Le galassie quante sono, come si sono formate e come evolvono, e la via lattea veramente illumina di bianco il cielo stellato, come le classificchiamo ?
Quante sono le stelle del cielo
Quante stelle si possono vedere ad occhio nudo: un esperto astrologo sumero in quel della Mesopotamia poteva vedere non più di 4 mila stelle, ma quante sono le stelle del cielo?
Se proprio vogliamo forzare la mano, possiamo azzardare che nell’Universo c’è un numero di stelle pari al numero di Avogadro, perché ?
Ogni galassia è composta da 100 miliardi di stelle.
Nell’Universo ci sono più di 100 miliardi di galassie.
L’evoluzione delle Galassie
Dopo solo 1 miliardo di anni dal big bang, le stelle si ammassarono e formarono le Galassie.
L’evoluzione che hanno avuto le Galassie si intuisce dall’osservazione e raffronto delle galassie vicine e di quelle lontane, un pò come quando si studia l’evoluzione della vita osservando gli animali e le piante attuali.
Le Galassie a noi più lontane ci mostrano come erano le Galassie tanto tempo fa, quel che noi vediamo è solo la loro antica immagine. Viceversa le Galassie più vicine ci mostrano come esse sono “adesso”.
Il Movimento delle Galassie
Le Galassie si muovono secondo due moti: rotazione attorno al buco nero e traslazione, cioè si allontanano fra loro, secondo la teoria dell’espansione dell’Universo.
Più le galassie si allontanano, più velocemente si muovono, al punto che sembrano muoversi quasi alla velocità della luce.
In questa espansione due Galassie si possono scontrare formando una Galassia più grande con tante piccole Galassie che le ruotano attorno.
La forma delle Galassie
Le Stelle si possono ammassare formando ammassi stellari globulari o sferici, oppure formando degli insiemi spiraliformi.
Negli ammassi stellari globulari troviamo stelle più vecchie.
Negli ammassi stellari a a spirale troviamo stelle più giovani.
Il Sole è una stella giovane e si trova dentro la via lattea che è spiraliforme.
Il colore delle Galassie
Tanto più le galassie si allontanano tanto più diventano rosse, da quì è nata la certezza dell’espansione dell’Universo. E’ stato provato che l’Universo è in espansione accelerata. La costante cosmologica esprime l’espansione accelerata. L’Universo è governato da due forze: una è l’espansione (centrifuga) e l’altra è l’attrazione (centripeta).
Le popolazioni stellari
Le stelle possono essere divise per composizione chimica in popolazione I e popolazione II e popolazione III.
Le popolazione III e II sono composte dalle stelle più vecchie, contengono elementi leggeri soprattutto idrogeno ed elio, hanno bassa metallicità.
Le stelle più giovani contengono gli elementi pesanti prodotti nell’esplosione delle supernove, hanno alta metallicità, sono dette stelle di popolazione I.
La metallicità delle stelle
La metallicità è il rapporto Ferro / Idrogeno contenuti in una stella, ad esempio la metallicità del Sole è 1,6% della massa.
Le stelle più metalliche del Sole hanno metallicità positiva.
Le stelle meno metalliche del Sole hanno metallicità negativa.
La metallicità del Sole è uguale a zero.
In una Galassia la metallicità è maggiore al centro che in periferia.
Analogamente nel Sistema Solare i pianeti terrestri, più vicini al Sole, contengono più metalli di quelli gioviani esterni: la densità dei pianeti gioviani è un quarto della densità dei pianeti terrestri.
La Via Lattea
La nostra Galassia si chiama Via lattea, per la colorazione più chiara lasciata nel nero cielo notturno.
Tuttavia l’inquinamento luminoso delle aree urbane rende impossibile la visione della Via Lattea, che invece diviene visibile nelle aree rurali quando la Luna è sotto l’orizzonte.
Nel cuore della nostra galassia c’è un buco nero con massa 4 milioni di volte maggiore di quella del Sole.
Nel braccio di Orione della Via Lattea c’è il nostro sistema solare, ma Orione è una costellazione.
Il Sole assieme ad altre 300 miliardi di stelle formano la Via Lattea.
La Via Lattea è una galassia mediamente attiva. Tuttora la Via Lattea ogni anno trasforma il gas freddo in stelle. Gran parte delle nuove stelle, due masse solari, si forma sul piano galattico tra l’orbita del Sole e il centro della Via Lattea stessa.
La Via lattea si è formata 9 miliardi di anni fa’.
Poche persone in Occidente hanno visto la via Lattea, perché il buio è scomparso. Per immaginarsi il vero buio delle generazioni passate bisogna osservare il quadro di Van Gogh: La notte stellata dipinto prima dell’avvento della luce elettrica. Tutto cambiò quando nel 1880 Edison brevettò la prima lampadina elettrica.
La forma della Via Lattea
La Via Lattea è una Galassia a spirale.
La Via Lattea ha la forma di un piatto, un disco deformato: rapporto 100 di diametro e 1 di spessore.
Infatti la Via Lattea ha un diametro di 100.000 anni luce e uno spessore di 1.000 anni luce.
Analogamente al Sistema Solare che coi suoi pianeti si appoggia sul piano dell’Ecclittica, così i 300 miliardi di stelle sono alloggiati su un piano, a varia distanza dal centro della galassia.
Il disco si deforma verso la periferia della galassia, perché la forza di gravità è più debole.
Il piano galattico
Il piano galattico è inclinato di circa 60 ° rispetto al piano dell’orbita terrestre (eclittica). La Via Lattea incomincia dalla costellazione di Cassiopea a nord, alla costellazione di Crux all’estremo sud.
L’età della Via Lattea
La Via Lattea iniziò a formarsi molto presto: un miliardo di anni dopo il Big Bang, e continuò per altri 2 miliardi con la fusione di una galassia più piccola.
Il Sole è relativamente giovane, ha 5 miliardi di anni e ne durerà altrettanti.
Distanza delle Galassie
La luminosità e la dimensione non ci dicono granchè sulla vicinanza o lontananza dei corpi celesti, esempio Venere è il corpo celeste più luminoso, ma è un piccolo pianeta molto vicino alla Terra. Negli anni Venti del Novecento, Hubble ha scoperto come determinare le distanze nell’Universo.
Legge di Hubble-Lemaitre
La luce delle galassie ha uno suo spettro, dal quale si deduce la velocità con cui si allontanano dalla Terra. Questa velocità è proporzionale alla loro distanza: le galassie più lontane si tingono di rosso. Così abbiamo scoperto che l’Universo si espande. L’espansione era già stata prevista dalla relatività. La galassia più distante è localizzata a 13,3 miliardi di anni luce, mentre si stima il big bang a 13,7.
Esistono dei corpi celesti pulsanti e il loro ritmo di pulsazione aumenta se si avvicinano, e diminuisce se si allontanano.
La galassia più vicina alla nostra Via lattea
Andromeda è la galassia più vicina alla Via lattea, la sua luce impiega 2,5 milioni di anni per raggiungerci. La si può riconoscere d’estate e d’autunno tra Pegaso e Cassiopea.
Andromeda contiene oltre un bilione di stelle: 10^12.