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L’ultima straordinaria immagine ripresa dal Telescopio Spaziale Hubble riguarda uno spettacolo cosmico di fuochi d'artificio su Eta Carinae. Il sistema stellare doppio, brillante di colori rosso, bianco e blu, è esploso più volte; l'esplosione più recente risale a circa 200 anni fa, nel 1838, quando un evento battezzato Grande Eruzione ha dato il via allo spettacolo pirotecnico tutt’oggi visibile.

Hubble ha fotografato Eta Carinae per 25 anni, ma questa è la foto a più alta risoluzione che abbia mai ottenuto. L’immagine, scattata nell’ultravioletto utilizzando la Wide Field Camera 3, rivela il magnesio gassoso (blu) tra l'azoto incandescente (rosso). Stando alle teorie stellari, gli astronomi si aspettavano di vedere il magnesio tra i filamenti esterni dell'azoto rosso, ma sorprendentemente lo hanno trovato nello spazio tra le "bolle" di polvere e gas in espansione e l'azoto periferico.

Secondo la teoria della fisica quantistica, ogni fenomeno ondulatorio ha una controparte particellare.  Nel caso delle onde luminose, per esempio, la più piccola unità luminosa – il cosiddetto quanto, ovvero la particella di luce – è il fotone. Analogamente, le onde sonore hanno come controparte particellare il fonone. A differenza del fotone – osservato nel 1905 da Albert Einstein, con un celebre esperimento che gli valse il Premio Nobel per la fisica nel 1921 – i singoli fononi, a oggi, non erano stati ancora misurati. Nel 2018, un gruppo di ricercatori della University of Colorado Boulder ha costruito un dispositivo in grado di rilevare i fononi con una precisione senza precedenti; lo strumento, introdotto in una camera a vuoto per isolarlo da tutti i fenomeni acustici esterni, aveva tuttavia consentito di osservare un grappolo di sette fononi, ma non il singolo fonone. Ora, grazie a un miglioramento dell’apparato sperimentale, lo stesso gruppo di ricerca è stato in grado di individuare i singoli fononi.

I fononi sono più lenti dei fotoni e questo, insieme alla possibilità di misurarli senza distruggerli, rende le particelle sonore estremamente utili nelle applicazioni di calcolo quantistico. Tuttavia, il dispositivo messo a punto dalla University of Colorado Boulder ha la limitazione di riuscire a trattenere i fononi solo per un breve periodo di tempo prima che escano, il che lo rende poco utile per applicazioni atte alla memorizzazione dei dati. I ricercatori stanno cercando di superare questo problema aggiungendo catarifrangenti acustici all’interno della cavità contenente i fononi, uno stratagemma che dovrebbe allungarne il tempo di permanenza.

Proprio come lo studio particellare della luce ha portato a tecnologie moderne di grande utilità – una tra tutte, la fibra ottica – lo studio dei fononi potrebbe un giorno rivoluzionare applicazioni come l'informatica quantistica. Possiamo ben dire che siamo agli inizi dell’era tecnologica del fonone.