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NEWS - Materia & Energia

Il polistirene è onnipresente nelle nostre case: utilizzato per l’imballaggio e come isolante se espanso (noi tutti lo conosciamo con il nome di polistirolo), è anche il materiale con il quale sono prodotti oggetti per l’industria alimentare quali le posate usa e getta, i contenitori delle uova e i barattoli di creme o yogurt. Questo polimero è nostro compagno ormai da decenni e non ce ne libereremo tanto facilmente infatti non è biodegradabile. È uno dei suoi più grandi difetti. Fortunatamente, dall’Università del Maryland, stanno arrivando notizie positive: un gruppo di ricerca ha pubblicato su Science Advances un articolo riguardante un possibile sostituto del polistirene: il nanolegno.

Lo studio di un sistema digestivo inusuale, appartenente a un antico gruppo di insetti, sta fornendo un nuovo punto di vista nello sviluppo e produzione di biocombustibile. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, ha rivelato come l’abilità di questi artropodi di digerire la cellulosa potrebbe essere sfruttata dall’industria per la produzione di combustibili con basso tenore di carbone, riuscendo così a ridurre le emissioni di gas serra.

È acqua che si presenta in forma liquida e solida contemporaneamente e il suo stato è detto superionico. La sua esistenza è stata dimostrata sperimentalmente e i risultati di questa ricerca sono ora pubblicati su Nature Physics. Questo nuovo stato della materia era già stato ipotizzato dai ricercatori italiani circa 30 anni fa ma, solo ora, le simulazioni computerizzate hanno potuto avere conferma.

Se per alcuni aspetti, come l’acquisto e l’utilizzo delle auto elettriche, l’Italia non è ancora ai primi posti, lo stesso non si può dire per la generazione e distribuzione di energie pulite tra cui quella solare. Infatti i dati raccolti da Legambiente per il report “Comuni rinnovabili 2017”, pubblicato nel giugno scorso, tracciano un quadro positivo per il nostro Paese.

Gli scienziati sono impegnati da tempo nella caccia alla materia oscura, una misteriosa sostanza che si pensa permei l'intero Universo e che manifesta la sua presenza solo attraverso i suoi effetti (in particolare, la spinta gravitazionale). I modelli dell'Universo attualmente disponibili ci dicono inoltre che la materia ordinaria che abbiamo osservato finora è circa la metà di quella che dovrebbe esistere: la metà che non vediamo è la materia oscura. Due team sembrano essre riusciti, separatamente, a trovare questa materia fatta di particelle chiamate "barioni" e che in teoria potrebbe essere localizzata in strutture filiformi che legano insieme alcune galassie attraverso filamenti di gas molto caldo. "Il problema del barione mancante è risolto" afferma con sicurezza Hideki Tanimura, dell'Istituto di Astrofisica Spaziale di Orsay, Francia, a capo di uno dei gruppi di ricerca. L'altro gruppo, invece, è quello di Anna de Graaff, dell'Università di Edinburgo, Regno Unito.

 

L'effetto Sunyaev-Zel’dovich

Poiché questo gas che si ipotizza congiunga le galassie è estremamente tenue e non abbastanza caldo per essere avvistato dai telescopi a raggi X, non era mai stato osservato prima da nessuno. Finora, dunque, la sua esistenza è stata una pura ipotesi speculativa. I due gruppi, per riuscire a dimostrare che i filamenti di gas congiungono davvero le galassie, hanno sfruttato un fenomeno noto come "effetto Sunyaev-Zel’dovich" che si verifica quando una luce antica, che risale al Big Bang, passa attraverso questo caldo gas. Man mano che la luce primordiale viaggia, alcuni elettroni si perdono nel gas, lasciando una particolare traccia nella radiazione cosmica di fondo.

 

Le coppie di galassie

I team hanno selezionato coppie di galassie dallo Sloan Digital Sky Survey che ci si aspetta siano connesse da filamenti di barioni e, sfruttando le rilevazioni del satellite Planck relative a queste coppie e alla radiazione cosmica di fondo, gli scienziati avrebbero trovato prove della loro esistenza. In particolare, il team di Tanimura ha analizzato 260 mila coppie di galassie e quello di de Graaff è arrivato a un milione di coppie. Il gruppo di Tanimura ha scoperto che questi filamenti di gas erano tre volte più densi della media della materia "normale" dell'Universo e quello di de Graaff ha trovato che erano sei volte più densi, il che porta a concludere che il gas, in determinate aree, può essere effettivamente denso abbastanza da formare filamenti. Le differenze nella densità, secondo Tanimura, sono consistenti col fatto che i gruppi sono andati alla ricerca di filamenti a diverse distanze. Gli articoli sono stati pubblicati su arXiv.

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copertina   marzo-aprile 2018

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