvero felice. Si tratta solo di un minuscolo contributo alla scienza ma è proprio così che funziona. Piccoli tasselli che pian piano si uniscono a svelare quel grande, stupefacente, meraviglioso puzzle che è il nostro universo.

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