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Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 5
Vi avevo chiesto che tipo di ammasso stellare è quello nella foto. La risposta corretta è: un ammasso aperto. So che può sembrare un po’ strano perchè la forma richiama molto quella di un ammasso globulare (a simmetria sferica e con una densità centrale di stelle più elevata rispetto a quella in periferia), ma dagli studi effettuati è stato scoperto che ha un numero troppo basso di stelle. M67, situato nella costellazione del Cancro a poco più di 2600 anni luce di distanza da noi, contiene solo 500 stelle. E’ un ammasso aperto molto bizzarro in quanto è molto più vecchio rispetto ai tipici ammassi aperti: ha un’età di circa 4 miliardi di anni. E’ interessante notare che ha un’età molto simile a quella del nostro Sole. Secondo alcuni studi in cui è stata analizzata la rotazione delle stelle dell’ammasso, il Sole sarebbe stato espulso da M67. Infatti il periodo di rotazione delle sue stelle è di circa 20 giorni, quindi è molto simile a quello del Sole. In questo scenario la nostra stella non si sarebbe formata isolata nello spazio, ma in un ammasso in una nube molecolare gigante.
Il Telescopio Spaziale Hubble, dopo 31 anni di onorato servizio, continua a sfornare immagini spettacolari. Qui sotto potete vedere AG Carinae, una stella circondata da una nube di gas situata a circa 20 mila anni luce di distanza da noi. L’enorme nebulosa si è formata circa 10 mila anni fa, a seguito dell’espulsione di una grande quantità di gas da parte della stella. Pensate che il materiale espulso ha una massa 10 volte maggiore rispetto a quella del nostro Sole. AG Carinae è una stella variabile blu luminosa, una classe di oggetti molto massicci che hanno bisogno di un’enorme quantità di energia per sostenere il proprio stesso peso. Di conseguenza queste stelle vivono una vita molto breve: solo qualche milione di anni.
Cosa succede quando muoiono? AG Carinae ha una massa di circa 70 masse solari e una luminosità di circa 1 milione di luminosità solari. Quando finirà di bruciare tutto il suo carburante, molto probabilmente espellerà gli strati più esterni del suo inviluppo in un’esplosione in supernova, mentre il nucleo collasserà in un buco nero di massa stellare.
Vi ricordate che il 18 febbraio Perseverance è ammartato? Ebbene la missione continua con risultati veramente entusiasmanti. Dopo il volo di Ingenuity, il primo drone ad aver mai volato su un pianeta diverso dalla Terra, Perseverance ha condotto con successo un esperimento bellissimo: ha preso l’anidride carbonica presente in atmosfera marziana e l’ha trasformata in ossigeno. Perchè questo risultato è particolarmente esaltante? I motivi sono due:
1- la produzione di ossigeno può fare da rifornimento di combustibile per i razzi che serviranno per il viaggio di ritorno degli astronauti che in un non lontano futuro andranno su Marte;
2- agli astronauti serve ossigeno per vivere e sapere di poter produrre in situ l’ossigeno necessario non è cosa da poco.
Altra cosa interessante: cosa ottengono gli astronauti se aggiungono un po’ di idrogeno all’ossigeno creato? Acqua, che guarda caso è indispensabile per la sopravvivenza. Certo, devono stare un po’ attenti a combinare il tutto nel modo giusto per non rischiare di farsi esplodere come il povero Mark Watney di The Martian. Adesso starete pensando: ma non si possono portare l’acqua dalla Terra? Purtroppo non è possibile portarsi dietro una quantità infinita di acqua, perchè l’astronave peserebbe troppo. Quindi gli astronauti che affronteranno un viaggio su Marte, come quelli che vanno ad abitare per un po’ di mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale, riciclano l’acqua (cioè bevono la loro pipì opportunamente filtrata). Il problema sorge se si rompe il depuratore, quindi avere la possibilità di produrre acqua sul Pianeta Rosso sarà una gran cosa!
A presto!
Sara
Grafico che mostra la produzione di ossigeno da parte dello strumento MOXIE di Perseverance (Image credits: NASA)
Vi avevo chiesto se le stelle di un ammasso globulare fanno parte tutte della stessa popolazione stellare. La risposta corretta è: no. Gli ammassi globulari sono tra gli oggetti più vecchi nel nostro Universo, con età che possono superare i 12 miliardi di anni. Sono insiemi di stelle, di numero compreso tra 10 mila e un milione, che sono legate gravitazionalmente tra loro e si trovano soprattutto nell’alone delle galassie. Si pensava che gli ammassi globulari fossero composti da un’unica popolazione stellare, quindi da stelle nate più o meno nello stesso periodo. In realtà dall’analisi dei diagrammi H-R è risultato che gli ammassi globulari sono composti da più popolazioni stellari. Questo si vede in particolare dalla presenza di sequenze principali multiple nel diagramma. Vi ricordo che la sequenza principale, quella linea diagonale che va da in basso a destra a in alto a sinistra, rappresenta la fase della vita di una stella in cui l’idrogeno viene trasformato in elio tramite le reazioni nucleari. Le stelle passano la maggior parte della loro vita sulla sequenza principale, mentre i bruciamenti nucleari successivi sono decisamente più corti. Avere diverse sequenze principali in un ammasso significa avere stelle di generazioni diverse, che avranno quindi diverse età e composizione chimica. Uno degli esempi migliori è l’ammasso globulare Omega Centauri, situato nella costellazione del Centauro a quasi 16000 anni luce di distanza da noi.
A presto!
Sara
Omega CentauriIl diagramma H-R di Omega Centauri ottenuto con i dati HST
Dopo dieci lezioni che ci hanno portati a spasso per l’Universo e un gran finale sulla scienza nei film di fantascienza, il nostro corso avanzato di astronomia è terminato. Sono molto felice di vedere che gli argomenti astronomici affascinano sempre persone di tutte le età (i partecipanti avevano età dagli 8 ai 79 anni) e che anche stavolta ci siamo espansi oltre regione.
Grazie a tutti i partecipanti! Speriamo di essere riusciti a trasmettervi un po’ della nostra passione per l’Universo Vi aspettiamo a Schio non appena la situazione Covid lo consentirà!
A presto!
Sara
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Mega ciao!
Cosa succede quando due buchi neri in un sistema binario spiraleggiano l’uno verso l’altro e si scontrano? Si fondono in un buco nero più massiccio emettendo onde gravitazionali, cioè perturbazioni della metrica dello spaziotempo che si propagano sotto forma ondulatoria. Queste onde sono state teorizzate da Einstein con la teoria della relatività generale, ma sono serviti 100 anni per riuscire a scoprirle fisicamente. Infatti, nonostante siano provocate da eventi estremamente energetici, la loro intensità decresce molto velocemente, quindi i rivelatori devono essere in grado di misurare una variazione di distanza pari a 10^(-21). Per ottenere una precisione simile ci sono voluti 100 anni e la mente geniale di Kip Thorne #sempresialodato. La prima onda gravitazionale è stata rivelata da LIGO nel 2015 ed era dovuta alla fusione di due buchi neri, rispettivamente di 36 e 29 masse solari, in un buco nero di 62 masse solari. Adesso starete pensando che non so contare, perchè 29 + 36 fa 65. In realtà, come vedete, i conti li so fare. Allora dove ho dimenticato le 3 masse solari di scarto? Non le ho dimenticate, perchè non sono andate a formare il buco nero finale. Quelle 3 masse solari sono state espulse sotto forma di onde gravitazionali.
Questo dovrebbe farvi capire la portata dell’energia di delle onde gravitazionali. Ci siete arrivati? No? Non preoccupatevi. Vi basta ricordare le parole di zio Einstein: massa ed energia sono la stessa cosa. Questo si traduce nella famosissima formula: E = m * c^2, dove E è l’energia, m la massa e c è la velocità della luce.
Per festeggiare la settimana dei buchi neri non può mancare la prima foto di un buco nero uscita nel 2019. L’oggetto compatto supermassiccio in questione si trova nel nucleo della galassia ellittica supergigante M87, a circa 52 milioni di anni luce di distanza da noi nella costellazione della Vergine. Questo buco nero ha una massa di 6 miliardi e 500 milioni di masse solari, ma fotografarlo non è stato facile. Pensate che ci sono voluti ben 8 radiotelescopi e 2 anni di elaborazione dati. Come mai tutto questo tempo? Sebbene il buco nero sia molto massiccio, a causa dell’enorme distanza le sue dimensioni angolari, cioè l’angolo sotto cui lo vediamo, sono molto piccole. Per fare un paragone, è come osservare dalla Terra una pallina da tennis posta sulla superficie della Luna. Vi posso assicurare che con gli strumenti attuali non riuscireste mai a vedere la pallina.
La foto del buco nero è stata una conquista scientifica pazzesca non solo per la difficoltà dell’impresa, ma anche perchè ha rappresentato un’ulteriore conferma della teoria della relatività di Einstein. Infatti l’immagine del buco nero è uguale a quella ottenuta tramite le simulazioni al computer basate sulla teoria della relatività.
A presto!
Sara
Il buco nero di M87 (Image credits: Event Horizon Telescope)
Cosa c’è al centro della Via Lattea? Gli astronomi sono andati ad osservare il moto delle stelle ad una distanza di circa 26000 anni luce nella costellazione del Sagittario. Guardate il video qui sotto. Facendo uno zoom, si nota benissimo una stella, che chiamiamo S2, compiere un’orbita ellittica attorno ad un punto in cui non c’è assolutamente nulla. Nel corso delle osservazioni è stato possibile determinare tutti i parametri orbitali. S2 ha un periodo di rivoluzione di circa 15.2 anni, un pericentro a 17 ore luce e un semiasse maggiore di 5.5 giorni luce. In base a questi dati è stato possibile calcolare la massa all’interno dell’orbita, che è risultata di circa 3 milioni e 610 mila masse solari. Questo può essere solo un buco nero supermassiccio. Pazzesco!
Adesso però potrebbe sorgere spontanea una domanda: il buco nero ci risucchierà tutti? La risposta è no. Potete dormire sonni tranquilli. Siamo troppo distanti. Il buco nero ha un raggio di influenza di circa 4.56 anni luce. Al di fuori di questo raggio l’influenza del buco nero sul moto delle stelle è totalmente trascurabile.
Buona settimana dei buchi neri!
A presto!
Sara
Il moto della stella S2 attorno al centro galattico (Video credits: ESO)
Non sapete cos’ho appena letto…Preparatevi ad un processo di autocombustione…Sapete che tra zone rosse/arancioni la gente ha tanto tempo per pubblicare teorie assurde a cui in tanti poi si accodano. Ho letto un sacco di titoloni su Covid e astrologia, astrologi che dicono che si poteva prevedere tutto, che dalle fasi lunari era chiarissimo che qui a metà aprile i contagi sarebbero scesi e chi più ne ha più ne metta.
Ragazzi e ragazze vi do una notizia pazzesca: non c’è nessunissima relazione tra Luna, stelle e Covid! Che i contagi sarebbero diminuiti in questo periodo era chiaro: siamo in zona arancione e non si può fare niente. La Luna poverina lasciatela stare. Potete chiamarla in causa ogni volta che volete spiegare a qualcuno le maree, ma per quanto riguarda pandemie varie lei se ne frega altamente.
Cosa dire invece del passaggio del Sole nello Scorpione piuttosto che nel Sagittario o nell’Ofiuco? La cosa più evidente è che l’astrologia continua a dimenticarsi del povero Ofiuco. Ma lasciamolo un attimo da parte anche noi (scusa Ofiuco…non prendertela…noi ti vogliamo bene). Secondo voi sul serio il passaggio del Sole nella fettina di cielo in cui i nostri antenati, che si annoiavano a morte per l’assenza di YouTube e Netflix, hanno fatto il gioco di unire i puntini che trovate nella settimana enigmistica sfornando forme in modo assolutamente arbitrario può cambiarci in qualche modo la vita? La risposta è no! Ho capito che i libri di astrofisica hanno formule un po’ complicate, ma facendo quattro conti e provando a calcolare l’influsso di una stella situata a diversi anni luce di distanza da noi sapete cosa risulta? Risulta che è decisamente inferiore a quello della lampadina da 100 W che avete sulla vostra scrivania. Secondo voi una lampadina da 100 W vi influenza la vita? (Ovviamente intendo quando non vi si fulmina, perchè lo so che in quel caso dovete prendere la macchina e farvi un giro al Brico). Io non credo proprio!
Il bello è che si sa già da secoli che le stelle non ci influenzano la vita. L’unico problema è che all’epoca gli astronomi, pagati dai nobili, erano costretti a fare previsioni astrologiche. L’esempio più lampante è Geminiano Montanari, uno dei miei idoli, che per nove anni ha pubblicato un giornaletto di previsioni astrologiche per poi ritrattare tutto in un libro dal titolo “L’astrologia convinta di falso”, in cui spiegava come ha trollato tutti per nove anni. Un boss!
Vi prego, non fermatevi a titoli accattivanti e “teorie” che promettono di spiegarvi quanto le pandemie siano prevedibili usando le stelle. Vi stanno prendendo in giro. Essere in un punto dell’orbita terrestre piuttosto che in un altro cambia solo due cose: le stagioni e le costellazioni che vedete sulla volta celeste (tranne quelle circumpolari che ovviamente ci sono sempre). Se non avete voglia di studiare formule complicate non è un problema. Ci sono un sacco di libri di astronomia che vi spiegano in modo semplice i fenomeni che osserviamo sulla volta celeste. Se volete qualche consiglio sapete dove trovarmi.
Dopo questo fantastico e lunghissimo sfogo (scusate, ma era assolutamente necessario), vi auguro una felice settimana dei buchi neri. Domani troverete un bel post a tema
Complimenti! Siete stati bravissimi! Avete risposto quasi tutti correttamente all’ultimo quiz spaziale. Dovrò cominciare a pensare a domande più cattive (ahahahahah…risata malefica).
SOLUZIONE ASTROQUIZ 3
Vi avevo chiesto da cos’è composta la maggior parte della massa gravitante dell’Universo. La risposta corretta è: da materia oscura. Dalle osservazioni astronomiche infatti si è scoperto che la materia barionica (o ordinaria), cioè la materia di cui siamo fatti noi, costituisce solo il 4% dell’Universo. Di questo misero 4% solo l’8% è condensato in stelle, mentre il restate 92% è gas interstellare.
Il 23% dell’Universo invece è composto da materia oscura, cioè un tipo di materia che interagisce gravitazionalmente con la materia luminosa, ma che noi non riusciamo a vedere. Se non la vediamo come facciamo a sapere che c’è? Dalle osservazioni delle curve di rotazione delle galassie a spirale, cioè della velocità delle stelle al loro interno. Le stelle orbitano attorno al centro della propria galassia. Nella regione centrale il moto può essere approssimato a quello di un disco rigido che raggiunge una velocità massima ad una certa distanza dal centro. Oltre quel raggio la velocità dovrebbe decrescere in modo kepleriano, cioè secondo le leggi di Keplero (in modo proporzionale a 1/r1/2. Le osservazioni invece mostrano che la velocità inizia a decrescere ma poi si ferma e tende ad un valore costante. Questo significa che c’è più materia rispetto a quella luminosa. Dal confronto tra la curva di rotazione teorica e quella osservata è possibile stimare il contributo dell’alone di materia oscura.
Però a questo punto sorge un’altra domanda: cos’è la materia oscura? Boh! Non si sa ancora di preciso. Ci sono delle teorie che ipotizzano cosa potrebbe essere e quali particelle dovrebbero comporla, ma al momento non è ancora stata scoperta fisicamente. Se deciderete di diventare astronomi potreste scoprirla voi!
A presto!
Sara
Confronto tra le curve di rotazione osservate di diverse galassie e il modello standard con la decrescita kepleriana
Vi aspettiamo a Schio non appena la situazione Covid lo consentirà!
