Category: Approfondimenti

Mega ciao!

Abbiamo visto che le stelle variabili Cefeidi sono state utilizzate da Edwin Hubble per determinare la distanza della “Nebulosa” di Andromeda. Le Cefeidi classiche sono stelle che avevano una tipica massa iniziale sulla sequenza principale di circa 4 – 9 masse solari. Producono energia tramite il bruciamento dell’elio nel nocleo e dell’idrogeno in un guscio sferico all’esterno del nucleo. La relazione periodo – luminosità delle Cefeidi classiche è ben definita, ma, dalle osservazioni di queste stelle nella Grande Nube di Magellano, si nota una certa dispersione dei punti rispetto alla relazione lineare. Che ci sia qualche errore di calibrazione?

No! La dispersione dei punti è dovuta al fatto che, sebbene facciano tutte parte della Grande Nube di Magellano, le Cefeidi osservate si trovano a distanze diverse da noi. In particolare, sono state ottenute le relazioni periodo – luminosità di 4000 Cefeidi in questa galassie. Alcune si trovano più vicine a noi, altre sono più lontane. Calcolando la loro distanza e combinandola con i dati sulla loro posizione, queste stelle variabili sono state utilizzate per determinare la struttura 3D della Grande Nube di Magellano.

A presto!

Sara

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 18

Il gioco era un vero o falso. L’affermazione era: dalla Terra possiamo vedere le stelle variabili di altre galassie. La risposta corretta è: VERO.Per esempio, Henrietta Leavitt, assunta dall’astronomo Pickering all’Università di Harvard per studiare le lastre fotografiche, scoprì circa 2000 stelle variabili Cefeidi nelle Nubi di Magellano, due galassie satellite della Via Lattea. Notò inoltre che c’era una relazione tra la loro luminosità e il periodo di variazione, con periodi più lunghi corrispondenti a stelle più luminose. Grazie alla determinazione della relazione periodo-luminosità di queste stelle è possibile determinare la distanza dell’oggetto osservato, in quanto la luminosità è legata alla magnitudine assoluta e dal confronto con la magnitudine apparente troviamo il modulo di distanza. Perchè è importante?

Determinare la distanza delle altre galassie è fondamentale per determinare con più precisione le loro caratteristiche fisiche. Inoltre, la relazione periodo-luminosità è stata usata da Edwin Hubble per determinare la distanza della “nebulosa” di Andromeda, risolvendo finalmente il grande dibattito sulla natura delle “Nebulose a Spirale”.

Cos’altro possiamo fare con le variabili Cefeidi?

Lo scopriremo nella prossima puntata!

A presto!

Sara

Mega ciao!

L’universo non è sempre stato come lo vediamo oggi. Non sappiamo bene cosa ci fosse nei suoi primi istanti di vita, ma, circa qualche millesimo di secondo dopo il Big Bang, era costituito da una brodaglia primordiale di materia e radiazione in equilibrio termodinamico. Gli scontri tra particelle, fotoni e tra i due non permettevano alla radiazione di scappare. Di conseguenza non possiamo vedere indietro nel tempo fino a quegli istanti, ma solo fino all’epoca in cui la radiazione si è disaccoppiata dalla materia e l’Universo è diventato trasparente. Questo periodo è chiamato epoca della ricombinazione e si è verificato circa 380000 anni dopo il Big Bang. Cosa riusciamo a vedere di quest’epoca?

Nel 1964 Arno Penzias e Robert Wilson, due tecnici della Bell Telephone, stavano usando Holmdel Horn Antenna per studiare le interferenze dell’atmosfera sulle telecomunicazioni terrestri e hanno rilevato un eccesso di temperatura di circa 4.2 K (la K sta per gradi Kelvin). Confrontandosi con gli astrofisici dell’Università di Princeton si sono resi conto di aver scoperto la radiazione cosmica di fondo nelle microonde, ipotizzata nel 1948 da George Gamow e dai suoi studenti di dottorato. Questa scoperta fatta per caso ha portato Arno e Wilson a vincere il Premio Nobel per la Fisica. Vi interessa la cosmologia?

Le iscrizioni al nostro Corso Base di Astronomia Online sono aperte. Per informazioni chiamatemi al numero 3290689207. Per iscrivervi inviate una mail all’indirizzo astrofilidischio@gmail.com

A presto!

Sara

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 17

Il gioco era un vero o falso. L’affermazione era: tutte le stelle dalle 30 masse solari in su alla fine della loro vita diventano buchi neri. La risposta corretta è: FALSO. Attenzione però che non diventano nemmeno stelle di neutroni o nane bianche. Se la stella, una volta finito di bruciare l’idrogeno, si ritrova con un nucleo di elio con una massa compresa tra le 32 e le 135 masse solari va incontro all’instabilità provocata dalla formazione di coppie elettrone – positrone. La produzione di queste coppie di particelle causa una diminuzione della pressione di radiazione. Di conseguenza il nucleo della stella si contrae, aumentando la temperatura e la produzione di coppie elettrone – positrone, che aumenta ulteriormente l’instabilità. A questo punto il destino della stella dipende dalla massa del nucleo di elio. Se è tra le 32 e le 64 masse solari va incontro a pulsazioni dovute all’instabilità della coppia elettrone – positrone. In questo caso le pulsazioni rimuovono la maggior parte dell’inviluppo stellare per ristabilire l’equilibrio. Il risultato è che la stella continuerà la sua evoluzione e diventerà un buco nero con una massa molto inferiore rispetto a quella di partenza. Se invece il nucleo di elio ha una massa tra le 64 e le 135 masse solari l’instabilità di coppia elettrone – positrone è talmente forte che la stella esplode come una supernova e viene distrutta completamente, senza lasciarsi dietro residui compatti. Volete saperne di più sui buchi neri?

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A presto!

Sara

Mega ciao!

Abbiamo visto le due teorie principali sulle Nubi di Magellano, la loro interazione e quella con la Via Lattea. Come possiamo distinguere tra le due?

E’ importante fare due cose: osservazioni astronomiche accurate e simulazioni al computer basate sulle leggi fisiche che governano l’Universo. Dal confronto tra osservazioni e simulazioni possiamo capire quale dei due modelli riproduca in maniera più accurata le strutture osservate. Ma cosa si osserva in particolare?

Nell’immagine qui sotto vedete il confronto tra le osservazioni e la simulazione basata sullo scenario moderno, cioè sull’ipotesi che la Grande e la Piccola Nube di Magellano siano sempre state legate gravitazionalmente e che si trovino nel loro primo passaggio vicino alla Via Lattea (o che siano nel loro secondo passaggio, con un periodo orbitale di circa 6 miliardi di anni). Dall’immagine si vede che il modello riesce a riprodurre accuratamente la “corrente” Magellanica (Magellanic Stream), la struttura ad arco attorno alla Via Lattea formata da un flusso di idrogeno neutro che collega le Nubi di Magellano. E’ stato scoperto che, oltre al gas, ci sono anche stelle, strappate dalla loro posizione originale dalle forze mareali.

A presto!

Sara

Mega ciao!

Per comprendere l’evoluzione della Via Lattea è importante studiare le interazioni con le altre galassie. In particolare, le Nubi di Magellano presentano una forma irregolare in quanto stanno interagendo tra loro e con la nostra galassia. Quando hanno inizato questa interazione?

Ci sono due spiegazioni possibili:

– il modello canonico, secondo cui le due Nubi orbitano attorno alla Via Lattea con un periodo di circa 2 miliardi di anni, ma hanno iniziato ad interagire l’una con l’altra solo 5 miliardi di anni fa;

– lo scenario moderno, in cui le due Nubi di Magellano sono sempre state legate l’una all’altra e si trovano nel loro primo passaggio vicino alla Via Lattea (o hanno un periodo orbitale di almeno 6 miliardi di anni).

Come si fa a capire quale dei due modelli sia quello giusto?

To be continued…

Sara

Mega ciao!

In una notte stellata, osservando la volta celeste dall’emisfero sud possiamo vedere due regioni un po’ nebulose: sono due galassie satellite della Via Lattea. La Grande e la Piccola Nube di Magellano, rispettivamente a 158000 e 200000 anni luce di distanza da noi, hanno forme un po’ strane. Questo perchè la Via Lattea se le sta mangiando piano piano. La cosa interessante è che stanno anche interagendo gravitazionalmente tra di loro. La missione Gaia ha scoperto infatti “un’autostrada” spaziale di stelle che collega le due galassie. Quando è iniziata la distruzione delle Nubi di Magellano?

Lo scopriremo nella prossima puntata!

A presto!

Sara

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 16

Vi avevo chiesto qual è il limite inferiore di massa delle stelle, cioè qual è la massa minima per cui un oggetto è considerato una stella. La risposta corretta è: uguale o poco più grande della massa di Giove.

So che questo può sembrare strano, perchè effettivamente Giove non è una stella. Il punto è che, sebbene per innescare le reazioni nucleari all’interno di una stella la massa deve essere molto più grande di quella del pianeta gigante, esiste una categoria particolare di oggetti che vengono considerati stelle nonostante non siano sostenute dalle reazioni di fusione nucleare dell’idrogeno. Queste stelle sono chiamate nane brune. Il limite inferiore per la loro massa non è ancora definitivo. Infatti, essendo molto piccole e poco luminose sono difficili da individuare. Cosa possiamo dire sulle loro dimensioni?

E’ interessante notare che le dimensioni delle nane brune non variano in modo significativo con la massa. Questo significa che nane brune di 50 masse gioviane avranno circa le stesse dimensioni di quelle di 13 masse gioviane. Questa caratteristica è data dal fatto che queste stelle sono sostenute dalla pressione di degenerazione degli elettroni, per cui il raggio è dato da

R ~ M^-1/3.

Allora qual è la differenze tra i pianeti giganti gassosi e le nane brune?

Si distinguono solo dal processo di formazione. Le nane brune si formano principalmente come le stelle normali, dalla frammentazione e dal successivo collasso di una nube molecolare. I pianeti giganti invece si formano attraverso fenomeni di accrescimento in un disco protoplanetario, cioè partono da grani di polvere che si uniscono a formare corpi rocciosi più grandi e successivamente accrescono la loro atmosfera da idrogeno ed elio presenti lì attorno.

A presto!

Sara

Mega ciao!

Abbiamo visto che velocità bisogna avere per scappare dalla Terra. Ma cosa significa per una navicella spaziale dover raggiungere gli 11.2 km/s?

Serve un’energia non indifferente, quindi parecchio carburante. Supponiamo di dover lanciare nello spazio uno Space Shuttle. L’astronave pesa circa 104 tonnellate, a cui dobbiamo aggiungere il peso dei missili e dei serbatoi. In totale dobbiamo spedire nello spazio 2041 tonnellate di navicella. Questo richiede un’energia di 120 milioni di miliardi di Joule. E’ tanta energia?

Direi di si. Corrisponde al consumo elettrico annuo di una cittadina di 35000 abitanti.Il problema è che non potete portarvi solo il carburante che vi serve per raggiungere i fantomatici 11.2 km/s. Infatti, nel caso in cui decidiate di andare con Elon Musk su Marte, vi servirà il carburante per il viaggio, atterraggio e possibilmente per il ritorno.

Un’ultima cosa…NEI PROSSIMI GIORNI ARRIVERA’ UNA GRANDE NOVITA’. Quindi continuate a seguirci

A presto!

Sara