Di Clara Moskowitz - http://www.lescienze.it/ - La
sezione aurea si può ritrovare nella conchiglia del nautilus, nel
Partenone, nei dipinti di Leonardo e ora anche nelle stelle. Un nuovo studio
condotto con il telescopio spaziale Kepler ha infatti scoperto quattro
stelle variabili che pulsano
a frequenze il cui rapporto è vicino al
numero irrazionale 0,61803398875…, indicato anche con la lettera grecaphi, o sezione aurea, o ancora come inverso del numero 1,61803398875….
La
sezione aurea non era comparsa nelle sfere celesti finché l’astronomo
John Linder del College of Wooster, in Ohio, e colleghi non hanno
analizzato i dati di Kepler. I ricercatori hanno considerato una classe
di stelle chiamate RR Lyrae, note per la loro variabilità. A differenza
del Sole, che brilla con intensità costante (una buona cosa per la vita
sulla Terra!), queste stelle aumentano e diminuiscono la loro luce
seguendo l’espansione e la contrazione della loro atmosfera, dovute a
variazioni periodiche di pressione.
Ogni
stella pulsa con una frequenza primaria propria e mostra anche
fluttuazioni di luminosità più piccole, caratterizzate da una frequenza
secondaria. “I rapporti tra queste due frequenze sono molto importanti”,
ha spiegato l’astronomo Róbert Szabó dell’Osservatorio Konkoly, in
Ungheria, che non era coinvolto nello studio, “poiché dipendono dalla
struttura interna delle stelle: se una stella mostra molti ‘modi’ di
oscillazione, l’osservazione delle frequenze fornisce limiti molto
stringenti ai modelli stellari”.
Per quattro delle
sei stelle RR Lyrae analizzate dai ricercatori, il rapporto tra le
frequenze primarie e secondarie era vicino al valore aureo, per esempio
entro un 2 per cento del suo valore nel caso della stella KIC 5520878.
La sezione aurea affascina matematici, scienziati e artisti fin
dai tempi di Pitagora ed Euclide, anche se è ancora da stabilire se sia
effettivamente presente in tutti i luoghi in cui è stata trovata.
“La sezione aurea ha
una lunga storia in diverse discipline, dalla fisica dei cristalli alle
arti visive”, commenta l’astrofisico Mario Livio, dello Space Telescope
Science Institute di Baltimora, che nel 2002 ha scritto La sezione aurea. Storia di un numero e di un mistero che dura da tremila anni (Biblioteca Universale Rizzoli, 2012).
Due
numeri formano una coppia aurea se il loro rapporto è pari al rapporto
tra la loro somma e il maggiore dei due (in termini geometrici, si
tratta di un rettangolo in cui il lato lungo sta al lato corto come il
semiperimetro sta al lato lungo).
“La sezione aurea è
speciale perché in un certo senso è il più irrazionale dei numeri
irrazionali”, spiega Livio. Alcuni numeri irrazionali sono facili da
approssimare usando numeri razionali, altri meno.
La
connessione tra la sezione aurea e queste stelle variabili potrebbe
avere un significato oppure essere una semplice coincidenza. “Molte
affermazioni su fenomeni naturali e sezione aurea sono esagerate”,
afferma il matematico e informatico George Markowsky dell’Università del
Maine a Orono. “Mi rifiuto di accettare un valore ‘vicino’ alla sezione
aurea se se ne discosta per più del 2 per cento. Dopo tutto, intorno a
un numero reale esiste un’infinità di altri numeri reali. Non mi sembra
che qualcuno scriva articoli sulle proprietà mistiche di 0,6 (che è
molto vicino a 0,618….).”
L’astronomo Szabó, che
guida il gruppo di lavoro che studia i dati di Kepler sulle stelle RR
Lyrae, spiega di non essere ancora convinto che la vicinanza alla
sezione aurea in questo caso sia una coincidenza, e che la
caratterizzazione delle frequenze di di oscillazione delle stelle è
importante. “Questo articolo è un contributo significativo su questo
tema”, dice Szabó.
Anche
se il campione di questo studio era molto limitato, i ricercatori hanno
notato una caratteristica interessante nelle quattro stelle con
rapporti di frequenze prossimi alla sezione aurea. Queste stelle infatti
mostrano tutte un comportamento frattale, hanno cioè uno schema che si
ripete sempre uguale a ogni scala dimensionale, mentre nel caso delle
stelle senza sezione aurea questo schema non si presenta. “Ciò porta a
ipotizzare che possa trattarsi di una correlazione, ma per dirlo
occorrono più dati”, aggiunge Linder.
Un esempio di
frattale è una linea di costa frastagliata, che rivela sempre nuove
insenature via via che si ingrandisce l’immagine, da qualunque punto di
vista si parta. “La stessa cosa vale con le frequenze di queste stelle:
se ne rilevano sempre di nuove”, sottolinea Linder.
Le
stelle auree in realtà sono i primi casi di sistemi, al di fuori del
laboratorio, in cui si manifesta una “dinamica non caotica strana”.
L’aggettivo “strano” qui si riferisce allo schema frattale, e “non
caotico” significa che lo schema è ordinato e non casuale. La maggior
parte degli schemi frattali in natura, come il tempo meteorologico, è di
tipo caotico; perciò questa caratteristica delle stelle variabili è una
sorpresa.
“Se si cerca nella letteratura, si trovano
molti esempi di comportamento caotico strano”, ha spiegato Linder.
“Ritengo che il nostro articolo stia portando in primo piano questo tipo
di dinamica finora ignorata”. Se lo stesso schema venisse rilevato in
diverse stelle con frequenze caratterizzate dalla sezione aurea, ciò
potrebbe portare gli astronomi a comprendere e prevedere meglio la
fisica delle pulsazioni stellari. “In termini dinamici”, conclude Livio,
“è molto interessante comprendere perché i sistemi sarebbero attratti
da questo rapporto”.
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collaboration
Fonte:http://www.lescienze.it/news/2015/02/16/news/sezione_aurea_frequenza_oscillazione_stelle-2486924/
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collaboration
Fonte:http://www.lescienze.it/news/2015/02/16/news/sezione_aurea_frequenza_oscillazione_stelle-2486924/
Nessun commento:
Posta un commento