SOLUZIONE ASTROQUIZ 42: Le candele standard

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 42

Vi avevo chiesto come si determina la distanza di una galassia. Questo giro tra le opzioni ce n’erano due di giuste: b e d, cioè con le candele standard e con gli ammassi globulari. In questo post analizzeremo la b. Cosa sono le candele standard?

Sono stelle particolari le cui caratteristiche possono essere utilizzate per determinare la distanza. Tra queste troviamo le stelle variabili Cefeidi, le RR-Lyrae e le supernovae di tipo Ia.Le prime due categorie sono stelle che variano la propria luminosità pulsando. Questo significa che ci sono dei periodi in cui si espandono e altri in cui si contraggono. La cosa interessante è che esiste una relazione che lega il periodo di variazione alla luminosità. Di conseguenza, dalle osservazioni possiamo determinare il periodo, con cui calcoliamo la luminosità che altro non è che una misura della magnitudine assoluta. Dal confronto con la magnitudine osservata (la magnitudine apparente) troviamo la distanza dell’oggetto. Le variabili Cefeidi sono state studiate approfonditamente da Henrietta Leavitt che, usando le lastre fotografiche dell’osservatorio di Harvard, ne ha scoperte qualche migliaio nella Grande Nube di Magellano, una delle galassie satellite della Via Lattea. E’ stata proprio lei la prima ad accorgersi che le stelle più luminose presentavano periodi di variazione più lunghi. Questa relazione è stata usata da Edwin Hubble per determinare la distanza della “Nebulosa” di Andromeda, che è risultata di 729 kpc (circa 2 milioni e 377 mila anni luce). Con questa scoperta Hubble ha risolto il Grande Dibattito sulla natura delle “Nebulose a spirale”. Le RR-Lyrae si trovano spesso associate agli ammassi globulari, insiemi di centinaia di migliaia di stelle legate gravitazionalmente. Dalle relazioni periodo-luminosità calibrate su variabili vicine è possibile ottenere distanze di galassie fino a 10 milioni di parsec.

Le supernovae di Tipo Ia sono considerate candele standard in quanto sappiamo esattamente che luminosità dovrebbero raggiungere e dal confronto con la luminosità osservata possiamo determinare la distanza. Come facciamo a sapere che luminosità dovrebbero avere?

Le supernovae di Tipo Ia esplodono sempre da stelle che hanno tutte la stessa massa e….rullo di tamburi…non sono massicce. Come?!!! Eh già! La loro particolarità è che si generano da una nana bianca che, accrescendo la sua materia da una stella compagna, raggiunge una massa critica, chiamata massa limite di Chandrasekhar (1.46 masse solari). Tutte queste supernovae quindi esplodono da nane bianche di 1.46 masse solari. Forte vero? L’esplosione disintegra completamente la stella, senza lasciarsi dietro residui compatti, e raggiunge luminosità elevatissime, che permettono di identificarle a distanze di miliardi di anni luce.

Come possiamo usare gli ammassi globulari?

Lo scopriremo nella prossima puntata.

A presto!

Sara

RCW 86 (Image credits: NASA)