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QUASAR, GALASSIE E LORO COLLISIONI   

pubblicata da Aldo Celso Smaniotto il giorno Domenica 30 giugno 2013 alle ore 15.34

Questa volta partiamo, per un ipotetico virtuale viaggio, dall'Australia e proprio nell'emisfero meridionale si possono osservare le due galassie più vicine a noi: la Piccola e la Grande Nube di Magellano, considerate satelliti della nostra Via Lattea.

All'interno dellla Grande Nube, nel 1987 è  esplosa una Supernova. In realtà questa SuperGigante è esplosa 160mila anni fa ma la luce dell'esplosione ha impiegato questo tempo per giungere fino a noi. La galassia di Andromeda, situata a 2,2 mln di anni luce (a.l.) dalla Terra è una delle più vicine a noi. A 10 mln di  di a.l. troviamo la galassia della Moneta d'Argento fatta a spirale come Andromeda e la Via Lattea. Un'altra galassia a 10 mln di a.l. è la M83 in Hydra. Ce ne sono anche a 20 e a 30 mln di a.l.

Ad esempio la galassia Sombrero è a 40 mln di a.l.  Sono distanze enormi ma queste galassie sono ancora relativamente vicine. Nella Vergine c'è una galassia diversa dalle altre: è ellittica. Fa parte di un ammasso lontano più di 60 mln di a.l. e a sua volta appartiene a un complesso composto da più di 1000 galassie. Le galassie si raggruppano per la reciproca attrazione gravitazionale. Come possiamo noi sapere tutto questo? Come riusciamo a misurare il Cosmo oppure solo la distanza che ci troviamo dal centro galattico?

La Via Lattea fa parte del Gruppo Locale formato da più di 30 galassie. A sua volta questo appartiene a un ammasso galattico il quale ancora fa parte di un superammasso.
L'Universo è costellato da sciami di superammassi galattici.

Per comprendere questi modelli dimensionali gli astronomi utilizzano le cosidette "Candele Campione".  Una candela campione è una stella pulsante la cui luminosità aumenta e diminuisce con la precisione di un orologio.

Viene chiamata una "Variabile Cefeide" la cui luminosità varia quando si contrae e si espande. E' grande e pulsa lentamente. Un'altra "Cefeide", più piccola, pulsa più velocemente. La velocità di pulsazione di una Cefeide è direttamente proporzionale alla sua luminosità intrinseca (cioè quella propria effettiva). Quindi, conoscendo la distanza e la luminosità effettiva di una Cefeide vicina possiamo calcolare la distanza di una più lontana che, pur apparendo meno luminosa, pulsa con la stessa frequenza.
In questo modo abbiamo misurato che la galassia di Andromeda si trova a 2,2 mln di a.l. da noi. Sono state confrontate le Cefeidi della Via Lattea con quelle più deboli di Andromeda.

Tuttavia i telescopi terestri riescono a individuare le Cefeidi fino a 15 mln di a.l. di distanza. Solo per merito dello Hubble si è potuto andare oltre. Ad esempio a 50 mln e anche a 80 mln di a.l.

Per andare oltre c'è bisogno di un'altra "Candela Campione" per determinare le distanze. Gli astronomi, ad esempio? la definiscono "Supernova del 1° tipo".

E' un sistema binario composto da due stelle: una "nana bianca", cioè una stella alla fine della sua vita ruota al centro di un disco di accrescimento sottraendo materia alla sua gemella.
Quando la "nana bianca" raggiunge una massa di 1,5 volte quella del Sole, esplode in una Supernova del 1° tipo.

Poiché l'intensità dell'esplosiane è sempre uguale, quella diverrà la nuova "Candela Campione". Sono grazie alle Cefeidi di una galassia che conosciamo la sua distanza ma poiché in essa troviamo anche Supernovae del 1° tipo disponiamo del riferimento di misurazione con questo nuovo metodo.
Esplosioni di Supernovae del 1° tipo ci permettono di misurare le distanze fino a 100 volte maggiori.

Ma siamo solo all'inizio del nostro ipotetico virtuale viaggio.

Negli anni Venti l'astronomo statunitense Edwin Hubble ha scoperto che l'Universo è in espansione e che le galassie si allontanano in tutte le direzioni e ognuna dalle altre. La prova sta nella loro luce. Quando una galassia si muove, le righe sul suo spettro ottico si spostano progressivamente verso il rosso (il famosored-shift).
Più veloce e più lontana una gqlassia si muove, maggiore sarà il suo spostamento  verso  il rosso nello spettro.

La misura dello spostamento verso il rosso è il mezzo più importante per misurare l'immensità del Cosmo. Si è calcolato che  la distanza delle galassie più lontane, finora osservte, sia di ca. 14 mld di a.l.

Durante il lavoro di mappatura del Cosmo negli anni '60, gli astronomi hanno scoperto alcune potenti sorgenti radio; attraverso il telescopio queste fonti sembravano delle comuni stelle ma ciò non poteva essere vero dato che lo spostamento verso il rosso del loro spettro dimostrava lontane miliardi di a.l..
Non si trattava di radiogalassie.

Ad esempio la Centauri A emette onde radio ma meno energiche. Neppure le galassie di Siffert che hanno nuclei brillanti, sono radiogalassie. Le Siffert emettono 100 volte meno energia delle radiogalassie e almeno 10mila volte meno energia delle nuove fonti scoperte. Ma tutte hanno in comune immensi "buchi neri", voraci concentrazioni di gravità.
I buchi neri delle nuove fonti, tuttavia, sono ancora più giganteschi, capaci di divorare masse equivalenti a 600 volte la Terra in un minuto.

I radioastronomi hanno scoperto i "Quasar". I Quasar sono eccezionalmente luminosi: le più potenti fonti di energia dell'Universo. Sono tra i più antichi e più lontani corpi celesti con un fortissimo spostamento verso il rosso.

La ricerca, mirata alla misurazione del Cosmo, ha portato a un'altra importante scoperta: la "collisione di galassie". Le galassie delle Antenne  ne sono un esempio. La simulazione al computer dimostra che in realtà le due spirali non si fondono ma si attraversano reciprocamente. L'interazione gravitazionale crea poi due grandi code simili alle antenne di un insetto.
la collisione innesca una serie di esplosioni e l nascita di nuove stelle.

Nelle Antenne, distanti 63 mln di a.l., è in corso un fuoco d'artificio che accende una miriade di giovani astri.
Questa collisione è come un bastone tra le ruote. La galassia intrusa è passata attraverso la più grande sconvolgendone la struttura.
In queste collisioni nessuna galassia ne esce indenne divienendo così una "Supergalassia".
Probabilmente anche la nostra Via Lattea subirà uno sconvolgimento simile scontrandosi, come è previsto, con la galassia di Andromeda.
Ora siamo giunti al termine di questo ipotetico virtuale viaggio nel Cosmo, ma ne faremo qualche altro insieme, visto che la vostra compagnia non è niente male, quindi ...alla prossima.