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Nebulose ed altri oggetti presenti
nell’Universo.
Carina Nebula, located 7,500 ly
nebula IRAS 05437 + 2502
• In astronomia si intende come nebulosa una
nube interstellare di gas e polveri.
• Spesso contengono anche detriti rimasti dalla
formazione o dall'esplosione di corpi vicini ad
essa.
• Sono ammassi freddi e giganteschi, grandi
migliaia di volte il sistema solare, suddivisi a
seconda della composizione e di come vengono
illuminati.
• Le nebulose sono le fabbriche delle stelle: è da
lì, infatti, che le stelle (e i pianeti) nascono, per
collasso gravitazionale spontaneo dei gas della
nube.
• La Nebulosa Testa di Cavallo è una nebulosa
oscura nella costellazione di Orione.
• È parte di un turbine di gas e polveri residui di
stelle, sagomato come la testa di un cavallo, da
qui il nome.
• L'oscurità della nebulosa è principalmente
causata da polvere densa, La luce della
nebulosa Testa di Cavallo impiega circa 1500
anni per raggiungere la Terra.
Ic443 new gendler, 5.000 a.l., è il resto di una stella esplosa 30.000 anni fa
.
Nebula Crab Granchio SN 1054, resti di una supernova, 6.500 anni luce di distanza.
Orange: hydrogen gas, Blue: neutral oxygen, Green: sulfur, Red: doubly-ionized oxygen.
• La Nebulosa di Orione (M42) è
una delle nebulose diffuse più
brillanti del cielo notturno.
Posta ad una distanza di circa
1.270 anni luce dalla Terra, si
estende per circa 24 anni luce
ed è la regione di formazione
stellare più vicina al Sistema
solare.
• Si tratta di uno degli oggetti più fotografati e studiati della
volta celeste,ed è sotto costante controllo a causa dei
fenomeni celesti che hanno luogo al suo interno; gli
astronomi hanno scoperto nelle sue regioni più interne
dischi protoplanetari, nane brune e intensi movimenti di
gas e polveri.
• Disco protoplanetario in formazione nella
nebulosa di Orione.
• Una nebulosa a emissione è una nube di
gas ionizzato che emette luce di vari
colori. L'origine più comune della
ionizzazione sono fotoni ad alta energia
emessi da una vicina stella calda.
Nebulosa Cono, nebulosa ad emissione, 2450 a.l..
• La nebulosa Eskimo è il prodotto delle ultime
fasi della vita di una stella di dimensioni di poco
maggiori del Sole.
•
Quando raggiunge la fine della propria vita , essa espelle i propri
strati esterni in vari episodi di reazioni di fusione nucleare. Mentre la
stella genitrice si contrae in una nana bianca, il gas espulso forma
una nube di materiale attorno ad essa. È questa nube ad essere
chiamata “nebulosa planetaria”.
Ncg 2392 eskimo nebulosa planetaria, 3000 a.l.
NGC 6543, la Nebulosa planetaria Occhio di Gatto, 3.300 a.l.
Supermassive black holes, quasar,
gamma ray bursts, extra-solar planets,
pulsar ed altro…..
Prove del fatto che dei pianeti siano presenti anche attorno a stelle diverse dal
Sole sono state raccolte per la prima volta con Hubble. Ad Hubble il primato
della prima immagine di un pianeta extra-solare raccolta da un telescopio.
L'immagine, rilasciata nel novembre del 2008, mostra il pianeta Fomalhaut b
immerso nel disco protoplanetario di polveri e gas che circonda la sua stella.
Fomalhaut α è la stella più luminosa della costellazione del Pesce Australe
posta a circa 25 anni luce di distanza dal sistema solare.
gamma ray burst 990123
I GRB sono intensi lampi di raggi gamma che possono durare da pochi millisecondi a diverse decine di
minuti. Queste potenti esplosioni costituiscono il fenomeno più energetico finora osservato (in pochi
secondi è liberata più energia di quanta il Sole ne libererà nell’intero arco della sua esistenza).
supermassive black hole M84
I buchi neri supermassivi hanno una massa milioni o miliardi di volte superiore
a quella del Sole, e sono presenti al centro di molte (se non tutte) le galassie..
buchi neri
Cygnus X-1 (8.100 al) è una sorgente di raggi X posta nella costellazione del
Cigno, ed è considerata come una delle più probabili candidate ad ospitare un
buco nero stellare.
I quasar sono oggetti distanti miliardi di anni luce. Un quasar può emettere tanta
energia in un secondo quanta il Sole ne emette in centomila anni.
quasar
quasar 3C 273
• 3C 273 è uno dei quasar più
vicini a noi e il più luminoso
conosciuto; è anche uno dei
più studiati. Situato a 3
miliardi di anni luce, risulta più
luminoso di 1.000 galassie; se
si trovasse alla distanza di 32
anni luce dalla Terra,
illuminerebbe il cielo quanto il
Sole.
centro via lattea (hubble)
Telescopio spaziale Chandra
• Chandra X-ray Observatory è
stato messo in orbita dalla
NASA nel luglio del 1999.
Pulsar del Granchio, stella a neutroni (10 km diametro, 33 millesimi di
secondo di periodicità)
centro via lattea (chandra)
Telescopio Spaziale Spitzer
Il Telescopio
Spaziale Spitzer è un
osservatorio spaziale
che osserva
nell'infrarosso.
Costruito dalla NASA
e lanciato il 25 agosto
2003, questo
telescopio spaziale è
costato 670 milioni di
dollari.
supermassive black hole
NGC 1097 galaxy
• 24th of July 2009
•
A new, supermassive black hole, estimated to have 100 million
times the mass of the Sun, has been discovered at the center of the
NGC 1097 galaxy, located some 50 million light-years away from
our planet. The formation became visible in a new Spitzer Space
Telescope image, taken in the far- and near-infrared wavelengths,
which shows an immense black hole surrounded by stellar
nurseries, areas of active and explosive stellar formations. The hole
in itself is naturally not visible, as matter and even light are attracted
to it.
centro via lattea (spitzer)
James Webb telescope
satellite Planck Agenzia
Spaziale Europea
• È progettato per acquisire un'immagine
dell'anisotropie della radiazione cosmica di
fondo (CMBR), Planck diventerà la fonte
primaria di informazioni astronomiche per
testare le teorie sulla formazione
dell'Universo e sulla formazione della sua
attuale struttura.
• Il lancio è avvenuto il 14 maggio 2009
• Planck è una missione spaziale di terza
generazione che segue COBE e WMAP.
cosmologia
radiazione cosmica di fondo
Contenuto dell’universo osservabile
dark matter distribution
cronologia del Big Bang
• Cronologia
• Dimensioni dell’Universo
• Temperatura dell’Universo
era di Plank
• Durata: 10-43 s (tempo di Planck) dopo
l’inizio del “big bang”
• Dimensioni 10-35 m (spazio di Plank)
• (Temperatura 10 36 K)
(gravità quantistica?)
grande unificazione
• Da 10-43 s a 10-36 s dopo il Big Bang
• Dimensioni da 10-35 m a 10-24 m
• Temperatura da 10 36 K a 10 28 K
Le due forze nucleari e
l’elettromagnetismo formano una unica
forza unificata, ma separata dalla gravità.
inflazione
• (da 10-36 a 10-34 secondi) ?
• (Dimensioni da 10-24 m a circa 10 cm) ?
• L’universo in pochi istanti si espande ad
una velocità superiore a quella della luce.
Al termine dell’espansione la materia è un
plasma di particelle di materia ed
antimateria ed fotoni ad altissima energia
in continua reciproca trasformazione.
era elettrodebole
• Da 10-36 s a 10-12 s dopo il Big Bang
• Temperatura da 10 28 K a 10 15 K
• Alla fine dell’inflazione, al diminuire della
temperatura, la forza nucleare forte si
separa dalla elettrodebole. Al termine
dell’era la forza elettrodebole si separa in
forza nucleare debole e
elettromagnetismo.
• (Alla fine dell’inflazione compare
massa(particella-antiparticella)/energia) ?
era dei quark ed era adronica
• Da 10-12 s a 1 s dopo il Big Bang
• Temperatura minore di 10 15 K
Al diminuire della temperatura i fotoni perdono energia e
non possono più trasformarsi in quark ed antiquark
(zuppa di quark). I quark e gli antiquark esistenti si
annichiliscono, ma data un’asimmetria di percentuale,
sopravvive un quark su un miliardo.
Successivamente , sempre al diminuire della temperatura,
si formano gli adroni (particelle subatomiche composte
da quark) come i Protoni e Neutroni.
era leptonica
• Da 1 s a 10 s dopo il Big Bang
• Temperatura minore di 10 12 K
• Al diminuire ulteriore della temperatura i
fotoni perdono ancora più energia e non
possono più trasformarsi in elettroni e
positroni. Gli esistenti si annichiliscono,
ma data un’asimmetria di percentuale,
sopravvive un elettrone su un miliardo.
nucleosintesi
• Da 3 minuti a 20 minuti dopo il Big Bang
• Temperatura minore di 10 9 K
• Protoni e neutroni si uniscono a formare
nuclei. Circa il 90% degli atomi
dell’universo sono di H, il 10% di He, una
piccola percentuale (0,0001%) sono Li, Be
e B.
era fotonica
• Da 10 s a 380.000 anni dopo il Big Bang
I fotoni interagiscono con gli elettroni,
impedendo la formazione degli atomi.
L’universo è “opaco”, la luce non può
viaggiare.
era oscura
• 380.000 anni (ultimo scattering) dopo il Big
Bang fino alla formazione delle prime
stelle, circa 500 milioni di anni dopo il Big
Bang.
• Temperatura minore di 3.000 K
• La temperatura diminuisce e i fotoni
perdono ulteriore energia, non
interagiscono più con la materia, sono
liberi di viaggiare.
Destino ultimo dell’universo
Geometria locale universo
osservabile
big crunch/big bounce
big freeze
big freeze
big rip
multiverso
E quando miro in cielo arder le stelle
Dico fra me pensando
A che tante facelle?
Che fa l’aria infinita, e quel profondo
Infinito seren? Che vuol dire questa
Solitudine immensa? Ed io che sono?
Giacomo Leopardi (“Canto notturno di
un pastore errante dell’Asia”, 1835)
Due cose sono infinite: l’universo e la
stupidità umana, ma riguardo l’universo ho
ancora dei dubbi. Albert Einstein