SOLUZIONE ASTROQUIZ 2: dove si formano oro, argento e platino?

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 2
Vi avevo chiesto dove si formano l’oro, l’argento e il platino. La risposta corretta è: dalle kilonovae. Ma cosa sono? Immaginate due stelle di neutroni in un sistema binario, cioè legate gravitazionalmente l’una all’altra. Queste due stelle ruotano attorno ad un baricentro comune, ma piano piano perdono momento angolare, quindi le loro orbite si stringono sempre di più fino a farle spiraleggiare l’una verso l’altra. Ad un certo punto la forza di gravità vince e le due stelle di neutroni si fondono. Questo evento provoca un’esplosione, chiamata appunto kilonova, che fa completamente disintegrare la stella. L’energia liberata è talmente grande che riesce a fondere insieme gli elementi in elementi più pesanti, come l’oro, l’argento e il platino. Fino a pochi anni fa però questo processo non era noto. Sapete com’è stato scoperto? Grazie alle onde gravitazionali #sialodatoKip. Infatti l’esplosione in kilonova sprigiona una tale quantità di energia da provocare una perturbazione della struttura dello spazio-tempo, che si propaga nello spazio sotto forma di onde. Le onde gravitazionali sono state teorizzate ancora nel 1915 dal buon vecchio zio Albert Einstein, ma si è dovuto aspettare il 2015 per avere la tecnologia in grado di rivelarle #grazieKip. La prima onda gravitazionale rivelata da LIGO era dovuta alla fusione di due buchi neri, uno di 29 e l’altro di 36 masse solari. Che massa avrà il buco nero risultante? 62 masse solari. Adesso starete pensando che devo aver fumato pesante per scrivere quel 62, perchè scommetto che anche chi tra voi non ha una laurea sa che 29+36 = 65. Quindi dove ho lasciato quelle 3 masse solari rimanenti? Non preoccupatevi, non le ho dimenticate. Quelle 3 masse solari sono state liberate nello spazio sotto forma di energia, in particolare sotto forma di onde gravitazionali. Com’è possibile? Beh, ci torna in aiuto zio Albert che, nella sua teoria della relatività, ci spiega che massa ed energia sono equivalenti: E = m*c^2, dove E è l’energia, m la massa e c la velocità della luce. Quindi quelle 3 masse solari sono state trasformate in 5,373×10^47 Joule di energia che si è propagata nello spazio ed è arrivata fino a noi. La prima fusione di stelle di neutroni è stata rivelata nel 2017 e ha segnato l’inizio dell’era dell’astronomia multi-messaggio, in cui gli osservatori che operano a diverse lunghezze d’onda collaborano per individuare la posizione da cui è partito il segnale e trovare così la sorgente delle onde gravitazionali.
A presto!

Sara

Albert Einstein
Kip Thorne
La Kilonova esplosa in una galassia lontana (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ1: l’origine del carbonio

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 1
Per il primo astroquiz dell’anno vi avevo chiesto se il carbonio, elemento su cui è basata la vita come la conosciamo noi, sia sempre stato presente nell’Universo. La risposta corretta è: NO! Infatti il Big Bang, avvenuto 13 miliardi e 700 milioni di anni fa, ha prodotto solo un sacco di idrogeno, un po’ di elio e una microscopica traccia di litio. Da queste nuvolette di gas si sono formate le prime stelle, che potevano raggiungere masse di migliaia di masse solari, cioè migliaia di volte più massicce del nostro Sole. Queste stelle gigantesche però, per riuscire a sostenere il loro stesso peso, hanno avuto bisogno di una grande quantità di energia, quindi hanno bruciato il loro carburante molto in fretta. Dopo aver esaurito l’idrogeno, hanno buciato l’elio e l’hanno trasformato in carbonio, con una reazione chiamata triple-alpha reaction. In questo processo tre atomi di elio-4 vengono fusi tra loro in un atomo di carbonio-12. Quindi il carbonio arriva direttamente dall’evoluzione stellare! Una volta finito di bruciare questo elemento, le stelle massicce innescano il bruciamento di tutti gli elementi successivi, fino ad arrivare ad un nucleo composto da ferro e nichel. A questo punto tirano un bel botto: esplodono in supernovae, liberando nello spazio gli elementi di cui erano composte e arricchendo quindi il mezzo interstellare di elementi metallici. Attenzione che per noi astronomi/astrofili i metalli sono tutti gli elementi più pesanti di idrogeno ed elio! Da dove arrivano gli altri elementi chimici che compongono l’Universo?
Lo scopriremo nella prossima puntata!
A presto!

Sara

Grazie a tutti!

Mega ciao!
Grazie a tutti quelli che hanno partecipato all’evento ieri sera e grazie alla Professoressa Paola Marigo per la bellissima conferenza! Ci ha fatto molto piacere vedere che eravate in tantissimi e di tutte le età! Speriamo di avervi trasmesso un po’ della nostra passione per l’astronomia! Se siete appassionati di argomenti astronomici vi ricordo che sono aperte le iscrizioni al Gruppo Astrofili di Schio per il 2020. Per informazioni chiamatemi al numero 3290689207.
Il prossimo appuntamento sarà venerdì 13 marzo con la conferenza “La Via Lattea” del Dott. Simone Zaggia.
A presto!

Sara

Pronti per la conferenza?

Mega ciao!
Siete pronti per la conferenza di stasera? Noi si! Siamo carichi!!!! Vi aspettiamo a Palazzo Toaldi Capra a Schio. La conferenza, in cui la Professoressa Paola Marigo ci porterà alla scoperta dell’evoluzione stellare, inizierà alle 21:00.
L’evento è aperto a tutti e l’ingresso è libero fino ad esaurimento posti.
Vi ricordo che, dopo la conferenza, sarà possibile iscriversi al Gruppo Astrofili di Schio per l’anno 2020. Se avete bisogno di informazioni riguardo i costi e quali sono i vantaggi per chi si iscrive alla nostra associazione stellare scrivetemi o chiamatemi al numero 3290689207.
A stasera!

Sara

Conferenza e iscrizioni

Mega ciao!
Vi ricordo che domani sera la sede resterà chiusa. Vi aspettiamo a Palazzo Toaldi Capra a Schio alle ore 21:00 per la conferenza dal titolo “La Vita delle Stelle” della Professoressa Paola Marigo.
Inoltre sono APERTE LE ISCRIZIONI al Gruppo Astrofili di Schio per l’anno 2020. Se siete appassionati di astronomia e volete iscrivervi alla nostra associazione lo potrete fare dopo la conferenza. Il costo dell’iscrizione è di 25€ (15€ per gli studenti). Se avete bisogno di qualche informazione al riguardo scrivetemi o chiamatemi al numero 3290689207.
A presto!

Sara

Sede chiusa e conferenza

Mega ciao!
Vi ricordo che venerdì 14 febbraio la sede resterà chiusa. Vi aspettiamo a Palazzo Toaldi Capra per il primo evento del ciclo “Schio Ultima Frontiera – terza edizione”, in cui la Professoressa Paola Marigo, docente di astrofisica presso l’Università di Padova, ci parlerà di evoluzione stellare in una conferenza dal titolo “La vita delle stelle”.
Vi aspettiamo numerosi!

Sara

Le galassie ellittiche

Mega ciao!
Edwin Hubble, una volta scoperto che M31 non era una nebulosa ma una galassia, andò a studiare le “nebulose” presenti nelle vecchie lastre fotografiche e scoprì che molte di queste erano galassie. Si accorse che avevano forme diverse, quindi decise di studiarle dal punto di vista morfologico. Arrivò a pubblicare l’atlante morfologico delle galassie, in cui ha raggruppato questi oggetti in quattro grandi famiglie, riassunte nel diagramma a diapason. Andiamo ad analizzare le caratteristiche delle divese tipologie di galassie partendo dalla parte sinistra del diagramma, in cui troviamo le ellittiche (E). Le galassie ellittiche si dividono in dei sottotipi, indicati con i numeri da 0 a 7, in base a quanto l’ellisse è schiacciata. Le E0 sono sferiche, mentre le E7 sono ellissi estremamente schiacciate. Le classi da E1 ad E6 sono intermedie tra le due. Per determinare a quale sottotipo appartiene una galassia bisogna calcolarne l’ellitticità, cioè il suo schiacciamento. Per fare ciò basta ricordare che le ellissi sono dotate di un asse maggiore (a) e di un asse minore (b). L’ellitticità (e) della galassia sarà:
e = 1 – (b/a)
mentre per trovare la classe di appartenenza, ovvero che numero bisogna mettere accanto alla E, basta moltiplicare l’ellitticità per 10.
Le galassie ellittiche sono caratterizzate dall’assenza di polvere e gas interstellare. Inoltre sono formate da stelle vecchie. Questo ci dice che tutto il mezzo interstellare è già stato utilizzato per formare le stelle che compongono queste galassie. L’assenza di stelle giovani è dovuta proprio al fatto che non c’è più abbastanza gas, infatti le stelle si formano dalle nubi molecolari, cioè da nuvolette di gas e polvere che si trovano nello spazio interstellare. Se queste non sono presenti non si possono formare altre stelle. Ora guardate bene l’immagine della galassia ellittica supergigante M87. Notate che ci sono dei puntini luminosi immersi nella luce delle regioni esterne della galassia? Sapete cosa sono? Sono gli ammassi globulari di M87!
A presto!

Sara

M87 (Image credits: NASA)

Hubble e le galassie

Mega ciao!
Abbiamo visto come Hubble, utilizzando le variabili cefeidi, ha determinato che la “nebulosa” di Andromeda era una galassia e si trovava ben al di fuori della Via Lattea. Andando a studiare le vecchie lastre fotografiche degli oggetti nebulari scoprì che molti di questi erano delle galassie. Dalle immagini notò che queste potevano avere forme molto diverse le une dalle altre, quindi decise di studiarle e catalogarle dal punto di vista morfologico. La classificazione delle galassie di Hubble può essere riassunta nel cosiddetto Turning Fork Diagram (il diagramma a diapason), in cui si riconoscono quattro famiglie principali di galassie: ellittiche, lenticolari, a spirale e irregolari. Dalla figura potete vedere che il diagramma parte con le galassie ellittiche (E) a sinistra, poi si divide in due bracci: in quello superiore si trovano le galassie normali, mentre in quello inferiore si trovano le galassie barrate. All’inizio della biforcazione ci sono le lenticolari, poi le spirali ed infine, fuori dai due bracci, si trovano le irregolari. Quali sono le differenze tra queste categorie di galassie?
Lo scopriremo nelle prossime puntate.
A presto!

Sara

La soluzione al Grande Dibattito

Mega ciao!
Abbiamo parlato del Grande Dibattito sulla natura delle “nebulose a spirale” che ha coinvolto in particolare gli astronomi Harlow Shapley e Heber Curtis. Possiamo dire che Shapley è partito da argomentazioni corrette ma è arrivato alle conclusioni sbagliate. Secondo lui infatti il Sole non si trovava al centro della Via Lattea e le dimensioni della nostra galassia fossero di 300 mila anni luce, ma era convinto che le spirali fossero solo nebulose. Curtis invece partì da presupposti sbagliati ma arrivò alle giuste conclusioni. Lui pensava infatti che il Sole si trovasse al centro della Via Lattea e che le dimensioni della nostra galassia fossero di appena 30 mila anni luce, ma era convinto che le spirali fossero altre galassie e che fossero delle “isole” nell’universo. Per risolvere la questione bisognerà aspettare Edwin Hubble. L’astronomo utilizzò le stelle variabili cefeidi scoperte nei bracci a spirale della “nebulosa di Andromeda” per determinarne la distanza. Infatti c’è una relazione che lega il periodo di variazione e la luminosità di queste stelle. Da questa relazione si nota che a periodi più lunghi corrispondono luminosità più elevate. La formula è:
<M_v> = -2.80*log(P) – 1.43
dove <M_v> è la magnitudine assoluta media in banda V e P è il periodo espresso in giorni.
Una volta nota la magnitudine assoluta possiamo calcolare la distanza invertendo la seguente formula:
m – <M_v> = 5*log(d) – 5
dove m è la magnitudine apparente e d è la distanza espressa in parsec.
Utilizzando una cefeide scoperta nella “nebulosa di Andromeda” con un periodo di 537.3 ore e con una magnitudine apparente in banda V di 19.09 mag, facendo tutti i conti si trova che questo oggetto è situato ad una distanza di 724 kpc, cioè 2 milioni e 362 mila anni luce. Con questi calcoli Hubble dimostrò che la “nebulosa di Andromeda” era un oggetto extragalattico e decise di andare a controllare tutte le vecchie lastre fotografiche delle “nebulose” per verificare quante di queste fossero delle galassie. Scoprì che questi oggetti potevano avere morfologie molto diverse e cominciò l’analisi che lo portò a pubblicare l’atlante morfologico delle galassie.
To be continued….
A presto!

Sara

Edwin Hubble
La galassia a spirale di Andromeda

Il Grande Dibattito

Mega ciao!
Torniamo alle nostre galassie. Abbiamo visto che Shapley, studiando la distribuzione degli ammassi globulari, aveva stabilito che il Sistema Solare si trova ben al di fuori del centro della Via Lattea. Tuttavia l’astronomo pensava che le “nebulose a spirale” facessero parte della nostra galassia. Abbiamo visto inoltre che Curtis, andando a studiare le vecchie lastre fotografiche, aveva scoperto delle supernovae in due di questi oggetti e le aveva utilizzate per calcolarne la distanza, determinando che doveva trattarsi di oggetti extragalattici. Grazie alla scoperta di S Andromedae ha determinato che la “nebulosa di Andromeda” doveva trovarsi a circa 1 milione di anni luce di distanza. Queste diverse idee sfociarono nel Grande Dibattito. Shapley sostenne che le “nebulose a spirale” non potevano trovarsi fuori dalla Via Lattea perchè altrimenti la luminosità di S Andromedae sarebbe dovuta essere molto più grande rispetto a quella di altre novae trovate in M31. Inoltre la misura della velocità di rotazione dei bracci a spirale di queste “nebulose”, calcolate dall’astronomo Adriaan van Maanen, sarebbe risultata troppo grande nel caso in cui questi oggetti fossero di natura extragalattica. Pensate che la velocità dei bracci a spirale risultava prossima, se non superiore, a quella della luce! Dite che i conti fatti da van Maanen erano corretti?
Dall’altra parte Curtis arrivò alla conclusione che la nostra galassia non doveva avere un diametro superiore ai 30 mila anni luce e il Sole doveva trovarsi al suo centro. Inoltre le spirali non potevano appartenere alla nostra galassia ma dovevano essere degli “universi isola”. Ammise però che, se i calcoli di van Maanen si fossero rivelati corretti, le spirali dovevano essere solamente delle nebulose.
Nessuno dei due astronomi riuscì a convincere l’altro ed era chiaro che sarebbe stato necessario raccogliere più dati per arrivare alla soluzione di questo grande dilemma. Come potete già notare da quanto scritto sopra entrambi gli astronomi avevano palesemente torto su alcuni aspetti delle loro teorie, mentre avevano ragione su altri. Bisognerà però aspettare il grande Edwin Hubble per trovare finalmente la risposta definitiva sulla natura delle “nebulose a spirale”.
To be continued…
A presto!

Sara

Hubble Deep Field (Image credits: NASA)