SOLUZIONE ASTROQUIZ 29: la scoperta delle galassie

Mega ciao!
Scusatemi il ritardo, ma è un periodo abbastanza pieno.
SOLUZIONE ASTROQUIZ 29
Vi avevo chiesto chi ha scoperto che alcune nebulose non fanno parte della Via Lattea. La risposta corretta è: Edwin Hubble. Infatti Charles Messier è solo il cacciatore di comete che ha stilato un catalogo di 110 oggetti, che prende il suo nome, tra nebulose e ammassi stellari. Questi oggetti infatti a prima vista sono molto simili alle comete, con un aspetto molto nebulare, ma nel corso delle osservazioni si capisce che non lo sono in quanto non si spostano. Dato che gli facevano perdere un bel po’ di tempo nella sua caccia, Messier ha deciso di catalogarli tutti. Però era convinto che facessero parte della Via Lattea. Con l’avvento delle lastre fotografiche gli astronomi si sono accorti che alcune di queste nebulose avevano una forma a spirale. Negli anni ’20 Hubble, analizzando le lastre fotografiche della “nebulosa di Andromeda” si accorse che presentavano alcune stelle con una luminosità variabile. Da uno studio approfondito stabilì che facevano parte di una classe particolare di stelle variabili: le Cefeidi. Queste stelle hanno una relazione ben definita tra luminosità e periodo di variazione, che permette di determinare la magnitudine assoluta e la distanza. Hubble determinò quindi che le 12 cefeidi che facevano parte della “nebulosa di Andromeda” si trovavano a circa 900 mila anni luce di distanza, ponendo la “nebulosa” ben al di fuori della Via Lattea. Questo pose fine al grande dibattito di cui vi parlerò nei prossimi post. Oggi sappiamo che la distanza della galassia di Andromeda è di circa 2 milioni e 100 mila anni luce.
A presto!

Sara

Osservazione annullata

Mega ciao!
Purtroppo il meteo non è migliorato. L’osservazione è ANNULLATA. In caso di miracolosa apertura del cielo correremo in piazza, ma dubito che succederà. Se volete potete comunque seguire l’evento cliccando nel link qui sotto. Il video è ripreso in diretta dalle Canarie.
Buona visione!

Sara

Tutti pronti per il transito di Mercurio

Mega ciao!
Lunedì si avvicina! E dopo questa frase mi starete già maledendo per avervi ricordato quanto corto è il weekend. Ma in realtà non volevo fare terrorismo psicologico. Lunedì ci sarà un evento spettacolare: il transito di Mercurio. Cosa si vedrà? Mercurio è il pianeta più piccolo e più vicino al Sole del Sistema Solare. La sua orbita lo porta a transitare davanti al disco del Sole, esattamente lungo la nostra linea di vista, quindi potremo osservare un piccolo pallino nero passare davanti alla nostra stella. Sarà un evento molto bello, quindi non perdetevelo, altrimenti per assistere al transito successivo vi toccherà aspettare il 2032.
Ovviamente per osservare il transito dovete prendere delle adeguate precauzioni: NON guardate il Sole con un telescopio non dotato di filtro solare! Se lo fate la vostra retina si brucia in meno di un secondo e rimanete ciechi per il resto della vita. Volete osservare l’evento senza dovervi preoccupare? Raggiungeteci in Piazza Falcone Borsellino a Schio! Ci troverete con diversi telescopi dotati di filtri solari. Potrete ammirare il transito con filtri diversi che mettono in evidenza caratteristiche diverse del nostro Sole. Si va dall’astrosolar, con cui è possibile vedere il disco e le macchie solari (quando ci sono), al prisma di Herschel, con cui potrete vedere anche la granulosità. Per chiudere in bellezza avremo anche il Lunt, il telescopio solare, con cui è potrete ammirare le protuberanze.
Siete carichi? Noi si! Vi aspettiamo lunedì dalle 13:30 al tramonto in Piazza Falcone Borsellino!
Se avete bisogno di informazioni sull’osservazione o sulle attività del gruppo astrofili chiamatemi al numero 3290689207.
A presto!

Sara

SOLUZIONE ASTROQUIZ 28: le costellazioni circumpolari

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 28
Il gioco di questa settimana era un vero o falso. L’affermazione a cui bisognava rispondere è: non esiste nessuna costellazione che sia visibile in cielo in ogni stagione. La risposta corretta è: FALSO. Infatti, anche se la maggior parte delle costellazioni visibili cambiano a seconda della stagione, ce ne sono alcune presenti tutto l’anno. Queste si chiamano costellazioni circumpolari e sono situate vicino al polo nord celeste. Cos’abbiamo in questa regione di cielo? Ovviamente la Stella Polare, che indica sempre il nord, situata nella costellazione dell’Orsa Minore. Nonostante quello che pensano in molti, la Stella Polare non è la più luminosa del cielo. Pensate che ha una luminosità talmente scarsa che anche da città con poco inquinamento luminoso fate fatica ad individuarla. Per trovare la Stella Polare vi basta saper riconoscere l’Orsa Maggiore, un’altra costellazione visibile tutto l’anno. Infatti se collegate Merak e Dubhe, due stelle della coda dell’orsa, con una linea immaginaria e prolungate di quattro volte la loro distanza trovate la Stella Polare. Tra le due orse troviamo la costellazione del Drago, che ospita una nebulosa planetaria spettacolare: la nebulosa Occhio di Gatto. Altre costellazioni visibili tutto l’anno sono la Giraffa, Cassiopea, riconoscibilissima per la sua forma a ‘W’, e Cefeo, che ricorda il disegno di una casa che facevamo quando eravamo bambini. Questo ovviamente per quanto riguarda il nostro emisfero. Gli abitanti dell’emisfero sud vedranno costellazioni circumpolari completamente diverse. Da loro la Stella Polare non è visibile, ma il Polo Sud celeste cade più o meno al centro della costellazione dell’Ottante, in una zona quasi priva di stelle, individuabile utilizzando la costellazione della Croce del Sud.
A presto!

Sara

La costellazione dell’Orsa Maggiore
Le costellazioni circumpolari boreali
La nebulosa Occhio di Gatto (Image credits: NASA)
La Croce del Sud

Evoluzione dei residui di supernova – terza parte

Mega ciao!
Nei residui di supernova si può definire un istante in cui le condizioni di espansione adiabatica, che abbiamo analizzato nel post di giovedì, non sono più valide. Se il mezzo interstellare ha una densità di atomo/(cm^3), questo istante si verifica dopo 10^5 anni dall’esplosione, ad un raggio di circa 40 pc e per una velocità del gas eiettato di 100 km/s. A questo punto comincia la fase isoterma, che è caratterizzata da perdita di energia. In queste condizioni il moto del gas p determinato dalla conservazione della quantità di moto, secondo il modello per cui il residuo di supernova continua a raccogliere materiale dal mezzo interstellare. In particolare abbiamo che la temperatura in uno stretto guscio corrispondente all’onda d’urto è costante. Nell’immagine qui sotto potete vedere il Cygnus Loop, un residuo di supernova che dovrebbe trovarsi nella fase isoterma.
A presto!

Sara

Evoluzione dei residui di supernova – seconda parte

Mega ciao!
Abbiamo visto che dopo l’esplosione in supernova il gas eiettato si espande nello spazio, in un processo che possiamo dividere in tre fasi. Per i primi 100-300 anni il gas si espande liberamente, con una velocità supersonica che arriva a circa 10000 km/s. Andiamo ad analizzare la seconda fase dell’espansione.
Quando la densità del residuo di supernova diventa paragonabile a quella del mezzo interstellare allora la velocità del materiale eiettato comincia a diminuire. Il gas si espande adiabaticamente, cioè senza scambiare calore con l’ambiente. Valgono comunque le condizioni di conservazione dell’energia, per cui abbiamo che l’energia cinetica è uguale a quella iniziale. In particolare abbiamo quindi che:
0.5*M(t)*v^(2) = E_i
dove E_i è l’energia iniziale, mentre la parte sinistra dell’equazione è l’energia cinetica in cui v è la velocità e M(t) è la massa, che nel nostro caso è funzione del tempo t. Come mai la massa dipende dal tempo? Perchè la massa del residuo di supernova aumenta a discapito del mezzo interstellare.
La velocità invece diminuisce all’aumentare del raggio. Il passaggio alla fase di espansione adiabatica avviene dopo un tempo che dipende dalla densità del mezzo interstellare: densità maggiori significano che il gas rimarrà nella fase di espansione libera per un tempo inferiore rispetto al caso in cui il mezzo interstellare è meno denso. L’equazione fondamentale che regola l’espasione del gas in questa fase dice che il raggio al tempo t è proporzionale a ((E_i)/(n_i))^(1/5) e a t^(2/5), dove n_i è la densità iniziale del mezzo. Questa, insieme alle equazioni dei fronti d’onda, permette di ricavare i parametri della nube, come la temperatura, che può arrivare a centinaia di milioni di Kelvin, e la densità.
A presto!

Sara

La Crab Nebula, residuo di supernova situato nella costellazione del Toro (Image credits: NASA)

Evoluzione dei residui di supernova – prima parte

Mega ciao!
Abbiamo visto che il gas espulso dalla stella durante l’esplosione in supernova non rimane fermo lì, ma si espande e poi si dissolve nello spazio interstellare. Questo, come vi ho scritto nell’ultimo post, avviene in tre fasi. La prima è l’espansione libera, che dura circa 100-300 anni. In questa fase si assume che la densità del mezzo interstellare sia trascurabile rispetto a quella del materiale eiettato. Il gas della supernova comprime il gas interstellare, senza subire una grande decelarazione. Infatti il mezzo interstellare ha densità talmente bassa da far risultare il cammino libero medio del gas della supernova di centinaia di parsec. Cosa vuol dire? Significa che la distanza percorsa tra due urti successivi tra le particelle del residuo di supernova e il mezzo interstellare è di centinaia di parsec (dove 1 pc = 3.26 anni luce). Si può quindi dire che non si verificano urti diretti tra le due componenti, ma l’interazione avviene tramite accoppiamento magnetico. La perturbazione risulta comunque abbastanza forte da provocare la formazione di onde d’urto altamente supersoniche, cioè con velocità che superano quella del suono. Infatti la velocità tipica del suono nel mezzo interstellare è compresa tra 10 e 100 km/s, mentre la velocità del gas espulso dall’esplosione si aggira attorno ai 10000 km/s. In queste condizioni possiamo calcolare le soluzioni dell’onda d’urto e ottenere quindi la densità, la pressione e la temperatura in funzione della densità del mezzo e della velocità di espansione.
Come procede l’espansione del gas dopo questi primi 100-300 anni? Lo scopriremo nella prossima puntata.
A presto!

Sara

Cassiopea A, residuo di supernova che dovrebbe essere appena uscito dalla fase di espansione libera (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ 27: i residui di supernova

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 27
Vi ho chiesto che fine fa il gas espulso dall’esplosione in supernova di una stella. La risposta corretta è: si espande nello spazio. Non resta per sempre attorno alla stella. Sono state infatti scoperte delle nebulose, residui della morte delle stelle, che non hanno nessun cadavere stellare al loro interno. Come mai? Le stelle orbitano attorno al centro galattico e possono migrare, spostandosi fuori dai bracci a spirale e, a volte, verso l’alone galattico. Una volta espulso, il gas dell’inviluppo procede nello spazio attorno alla stella. Le sue particelle sono destinate ad avanzare nello spazio interstellare e ad andare ad unirsi ad altre nebulose, da cui si formeranno altre stelle, pianeti, asteroidi e comete. I residui di supernovae attraversano tre fasi evolutive:
1- una breve espansione libera, della durata di circa 100-300 anni;
2- l’espansione adiabatica con sviluppo di una shell (guscio);
3- l’espansione isoterma, in cui la nube si raffredda per irraggiamento.
A queste tre fasi segue quella di rimescolamento totale con il mezzo interstellare.
A presto!

Sara

Immagine di Cassiopea A in cui i colori evidenziano gli elementi di cui è composta la nebulosa (Image credits: NASA)