"Sidereus Nuncius 2.0": messaggere (dall’altra metà) del cielo, fra Totò e l’Universo

"Sidereus Nuncius 2.0": messaggere (dall’altra metà) del cielo, fra Totò e l’Universo
Secondo il recente libro di Patrizia Caraveo, dirigente di ricerca all’Inaf e premio “Enrico Fermi” 2021, stiamo vivendo una nuova era dell’astronomia
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La prima statua di una scienziata italiana sarà dedicata, dalla città di Milano, a Margherita Hack. Bene, perché ogni viaggio ha un inizio. Non benissimo, considerato che siamo nel 2022 e di italiane capaci di incidere la storia della scienza si potrebbe fare un elenco.

Non che all’estero vada molto meglio: anche solo limitandosi allo spazio, l’ambito dell’astrofisica fiorentina che fece grande l’osservatorio di Trieste, impressiona che a rendere celebre il lavoro di donne come Katherine Coleman Johnson, Dorothy Vaughan o Mary Jackson siano serviti Hollywood e un film come Il diritto di contare. Chi si intenda di storia dell’astronautica, sa come l’impresa della prima donna andata oltre l’atmosfera, Valentina Tereškova, in realtà causò uno stop alle missioni con cosmonaute protrattosi per diversi lustri. Poco da ridere dall’altra parte del mondo: passarono vent’anni esatti prima che la Nasa, con Sally Ride, si decise a eguagliare il primato sovietico e a lanciare un’americana fra le stelle.

Stessa musica in ambito astronomico e astrofisico: per trovare il primo esempio di valorizzazione del potenziale femminile nel settore, si dovrebbe tornare indietro a poco più di un secolo fa, e ringraziare - bontà sua - Edward Pickering, che fra il 1877 e il 1917,  in qualità di direttore dell’Harvard College Observatory, a Cambridge, decise di affidare l’analisi delle lastre fotografiche a 45 collaboratrici senza alcuna possibilità di carriera accademica. In quel momento, infatti, oltre a non essere aperte alle studentesse, le università non contemplavano la presenza di donne negli staff di ricerca o insegnamento.

Anche questo racconta Sidereus Nuncius 2.0 (Mondadori Università, 182 pagine, 14 euro), il libro con cui Patrizia Caraveo in realtà guarda altrove, sopra i pregiudizi e ben oltre il cielo. Avanti. Dirigente di ricerca all’Istituto nazionale di astrofisica, l’Inaf, per i suoi studi sulle stelle di neutroni Premio Nazionale Presidente della Repubblica nel 2009 e Premio Enrico Fermi nel 2021, Caraveo sembra incarnare lo spirito delle sue pagine: la testimonianza viva di un cambiamento epocale, capace di superare le barriere. Delle discipline, della conoscenza e dei preconcetti. No, non è retorica. Lo spiega lei stessa.

Caraveo, partiamo dal titolo del suo libro, Sidereus Nuncius 2.0…
"È la cosa più bella del libro...". (ride)

Scherzi a parte, si assume una responsabilità pesante: l’eredità di Galileo Galilei.
"È un’idea che mi è venuta chiacchierando con il direttore di Virgo, Stavros Katsanevas, che nel suo italiano un po’ incerto, e parlandomi delle onde gravitazionali, mi diceva: 'ci vorrebbe un nuovo Sidereus Nuncius'. La cosa ha fatto breccia nella mia testa, finché ho pensato fosse il momento di fare un quadro dell’astrofisica moderna. Perché a mio parere la gente, e quando dico la gente intendo sia il pubblico informato sia i giornalisti e i divulgatori, forse non si rende conto che stiamo vivendo un momento straordinario. Siamo di fronte a tante finestre che si aprono e il nostro problema, adesso, è farle comunicare tra loro".

Che cosa intende?
"Che abbiamo aperto dei canali, attraverso i quali le stelle ci parlano. Adesso occorre questi canali comunichino fra loro. Il grande Totò diceva: 'È la somma che fa il totale' ed è proprio quanto successo di recente nell’astronomia: abbiamo scoperto che mettendo insieme tutti i suoi messaggeri celesti, ognuno dà un’informazione in più, che connessa con le altre rivela aspetti inediti della fisica. Il mio libro inizia raccontando il messaggero per eccellenza, quello di Galileo Galilei: l’ottico. Gli astrofisici moderni, però, sanno bene che l’ottico costituisce solo una piccola parte delle frequenze alle quali emettono le stelle. Abbiamo imparato a utilizzare le frequenze radio, le X, le Gamma e abbiamo capito che alcune cose, invisibili in una frequenza, non lo sono in un’altra. Oggi possiamo comprendere molto più di prima".

Stiamo vivendo una fase nuova?
"È un fenomeno recente, registratosi in poche decine di anni: dal 1911/12, sappiamo esserci una radiazione che viene dall’alto. È stata una scoperta epocale, accompagnata da quella delle particelle di alta energia, un ambito di ricerca, tra l’altro, in cui gli italiani hanno raccolto successi straordinari".

La somma di cui parla si deve a una comunicazione più immediata fra gli scienziati o ad altro?
"Non è questione di comunicazione, gli scienziati parlano sempre fra loro e interagiscono molto; è un problema di fisica dell’emissione. Quando, per esempio, il 17 agosto 2017 è stato visto un evento gravitazionale dalle cui caratteristiche si è capito fossero coinvolte due stelle di neutroni, è subito iniziata la ricerca della controparte elettromagnetica, trovata istantaneamente in un lampo, modesto ma riconoscibile, di raggi Gamma. Incrociando la localizzazione del lampo con quella delle onde gravitazionali, si è enucleata una regione di cielo verso la quale si è subito orientata una batteria di telescopi per approfondire le indagini. Risultato? Si è scoperta una piccola galassia dove si era accesa una stella, una kilonova, cioè una supernova non molto brillante. Della stella si è osservata la morte, confermata da tutti i segni che fosse legittimo aspettarsi. A quel punto si è scoperto, per esempio, che queste fusioni di stelle di neutroni sono responsabili della formazione di buona parte degli elementi pesanti che conosciamo, come diverse masse terrestri di oro, formatesi proprio durante l’evento osservato".

È questa capacità di indagine a tutto tondo la novità epocale?
"Sì. L’evento appena descritto è di tipo gravitazionale ed è bene ricordare che un’onda gravitazionale modifica la struttura dello spazio, ma il cambiamento è un centesimo di un protone. Non è un caso che Albert Einstein dicesse non si sarebbero mai potuti vedere fenomeni di questo tipo. Oggi, però, mettendo insieme l’onda gravitazionale, la fisica, i dati dai satelliti per raggi Gamma, le grandi agenzie spaziali che li gestiscono, come Nasa ed Esa, e le potenti reti di telescopi, è possibile descrivere un fenomeno come non si sarebbe potuto fare fino a pochi anni fa e spiegare la sequenza di osservazioni registrate".

Parliamo di raggi cosmici: mi dà qualche esempio famigliare a tutti e qualche applicazione concreta dell’indagine che li riguarda?
"Un esempio? Le aurore boreali, cioè raggi cosmici che interagiscono con gli atomi della nostra atmosfera. Per quanto invece concerne qualche applicazione, c’è un esempio recente e clamoroso: poche settimane fa, su diverse riviste scientifiche, si è letto che 'i vichinghi erano in America già nel 1021'. Come? Dove? 1021? Proprio così: la conferma è stata una misura effettuata usando alcuni pezzi di legno con corteccia – quindi non manufatti -, probabilmente scarti di una falegnameria in un piccolo villaggio di Terranova, patrimonio Unesco e unico sito vichingo nel continente Americano. Esaminato il contenuto di carbonio radioattivo, se ne è riscontrato un picco corrispondente al 993, dovuto a un’emissione di raggi cosmici dal Sole riscontrata su altri alberi millenari. Contati gli anelli di accrescimento dopo il picco, gli archeologi hanno convenuto trattarsi di un legno risalente al 1021, per di più tagliato con un’ascia, uno strumento in ferro all’epoca sconosciuto ai nativi americani. Per farla breve, i vichinghi erano nel Nuovo mondo già allora, una scoperta gentilmente concessa dal Sole".

Non è possibile il legno sia stato portato lì anni dopo?
"No, non corrisponde ad alcuna imbarcazione o manufatto successivo. Senza ombra di dubbio è uno scarto di una lavorazione destinata a costruire qualcos’altro".

Il che ricorda come l’astrofisica sia una scienza fra le più antiche seppur proiettata al futuro…
"Dico sempre che il mio è il secondo lavoro più antico del mondo – ride – sebbene sì, costantemente proiettato in avanti".

Eppure si percepisce l’astrofisica come distante dalla nostra quotidianità. Perché, invece, è così importante?
"Perché indaga le nostre radici: lo si sappia o meno, noi siamo polvere di stelle. Escluso l’idrogeno, tutti gli atomi del nostro corpo sono stati sintetizzati da una stella. Il fascino che percepiamo per l’astrofisica è quello per le nostre origini, perché quando sai che ogni atomo che ti compone arriva dalla fornace termonucleare di una stella, capisci quanto sei grande e, insieme, minuscolo".

Luoghi comuni e retorica suggeriscono che per leggere il futuro serva conoscere il passato. L’astrofisica permette pronostici?
"L’astrofisica racconta il nostro passato. Circa il futuro, può permettersi solo proiezioni: possiamo per esempio dire come si comporterà il Sole nei prossimi miliardi di anni. Oppure, se studiamo asteroidi come i cosiddetti Near-Earth Object, possiamo dire se ci sia qualche probabilità che un corpo celeste sia pericoloso per la Terra. Checché se ne dica, però, il futuro dipende dalle nostre azioni, non dalle stelle".

Stiamo passando alla filosofia spicciola, anzi alla politica…
"A onor del vero siamo più dalle parti del marketing, campo in cui eccellevano i miei antenati astronomi- e pure astrologi, guai a sputare nel piatto dal quale si mangia -, bravi a persuadere re e imperatori di quanto il domani fosse scritto nel cielo. Detto altrimenti, bravi a rendere la propria consulenza imprescindibile quando si trattava di decidere le sorti collettive. La verità, però, è che le stelle sono depositarie e testimoni delle nostre origini, non del futuro dell’umanità".

Non è un caso si dica che il James Webb Space Telescope, l’osservatorio spaziale più complesso (e costoso) mai costruito, sia una macchina del tempo; è in grado di osservare a più di 13 miliardi di anni luce…
"Che nello spazio significa osservare eventi successi oltre 13 miliardi di anni fa, cosa possibile a James Webb – e non a un telescopio ottico come Hubble - perché opera nell’infrarosso. E questo perché le cosiddette “prime galassie” hanno avuto la loro luce spostata terribilmente verso il rosso dall’espansione dell’Universo. Adesso, grazie a Jwst, potremo indagarle".

Perché queste osservazioni sono attese dalla comunità scientifica come “rivoluzionarie”?
"Soprattutto perché, come sempre quando si tratta di osservare qualcosa di mai guardato prima, non è improbabile qualche sorpresa scombussoli le aspettative. In astronomia, una buona parte delle grandi scoperte deriva da una ricerca orientata da premesse diverse dai riscontri. Il celebre risultato dell’espansione accelerata dell’Universo, risalente a fine anni 90, è stato ottenuto in modo indipendente da due gruppi di ricerca, che in realtà avrebbero voluto verificare il rallentamento dell’Universo. Scoprirono l’esatto contrario e aprirono un ambito di indagine nuovo".

Quanto è importante, oggi, divulgare la scienza?
"È fondamentale e credo sia necessario cercare di affascinare le persone, coinvolgerle non solo con la testa, ma anche con l’emozione, con i sentimenti. Viviamo in un mondo dominato dalla ricerca e dalla tecnologia: oggi, anche chi ha un atteggiamento antiscientifico, non vive come un Amish rifiutando la corrente elettrica, ma probabilmente ha un telefonino in tasca. I terrapiattisti non usano il Gps? Dovrebbero ricordarsi che il Gps è un concentrato di tecnologie spaziali e scoperte scientifiche: non funzionerebbe se non conoscessimo e applicassimo la teoria della relatività. Per questo, come amo ripetere, quando si invia una foto col telefonino sarebbe opportuno dedicare un reverente pensiero agli astronomi.

Lo stesso si dovrebbe fare dopo una mammografia, visto che i suoi dati vengono analizzati da un programma derivato direttamente dalla radioastronomia. Nelle mie conferenze non faccio che ripeterlo: sentite il fascino di guardare l’infinito, fatevi domande, ponetevi problemi e immaginate il modo di risolverli".

A scanso di filosofia prêt-à-porter, perché l’uomo ha sempre guardato il cielo?
"Perché fino a circa cento anni fa, cioè quando i cronometri sono diventati accessibili a tutti, il cielo è stato l’orologio dell’umanità. E prima ancora ne era il calendario. Grazie a ricerche effettuate con scan Lidar, l’archeologia ha scoperto come nelle foreste dello Yucatan siano disseminati manufatti impressionanti, chiamati Fabbricati E (perché orientati verso est). Sono strutture che venivano usate per determinare il solstizio e l’equinozio. Occorreva vedere dove il Sole sorgesse nei vari momenti dell’anno, quindi determinare i cambi di stagione, e per farlo furono realizzate anche costruzioni chilometriche, alte decine di metri. Una fatica inumana, ma seguire il dio Sole era vitale per sapere quando iniziare la semina, quando cominciare ad arare un campo, o a raccoglierne i frutti. Questo in un’era pre-storica. Dopo, l’astronomia è diventata anche più influente, è diventata un asset economico".

Come?
"Permettendo la localizzazione, per secoli l’astronomia ha orientato la navigazione, ha permesso di segnare sulle mappe l’ubicazione di un’isola scoperta per caso e magari ricca di risorse, dando la possibilità di tornarci. È bene ricordare che tutti gli osservatori classici come quello di Greenwich, come l’Observatoir de Paris, quelli di Brera o Capodimonte, sono stati costruiti per calcolare le tabelle della posizione della Luna rispetto a Venere o altre stelle molto brillanti, e quindi determinare la longitudine in mare. Perché per moltissimo tempo i cronometri sono stati troppo costosi.

Insomma, quanti, come James Cook, potevano permettersene uno, che costava tre stipendi annuali? La gran parte dei capitani doveva dedurre l’ora osservando la posizione della Luna, di Venere, di questo o di quell’altro corpo celeste".

Un asset economico e quindi strategico.
"Certo, che poi era uno dei motivi più seri degli arresti domiciliari cui Galileo Galilei fu condannato ad Arcetri".

Vale a dire?
"Dopo la condanna dell’Inquisizione, il Papa voleva impedire che Galilei parlasse con gli emissari olandesi. A Padova, Galilei aveva capito che i satelliti di Giove erano degli orologi e che il loro utilizzo sarebbe stato prezioso per la marina, o per chiunque ne disponesse. Il Pontefice agì affinché Galilei non lo spiegasse all’esercito sbagliato".

Caraveo, com’è la giornata di lavoro di un astrofisico?
"Perlopiù dedicata allo studio di una mole immensa di dati d’archivio. Basti sapere che almeno un terzo degli articoli pubblicati oggi sulle osservazioni di Hubble si basa su dati d’archivio e stiamo parlando di uno strumento operativo da più di trent’anni. È un’altra cosa che dico spesso: in astronomia, i dati non sono come lo yogurt, non hanno una scadenza. Tutto sta ad archiviarli bene e a renderli facili da trovare, cose a onor del vero che gli astronomi sanno fare, aggiornando strumenti e software di continuo. Sono gli astronomi, per esempio, ad aver inventato il formato Fits, lo stesso usato dal Vaticano per i propri archivi. Permette di accedere alle immagini spaziali ricevute dagli osservatori di tutto il mondo: un esempio molto positivo di globalizzazione, diciamo così".

Oggi quale sarebbe la scoperta astronomica più rivoluzionaria?
"Una di quelle più attese da strumenti come il James Webb Space Telescope sono le bio-signature nell’atmosfera dei pianeti che orbitano intorno a stelle vicine. Cioè scoprire se nell’atmosfera del pianeta ci siano ossigeno, metano, o quelle molecole prodotte non solo attraverso processi geologici, ma anche e soprattutto attraverso attività biologiche. Sì, credo che la più grande scoperta della nostra era riguarderebbe le firme biologiche nell’atmosfera dei pianeti extrasolari".

È convinta arriverà?
"Certo. Ci si ricordi di quello che diceva il grande Stephen Hawking: dio non esiste, gli alieni sì".

Convinzione, però, che lo terrorizzava.
"
Infatti suggeriva di non inviare segnali nello spazio, perché una civiltà capace di raggiungerci da non si sa dove sarebbe, giocoforza, ben più avanzata di noi. E la nostra storia è prodiga di esempi poco felici di cosa sia successo quando una società avanzata ne ha incontrata una più primitiva".

Extraterrestri a parte, quanto dovremmo avere paura di minacce provenienti dallo spazio, penso ad asteroidi ed eventualità simili? Quando Oriana Fallaci chiese a Ray Bradbury perché si impiegassero tanta fatica e altrettanti soldi per andare sulla Luna, lui rispose “perché il Sole muore”. Lei che dice?
"Dello spegnimento del Sole dovremmo preoccuparci fra cinque miliardi di anni, quindi direi che abbiamo tempo. Sulle minacce più prossime, come quella costituita dagli asteroidi, stiamo invece concentrandoci già adesso. Occorre mapparle, sapere se ce ne siano di davvero serie. Mentre parliamo è per esempio in corso la missione 'Dart', della Nasa, tesa a verificare se si possa deviare un corpo celeste che fosse in rotta di collisione con la Terra.

Ciò che oggi sappiamo è che fra tutti gli asteroidi mappati nessuno ci verrà addosso. È vero, c’è una piccola regione di cielo, quella resa inosservabile dal Sole, da cui potrebbe arrivare un asteroide “nascosto”, ma da osservatrice del cosmo consiglierei ci si preoccupasse del riscaldamento globale più che degli asteroidi. La vera minaccia alla nostra sopravvivenza arriva da lì, da noi".

Margherita Hack è la prima scienziata italiana cui sarà dedicata una statua. Un inizio o un’eccezione?
"Speriamo sia un inizio e che possa ispirare più ragazze a farsi conquistare dal fascino della scienza. Ne abbiamo bisogno; metà dei neuroni del genere umano è nel cervello delle donne. Non possiamo permetterci di sprecare un patrimonio simile. Le ragazze possono (e devono) contribuire allo sviluppo sostenibile del nostro Pianeta".