Oltre il Sistema solare… uno sguardo all’Universo

Le stelle più vicine al Sole

Proxima Centauri: a circa 40000 miliardi di Km, una nana rossa in orbita intorno ad un sistema binario di due stelle chiamate α Centauri

Misura della distanza delle stelle Fino a circa 500 anni fa… “la Sfera celeste”

Misura della distanza delle stelle Con l’affermazione della teoria copernicana e il modello eliocentrico si iniziò a cercare un metodo per trovare la distanza delle stelle, prima di tutte il Sole Per la nostra stella il primo metodo si basava sui passaggi di Venere davanti al Sole

Distanza Terra-Sole Un osservatore posto in A vede il pianeta muoversi sulla corda C, mentre un osservatore posto in A' lo vede muoversi sulla corda C‘. Ad uno stesso istante, Venere apparirà in due punti diversi, rispettivamente B e B'. La separazione angolare tra B e B' (angolo f ) può essere ottenuta dalla differenza della durata del transito nei due luoghi di osservazione; d'altra parte la distanza tra i due punti A e A' è nota Si trova quindi la distanza BB' ed infine la distanza Terra-Sole cercata.

Distanza delle altre stelle Metodo della parallasse La parallasse è lo spostamento apparente di un oggetto quando lo si guarda da due punti diversi.

Distanza delle altre stelle Quando si va lontano… La magnitudine apparente misura la luminosità dell'oggetto come appare da Terra. La magnitudine assoluta invece è la misura della quantità di energia luminosa effettivamente emessa dalla sorgente celeste

Sole visto dalla Terra e da Marte La luminosità (magnitudine) apparente di una stella dipende sia dalla sua vera magnitudine, sia dalla distanza a cui si trova. La differenza tra magnitudine apparente e magnitudine assoluta ci dà quindi la stima della distanza dell'oggetto.

Calcoliamo la luminosità apparente di una stella E poi? Come facciamo a conoscere quanta energia luminosa produce una stella?

Distanza delle stelle… ce la faremo? Con il metodo della parallasse conosco la distanza di un centinaio di stelle… di queste posso trovare la magnitudine assoluta e studiare le caratteristiche della loro luce (quelle che non dipendono dalla distanza). Così scopro che ci sono diversi tipi di stelle. Allora queste stelle sono come dei “modelli” con cui confronto la luce di stelle più lontane per determinare la loro magnitudine assoluta.

Le Cefeidi sono stelle giganti, molto luminose intrinsecamente, la cui luminosità varia con estrema regolarità, con periodi compresi tra 1 e 70 giorni. La luminosità delle Cefeidi aumenta e diminuisce periodicamente perché queste stelle pulsano, cioè aumentano e diminuiscono continuamente di dimensioni.

La via Lattea

Il mezzo interstellare Lo spazio è ricco di materia solo che molto sparsa e per questo ci sembra vuoto. Il mezzo interstellare è un decimo, ad esempio, della massa visibile della via Lattea. Più del 90% è costituito da gas di idrogeno e elio, il resto è polveri, particelle minuscole di carbonio, silicio e altro.

Le nubi molecolari Contengono circa la metà del mezzo interstellare della via Lattea e sono ricche di molecole. Sono fredde e le vediamo perché possono essere illuminate da altre stelle, spesso che si trovano al loro interno o perché si stanno formando o perché stanno morendo.

Le nubi molecolari spesso portano alla formazione di più stelle, che formano ammassi aperti. Non hanno una vita molto lunga perché muovendosi intorno al centro della Galassia possono essere attratte da altre stelle e “liberate”.

La via Lattea è una galassia a spirale con 200 miliardi di stelle e un diametro di 100000 anni luce. Di profilo appare come una sottile striscia con un rigonfiamento centrale di stelle più antiche ed evolute (color giallo). Nei bracci si assottiglia ed è ricco di nebulose e di giovani stelle azzurre.

Il Sistema solare si trova in una parte abbastanza densa della via Lattea, ma su uno dei bracci e quindi abbastanza esternamente da vedere a occhio nudo la via Lattea come una striscia bianca-azzurra nel cielo

Ma come si fa a sapere di cosa sono fatte le stelle, le nubi molecolari e altri oggetti dello spazio? La luce sappiamo che è un’onda elettromagnetica, ma non tutte le onde sono solo luce visibile: raggi X e gamma, ultravioletti, infrarosso, onde radio sono onde che possono essere emesse da corpi e che possiamo vedere con gli strumenti adeguati e fuori dall’atmosfera terrestre (che come sappiamo assorbe alcuni tipi di onde, proteggendoci)

Schema con le diverse onde elettromagnetiche Schema con le diverse onde elettromagnetiche. Si distinguono perché cambia la lunghezza d’onda ovvero la distanza tra due creste dell’onda (freccia rossa)

Gli spettri elettromagnetici Lo spettro è essenzialmente la descrizione di una radiazione distinguendo i tipi di onde che vi sono e la loro energia

Con uno spettro puoi “leggere” non solo il tipo di onda, ma anche se ci sono degli elementi (idrogeno, elio, carbonio, ossigeno, metalli vari o altro..) nell’oggetto che emette la radiazione studiata. Ad esempio, qui sotto c’è uno spettro della luce visibile del sole: le righe scure sono causate da strati di gas meno caldi di quelli più interni che produce lo spettro continuo con i colori

Concludendo, la scienza ci può dire di cosa sono fatte le stelle, le nubi molecolari o un pianeta (che riflette luce non sua in base a come è fatto) e conoscerne altre caratteristiche, come ad esempio la temperatura, analizzando gli spettri elettromagnetici. Come per la distanza di una stella, prima però si è dovuto fare uno studio (sulla Terra) degli spettri emessi da gas incandescenti, o da altra materia, per avere dei “modelli” con cui confrontare gli spettri di oggetti celesti

Si sono costruiti diversi telescopi, ognuno sensibile a un certo tipo di onde e non ad un altro per poter avere tante immagini diverse della via Lattea (e ciò vale per tutto ciò che c’è nello spazio) e studiando tutte queste immagini si ricavano le informazioni che ci permettono di descrivere la via Lattea

In realtà si è veramente aggiornati solo se si segue la ricerca scientifica in questo campo... In questo momento c’è il nuovo telescopio spaziale Planck (l’importantissimo telescopio Hubble, ormai vecchio, finirà la sua ultima missione nel 2014) che sta aiutando gli astrofisici a scoprire nuove cose, anche sulla via Lattea. Leggi questo articolo dal sito “LASTAMPA.it” per chi non ha internet, ne riporto una parte nella prossima slide

16/02/2012 - SPAZIO Scoperta una misteriosa foschia al centro della Via Lattea  L'Esa rivela le ultime scoperte del telescopio spaziale "Planck PARIGI Il telescopio spaziale "Planck" ha rivelato l'esistenza nella nostra galassia di nubi di gas "fredde" fino ad ora sconosciute, così come di una misteriosa "nebbia" di microonde nel cuore della Via Lattea: lo ha reso noto l'Agenzia Spaziale Europea (Esa). Tra i dati trasmessi dal satellite figura anche la prima cartografia della presenza di monossido di carbonio nella Via Lattea: si tratta di uno dei principali componenti delle nuvole gassose in grado di dare origine a nuove stelle. Quanto alla "nebbia" di microonde, si tratta di una radiazione simile a quella di "sincrotrone", prodotta da elettroni che attraversano dei campi elettromagnetici dopo essere stati accelerati da esplosioni di supernova: tuttavia ha delle caratteristiche diverse da quelle osservate in altre regioni della galassia. Per spiegarne l'origine sono state avanzate diverse teorie: delle supernova particolarmente attive, l'esistenza di un "vento galattico" analogo a quello solare o anche l'annichilazione di particelle di "materia oscura", senza che al momento sia stato possibile chiarire il fenomeno.