LE ETÀ DELLA GALASSIA van Gogh: notte stellata (1989)

LA VIA LATTEA Ricostruzione della Via Lattea (osservatorio di Lund, Svezia) Nel 1610 Galileo scopri’ che la Via Lattea era costituita da un grandissimo numero di stelle non risolvibili ad occhio nudo….

…circa 200 anni piu’ tardi William Herschel conto’ le stelle osservate in differenti direzioni proponendo il suo modello di Galassia….

Modello di Galassia proposto da Herschel …e nel 1917 Harlow Shapley scopri’ ammassi stellari distribuiti in un volume sferico NON centrato nel Sole... 1 parsec (pc)= 3.26 anni luce = 3.1 . 1018 cm

STRUTTURA DELLA GALASSIA

Ricostruzione della Via Lattea vista dall’alto

La Via Lattea osservata in infrarosso dal satellite COBE LA VIA LATTEA IN INFRAROSSO La Via Lattea osservata in infrarosso dal satellite COBE

GLI AMMASSI STELLARI Insiemi di stelle (da circa 1000 ad 1000000) con composizione chimica ed eta’ praticamente identiche ma con massa diversa  formatesi dal collasso di una stessa nube interstellare

FORMAZIONE STELLARE IN ORIONE

FORMAZIONE STELLARE IN M 16

Gli ammassi della nostra galassia si dividono in due tipi : AMMASSI GLOBULARI ED AMMASSI APERTI con caratteristiche fotometriche, chimiche e dinamiche diverse che indicano una diversa storia evolutiva AMMASSI GLOBULARI  Insieme di 100000-1000000 stelle disposte con simmetria sferica  Assenza di gas e polveri interstellari

Ammasso globulare M80

 Gli ammassi globulari sono disposti nell’alone in configurazione sferica attorno al centro della Galassia

 sono costituiti principalmente da stelle gialle /arancio/ rosse Ammasso globulare M55

Diagramma Colore-Magnitudine per l’ammasso globulare M55

COMPOSIZIONE CHIMICA L’idrogeno e’ l’elemento piu’ abbondante nell’Universo In generale la materia stellare ed interstellare e’ costituita per oltre il 97% da H ed He  composizione chimica degli ammassi globulari: scarsa abbondanza di elementi piu’ pesanti dell’elio (0.001 - 0.0001 grammi in un grammo di materia stellare)

Ammasso globulare M4

AMMASSI APERTI  100-1000 stelle disposte in configurazione irregolare  Presenza di gas e polveri interstellari  Distribuiti sul disco della Galassia  composizione chimica: piu’ ricchi degli ammassi aperti in elementi piu’ pesanti dell’elio (0.01 - 0.03 grammi su un grammo di materia stellare)

Ammasso aperto NGC 6791

L’ammasso delle Pleiadi  contengono molte stelle blu/bianche L’ammasso delle Pleiadi

L’ammasso aperto M7

 Gli ammassi aperti mostrano moti circolari sul disco attorno al centro della Galassia  Gli ammassi globulari presentano moti ellittici nell’alone

QUAL’E’ LA SPIEGAZIONE DELLE CARATTERISTICHE OSSERVATE? Stelle grandi  calde e luminose  tempi di vita brevi Una stella e’ in equilibrio tra la forza gravitazionale e la pressione del gas caldo che la costituisce L’energia per mantenere calda la stella e’ fornita dalle reazioni nucleari Piu’ la stella e’ grande piu’ rapidamente consuma il combustibile nucleare

DEDUZIONI  Gli ammassi aperti contengono stelle blu  sono ammassi giovani  Gas e polveri nel disco Galattico  formazione stellare ancora attiva  Gli ammassi globulari sono ammassi piu’ antichi in cui le stelle piu’ grandi (blu) sono gia’ “morte”  La forma sferica degli ammassi globulari indica che e’ stato raggiunto l’equilibrio tra le interazioni gravitazionali delle stelle componenti  ammassi antichi  Alone privo di gas  formazione stellare ormai inibita

COMPOSIZIONE CHIMICA  Gli elementi piu’ pesanti dell’elio vengono prodotti SOLO all’interno delle stelle per mezzo di fusioni nucleari ed immessi nello spazio interstellare grazie ai venti stellari e soprattutto all’esplosione delle stelle massicce (>10 Mo) alla fine della loro vita (supernovae) DEDUZIONE  Gli ammassi globulari sono ammassi di “prima generazione” (popolazione II) formatesi dalla materia originata dalla nucleosintesi primordiale (..in realta’ non e’ precisamente cosi’..)  Gli ammassi aperti sono ammassi formatesi da materia “riciclata” precedentemente elaborata nuclearmente nelle stelle massicce di ammasso globulare e poi reimmessa nelle nubi interstellari (popolazione I)

Nebulose formatesi dall’esplosione di una supernova I resti della supernova nella costellazione della Vela

Nebulosa del Granchio

POPOLAZIONE I (AMMASSI APERTI) POPOLAZIONE II (AMMASSI GLOBULARI) …riassumendo: POPOLAZIONE I (AMMASSI APERTI)  Situati nel disco della galassia  Eta’ piccole ed intermedie  Ricchi in elementi pesanti  Moti circolari POPOLAZIONE II (AMMASSI GLOBULARI)  Situati nell’alone o nel bulge  Eta’ grandi  Carenti in elementi pesanti  Orbite ellittiche disordinate

TUTTE LE GALASSIE SONO UGUALI ALLA NOSTRA? Anche le galassie presentano due grandi tipologie morfologiche: Galassie a spirale (come la nostra) con un disco ricco di gas, polveri e stelle blu dov’e’ ancora attiva la formazione stellare Galassie ellittiche ricche di stelle gialle / arancio quasi prive di gas e polveri (come l’alone della nostra Galassia)

La galassia di Andromeda: una Galassia a spirale

La galassia ellittica M 87

M 104: la galassia “sombrero”

Galassie lontane osservate dal telescopio Hubble

ESISTE UNO SCENARIO DI FORMAZIONE DELLA GALASSIA CHE INTERPRETI LE OSSERVAZIONI?

…..USCENDO DALLA NOSTRA GALASSIA   AMMASSI STELLARI IN GALASSIE ESTERNE La Grande Nube di Magellano

La Piccola Nube di Magellano

L’ammasso NGC 1850 nella Grande Nube di Magellano

Ammassi in Andromeda osservati con il telescopio Hubble

Ammasso globulare nell’alone della galassia ellittica NGC5128 (distante 13 milioni di anni luce) il piu’ distante ammasso globulare di cui sia possibile studiare le stelle individualmente …..E LA STORIA CONTINUA…..