Caratteristiche spettrali degli AGN

Mega ciao!
Abbiamo visto che esistono AGN radio quieti e AGN radio brillanti. Gli spettri di questi due tipi di nuclei galattici attivi sono molto simili, tranne per quanto riguarda l’emissione radio che negli AGN radio quieti diventa trascurabile. Gli AGN radio quieti sono principalmente quasar ottici e galassie di Seyfert. Hanno le seguenti proprietà:
– emissione ottica non risolta;
– emissione ottica ed X altamente variabile nel tempo;
– emissione ottica e radio non correlate tra loro;
– eccesso di emissione infrarossa e nell’ottico/UV
– presenza di righe di emissione allargate nello spettro.
I quasar ottici e le galassie di Seyfert si distinguono in quanto nei quasar la luminosità delle regioni centrali è talmente elevata che impedisce di vedere la galassia ospite, mentre nelle galassie di Seyfert la luminosità centrale è abbastanza bassa da permettere di distinguere la galassia ospite.
Negli spettri degli AGN troviamo righe di emissione allargate e strette. Questi due tipi di righe si originano da processi diversi ed in regioni che hanno caratteristiche differenti. Le righe allargate si originano da transizioni permesse in regioni ad alta densità (circa 10^10 cm^(-3)). La regione in cui si formano le righe allargate, come quelle della serie di Balmer, dell’ossigeno e del CIII, viene chiamata Broad Line Region (BLR). Si trova che la dimensione di questa regione è circa 1 pc (3,26 anni luce). Le righe strette si formano invece da transizioni proibite in regioni a bassa densità (circa 10^(3-4) cm^(-3)). La regione in cui si formano queste righe è chiamata Narrow Line Region. Data la sua bassa densità si trova a distanze maggiori dal buco nero centrale, su scale fino a qualche migliaio di parsec.
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica del disco di accrescimento attorno ad un buco nero in un AGN (Image credits: NASA)

Classificazione morfologica delle radio galassie

Mega ciao!
Abbiamo visto che c’è una categoria di galassie chiamate Nuclei Galattici Attivi e abbiamo visto che sono suddivisi in galassie starburst, AGN radio quieti e AGN radio brillanti. Ma quanto sono importanti? Nell’Universo locale abbiamo che le galassie starburst sono il 10% delle galassie normali, gli AGN radio quieti sono il 10% delle galassie starburst, mentre gli AGN radio brillanti costituiscono il 10% degli AGN radio quieti.
Le radio galassie sono state suddivise, in base alla morfologia della radio sorgente estesa, in tre categorie da Faranoff e Riley:
1- le Faranoff-Riley di tipo I (nella foto a sinistra) sono galassie che presentano due lobi radio la cui brillanza superficiale è regolare e decresce verso l’esterno;
2- le Faranoff-Riley di tipo II (nella foto a destra) sono galassie che presentano due lobi radio con la parte esterna ad alta brillanza superficiale (punti caldi) e si presentano come sorgenti ben collimate;
3- le Peculiari sono galassie che presentano una morfologia complicata. Le peculiarità possono essere dovute al fatto che, trovandosi in ammassi di galassie, interagiscono con il plasma all’interno dell’ammasso.
A presto!

Sara

Image credits: Kapinska

I Nuclei Galattici Attivi

Mega ciao!
Abbiamo visto la classificazione morfologica delle galassie di Hubble. Questa classificazione può essere fatta solo su oggetti relativamente vicini, in quanto a grande distanza le galassie normali sono difficili da rivelare e non si riesce a comunque a distinguerne i particolari. Negli anni ’60 gli unici oggetti rivelabili a grandi distanze cosmiche erano quelli la cui sorgente di energia non era il bruciamento termonucleare. Questi oggetti sono stati chiamati Nuclei Galattici Attivi (AGN, dall’inglese Active Galactic Nuclei). Gli AGN si dividono in tre categorie principali:
1- galassie con eccesso di emissione infrarossa e violenta attività di formazione stellare (denominate starburst). Di queste fanno parte le galassie luminose nell’infrarosso (LIRG, dall’inglese Luminous Infrared Galaxies, con luminosità superiore alle 10^11 luminosità solari), le galassie ultraluminose nell’infrarosso (ULIRG, dall’inglese Ultraluminous Infrared Galaxies, con luminosità superiore alle 10^12 luminosità solari) e le galassie iperluminose nell’infrarosso (HYLIRG,dall’inglese Hyperluminous Infrared Galaxies, con luminosità maggiori di 10^13 luminosità solari);
2- nuclei galattici attivi radio quieti, come i quasar ottici e le galassie di Seyfert;
3- nuclei galattici attivi radio brillanti, come le radio galassie ed i radio quasar.
A presto!

Sara

M82, galassia situata nella costellazione dell’Orsa Maggiore a circa 11 milioni e 700 mila anni luce di distanza, presenta una violenta attività di formazione stellare.
NGC 5128, galassia situata nella costellazione del Centauro, che presenta due getti che partono dal nucleo.

Soluzione ASTROQUIZ 3: cos’è un pianeta?

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SOLUZIONE ASTROQUIZ 3: vi avevo chiesto quanti pianeti ci sono nel Sistema Solare. La risposta corretta è 8. Questi in ordine di distanza dal Sole sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Adesso sono convinta che alcuni di voi si staranno chiedendo dove ho lasciato Plutone. Posso capire la perplessità dato che in quinta elementare (nel lontano 1999) anche a me hanno insegnato che i pianeti erano 9. Ma nei primi anni 2000 gli astronomi hanno cominciato a scoprire dei corpi rocciosi con dimensioni simili a quelle di Plutone, che potevano quindi essere considerati pianeti. Ad un certo punto però, dato che il numero di questi oggetti continuava a crescere, gli astronomi si sono riuniti per decidere una volta per tutte cosa fosse un pianeta. Hanno sfornato la seguente definizione: un pianeta è un corpo che deve avere abbastanza massa da aver assunto una forma sferica, che orbita attorno al Sole secondo un’orbita ellittica e che deve aver ripulito le vicinanze della sua orbita da eventuali detriti (come piccoli asteroidi). Tutti i pianeti rientravano in questa definizione tranne Plutone, che è quindi stato declassato a pianeta nano. Dall’introduzione di questa nuova classe di oggetti c’è stato chi ci ha guadagnato: Cerere, che è stato promosso da asteroide a pianeta nano.
Ovviamente c’è ancora chi spera che Plutone torni ad essere il nono pianeta del Sistema Solare. Sarà possibile? Mah, chissà….lo scopriremo solo vivendo!
A presto!

Sara

Soluzione ASTROQUIZ 2: l’unità astronomica

Mega ciao!
Soluzione ASTROQUIZ 2:
vi avevo chiesto a quanto equivale l’unità astronomica. La risposta corretta è circa 150 milioni di chilometri. Ma come si fa a determinare la misura dell’unità astronomica? Una delle tecniche è usare il radar. Si invia un segnale radar verso un pianeta, ad esempio Marte. Il segnale viaggia alla velocità della luce, arriva su Marte, rimbalza e torna sulla Terra. La distanza percorsa dal segnale sarà d=c*t, dove d è la distanza, c è la velocità della luce e t è il tempo. La distanza tra la Terra e Marte sarà la metà di d: x=d/2.
Ora per trovare la distanza tra la Terra ed il Sole utilizziamo la terza legge di Keplero, che dice che il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta attorno al Sole è proporzionale al semiasse maggiore dell’orbita:
P^2=k*(r^3)
La costante di proporzionalità k è uguale per tutti i pianeti del Sistema Solare, P è il periodo di rivoluzione ed r è il semiasse maggiore dell’orbita. Quindi scriviamo la terza legge di Keplero per la Terra e per Marte:
(P_T)^2=k*a^3
(P_M)^2=k*〖(x+a)〗^3
dove P_T e P_M sono i periodi di rivoluzione della Terra e di Marte, a è la distanza Terra-Sole e (x+a) è la distanza Marte-Sole (vedi figura). Sappiamo che il periodo di rivoluzione della Terra è 1 anno, quindi dalla prima equazione possiamo ricavare k:
k=1/(a^3)
ed inseriamo questo valore nella seconda equazione:
(P_M)^2=((x+a)/a)^3
Risolviamo per a:
a*(P_M)^(2/3)=x+a
ed infine:
a=x/((P_M)^(2/3)-1)
Da qui si trova che la misura dell’unità astronomica vale
a=1,495978706960*10^8 km
cioè circa 150 milioni di km.
A presto!

Sara

La classificazione delle galassie

Mega ciao!
Uno dei lavori più importanti di Edwin Hubble è stato la classificazione delle galassie, che prima delle sue scoperte si pensava fossero nebulose che facevano parte della Via Lattea. Dopo aver determinato, tramite uno studio delle Cefeidi nella galassia di Andromeda, che questi oggetti si trovavano ben lontani dalla Via Lattea, Hubble andò a riguardare tutte le lastre delle varie “nebulose”. Durante questo lavoro distinse le nebulose vere e proprie dalle galassie e studiò la morfologia di queste ultime. Si accorse che esistevano diversi tipi morfologici di galassie, che suddivise nel diagramma a diapason (turning fork diagram). Qui troviamo a sinistra le galassie ellittiche (E), che a loro volta vengono suddivise in diverse sottocategorie, dalla 0 alla 7, in base all’ellitticità. Le E0 sono galassie praticamente sferiche, mentre le E7 sono ellissi molto schiacciate. Le galassie ellittiche sono composte da stelle vecchie e sono caratterizzate dall’assenza di polveri e gas. Questo significa che hanno già trasformato in stelle tutto il mezzo interstellare a disposizione. Al termine del braccio delle galassie ellittiche, il diagramma si divide in due: nella parte superiore troviamo le galassie “normali”, mentre nella parte inferiore si trovano le galassie barrate. Da sinistra a destra troviamo prima le galassie lenticolari, che assomigliano molto alle galassie ellittiche ma presentano qualche traccia di polvere, e le galassie a spirale, in cui abbiamo un nucleo centrale (o bulge) molto luminoso circondato dai bracci a spirale, composti da stelle, polvere e gas, che si trovano su un piano attorno al bulge. Sopra e sotto il piano galattico troviamo l’alone, composto da stelle vecchie e caratterizzato dalla presenza di molti ammassi globulari. In fondo al diagramma troviamo le galassie irregolari, cioè quelle con forme e caratteristiche talmente strane che non rientrano in nessuna delle precedenti categorie.
Con il passare degli anni ci si è accorti però che le categorie in cui Hubble ha suddiviso le galassie non sono sufficienti. Ce ne che presentano caratteristiche ancora più particolari a lunghezze d’onda diverse dall’ottico.
Le vedremo nella prossima puntata.
A presto!

Sara

Edwin Hubble
Il diagramma a diapason (turning fork diagram)

Notizie da Bennu

Mega ciao!
Tempo fa abbiamo parlato della missione OSIRIS-REx, la sonda che è arrivata sull’asteroide Bennu e che ha il compito di prelevarne un campione, che sarà riportato sulla Terra per essere analizzato. Questo permetterà di capire meglio l’origine del Sistema Solare, l’origine di acqua e composti organici sulla Terra. Inoltre permetterà di comprendere meglio gli asteroidi che potrebbero scontrarsi con la Terra. Bennu ha circa 4 miliardi e 500 milioni di anni e probabilmente si è staccato da un corpo roccioso più grande tra 700 milioni e 2 miliardi di anni fa. E’ il corpo roccioso più piccolo attorno al quale si trova in orbita una sonda: pensate che ha un diametro di circa 500 metri, quindi, per capirci, è poco più alto dell’Empire State Building. La sua superficie si presenta molto aspra ed è caratterizzata dalla presenza di numerosi massi, come potete vedere nella foto. La cosa interessante è che sono stati scoperti dei getti che eruttano materiale nello spazio (vedi immagine). E’ la prima volta che questi fenomeni vengono osservati su un asteroide. Gli altri tre corpi del Sistema Solare in cui sono presenti sono la Terra, Europa ed Encelado. Si è scoperto che una parte delle particelle che compongono i getti resta ad orbitare attorno a Bennu, prima di ricadere sulla sua superficie. Gli scienziati stanno continuando ad analizzare queste particelle per cercare di capirne l’origine.
A presto!

Sara

Massi sulla superficie di Bennu ripresi dalla sonda OSIRIS-REx (Image credits: NASA
Getti di particelle ripresi dalla sonda OSIRIS-REx (Image credits: NASA)

La danza delle tre galassie

Mega ciao!
La missione Gaia sta continuando a mappare la Via Lattea ed è riuscita ad osservare anche stelle che si trovano in due delle galassie che, insieme alla nostra, fanno parte del Gruppo Locale: M31 (galassia a spirale di Andromeda) ed M33 (galassia a spirale del Triangolo). Queste due galassie si trovano rispettivamente a 2100000 anni luce e a 2723000 anni luce di distanza. Gli oggetti che si trovano nel Gruppo Locale possono interagire tra di loro tramite la forza di gravità. Per esempio, la Via Lattea si sta mangiando piano piano le due Nubi di Magellano, che sono delle piccole galassie satellite della nostra che si trovano a 158000 e 200000 anni luce da noi. In questo processo le stelle ed il mezzo interstellare dei due oggetti saranno incorporati nella nostra galassia. La cosa interessante è che la Via Lattea è destinata a scontrarsi con la galassia di Andromeda. La missione Gaia ha permesso, attraverso lo studio del moto delle stelle di queste galassie, di dare una stima più precisa di quando avverrà lo scontro. Si è scoperto che la galassia di Andromeda si muove in modo un po’ diverso da come si pensava, perciò lo scontro avverrà tra circa 4,5 miliardi di anni, circa 600 milioni di anni dopo rispetto alla precedente previsione. Anche M33 è legata gravitazionalmente alle due galassie e sembrerebbe in fase di prima caduta verso la galassia di Andromeda. Le traiettorie delle tre galassie sono mostrate nella figura qui sotto.
A presto!

Sara

Le orbite delle tre galassie (Image credits: ESA)

ASTROQUIZ 1

Mega ciao!

Un giorno alla settimana nella pagina Facebook del gruppo troverete un quiz, sotto forma di sondaggio, su vari argomenti di astronomia. Per partecipare vi basterà selezionare la risposta che ritenete corretta. Il giorno successivo verrà pubblicata la soluzione, con relativa spiegazione, sia sulla pagina Facebook che qui.
SOLUZIONE DELL’ASTROQUIZ 1
Vi avevo chiesto a quanto equivale un anno luce. La risposta corretta è circa 9,461*10^12 km. Vediamo perchè. L’anno luce è definito come la distanza che percorre la luce in un anno. Ma come possiamo calcolare a quanti chilometri corrisponde? Dalle lezioni di fisica del liceo sappiamo che lo spazio percorso è dato dal prodotto tra la velocità ed il tempo di percorrenza. La velocità della luce è 300000 km/s, mentre il tempo di percorrenza è un anno. Per rendere le due misure compatibili e poter fare il conto dobbiamo esprimere il tempo in secondi. Quanti secondi ci sono in un anno? 60 secondi in un minuto, per 60 minuti in un’ora, per 24 ore in un giorno e per 365 giorni in un anno. Quindi: 60x60x24x365=31536000 secondi. Per calcolare quindi a quanti chilometri corrisponde un anno luce ci basta moltiplicare il risultato appena ottenuto per la velocità della luce: 31536000×300000=9460800000000 km, cioè circa 9,461*10^12 km.
Grazie per aver giocato con noi! Il prossimo quiz arriverà lunedì!
A presto!

Sara

Grazie a tutti!

Mega ciao!
Grazie a tutti quelli che hanno partecipato all’evento ieri sera e grazie alla Dottoressa Rosanna Sordo per la bellissima conferenza.
Vi aspettiamo il 12 aprile alla terza conferenza dal titolo “Fabbriche di stelle: dalle nebulose ai sistemi planetari” della Dottoressa Francesca Dal Pozzolo.
A presto!

Sara