domenica 8 dicembre 2013

Viaggio nella Via Lattea


Il video qui sopra è un video fantastico.
Il viaggio inizia nel centro della nostra galassia dove si presume ci sia un buco nero supermassivo. Per definizione il buco nero non lo possiamo vedere perché, appunto, è nero. Allora come facciamo a sapere che abbiamo a che fare con un tale oggetto da quelle parti? Perché possiamo osservare il moto delle stelle nel centro della galassia. Dalle caratteristiche di tali orbite gli astrofisica possono ricavare diversi parametri, tra cui una stima della massa del sistema (cioè in un singolo caso, del sistema stella+altro oggetto). Dato che viene fuori una massa di un milione di masse solari, l'unica spiegazione possibile è quella di un buco nero (anche perché le stelle mediamente hanno una massa solare e comunque le più massive non vanno oltre uno-due centinaia di masse solari).
Ma finora abbiamo parlato del cuore della nostra galassia. In realtà la regione centrale vera e propria è chiamata "bulge" ed è molto più estesa della zona-buco-nero come potete vedere dal video. Cosa c'è nel bulge? Forse meglio dire cosa non c'è: il gas (attenzione: quando in astrofisica si dice che qualcosa non c'è vuole sempre dire che le quantità sono trascurabili!). Quindi in pratica non abbiamo formazione stellare visto che il gas freddo è un ingrediente essenziale. E dunque? Dunque abbiamo un'evoluzione passiva della regione centrale; cioè le stelle invecchiano proprio come la gente in quei paesini di provincia giocando a carte davanti al bar.
Lo so cosa vi state chiedendo: ma queste stelle non muoiono? Tutte le stelle muoiono, naturalmente. Ma la durata di una stella dipende dalla massa: più la stella è massiva, più "carburante" consuma, meno vive. E così se abbiamo stelle vecchie esse sono tutte stelle di piccola massa. Ma non solo! Le stelle piccole sono anche le più (relativamente) fredde (parliamo dai 3000 ai 6000 gradi più o meno). E dunque appaiono di colore rosso (al contrario quelle più calde sono blu). Si tratta dello stesso fenomeno che si può ammirare quando si lavora il metallo: quando esso è incandescente è caldissimo; man mano che si raffredda diventa sempre più rosso.
Ma adesso usciamo dal bulge.  E arriviamo nel disco stellare. Come potete osservare dal video ci sono delle zone scure che non permettono di osservare le regioni centrali: si tratta di presenza di polvere. Si tratta di piccoli pezzi di silicati (mix di ossigeno e silicio) e di grafite (quella delle matite, quindi carbonio). La polvere, oltre a fare tante belle cose, è importante per le lunghezze d'onda a cui possiamo osservare la luce proveniente dal centro. Infatti la polvere blocca la luce visibile e ri-emette a lunghezze d'onda più lunghe (tipo infrarosso).
Quindi nel disco abbiamo: le stelle, il gas e la polvere. Perché il disco appare blu? L'abbiamo detto poco prima: c'è il gas e si formano le stelle. Dunque mediamente abbiamo anche stelle giovani nel disco rispetto al nulla del bulge.
Continuando a vedere il video, ad un certo punto spuntano fuori degli oggetti chiamati ammassi globulari (Globular Clusters nel video). Cosa sono? Si tratta di sistemi stellari che contengono un centinaio di migliaia di stelle. Sono gli oggetti più vecchi dell'universo. Niente gas da quelle parti e una densità di stelle altissima (ma tutte vecchie, per il solito discorso). Comunque se volete stimare l'età dell'universo, dovrete fare i conti con gli ammassi globulari, sappiatelo!
Ma attorno al disco non ci sono solo ammassi globulari: ci sono anche delle stelle le quali fanno a formare il cosiddetto alone stellare.
E per finire, la nostra benamata materia oscura in cui la Via Lattea è placidamente immersa. E di cui non sappiamo niente a parte il fatto che ci deve stare.
Ah, dimenticavo. L'ESA ha realizzato questo video per spiegare cosa la prossima missione GAIA andrà ad osservare: ovvero misurerà la distanza delle stelle nella regione mostrata nel video. Questo permetterà una migliore calibrazione delle distanze cosmologiche. Per maggiori informazioni vedi qui.
Ah, dimenticavo ancora: GAIA dovrebbe essere lanciato il 19 dicembre 2013. Segnatevi la data!
Bene, il nostro breve viaggio è finito. Sì, è vero, conosciamo il contesto. Ma c'è ancora tanto (troppo?) da comprendere.