Le galassie e la struttura dell`Universo

1. L’ambiente celeste
Arecibo (Puerto Rico, Antille),
12 ottobre 1992: cinquecentesimo
anniversario della scoperta
dell’America. Il potente
radiotelescopio, la cui parabola
riveste un’ampia cavità naturale,
comincia a scandagliare il cielo alla
ricerca di segnali radio di
provenienza extraterrestre, insieme ad
altri radiotelescopi della NASA.
Iniziano così le osservazioni
compiute nell’ambito del programma
di ricerca SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence) della NASA.
Il programma è tuttora in atto, con la
partecipazione di molti paesi, tra cui
l’Italia. (SPL / Grazia Neri)
La posizione delle stelle
Nel disegno vediamo come ci appare la Costellazione
di Orione, proiettata sullo sfondo della Sfera celeste,
e come in realtà sono disposte nello spazio le stelle che
la compongono.
La posizione delle stelle
Fotografia del cielo stellato nella regione
del Polo nord celeste, ottenuta con
un’esposizione protrattasi per diverse ore.
Al centro dell’immagine è la Stella
polare, immobile, mentre gli archi di
cerchi concentrici che la circondano
disegnano le traiettorie apparenti degli
astri.
La posizione delle stelle
La Sfera celeste e i suoi principali
elementi necessari per determinare
l’apparente posizione degli astri
nel cielo.
La posizione delle stelle
Le coordinate celesti servono per
stabilire la posizione assoluta degli astri
sulla Sfera celeste, come la latitudine
e la longitudine per i punti sulla
superficie terrestre.
La posizione delle stelle
Determinazione della parallasse
nelle misure astronomiche.
Il parsec (abbreviazione di parallassesecondo) è la distanza da cui il semiasse
maggiore dell’orbita che la Terra
descrive intorno al Sole è visto,
perpendicolarmente, sotto l’angolo di un
secondo. (In realtà il Sole non si trova al
centro dell’orbita terrestre come appare
qui, per semplicità.)
Le caratteristiche delle stelle
Le stelle si mostrano più o meno luminose. La loro diversa luminosità ha
suggerito di dividerle in classi a seconda del loro splendore. (Yoji Hirose / Galaxy /
Picture Library)
Le caratteristiche delle stelle
Confronto tra le dimensioni dei vari
tipi di stelle, dalle giganti rosse
alle stelle di neutroni.
Le caratteristiche delle stelle
Esempi di spettri.
Dall’alto: spettro continuo (lampada a
incandescenza); spettri di emissione,
prodotti da gas incandescenti a bassa
pressione (Ne, neon; H, idrogeno; N,
azoto; Hg, mercurio; Fe, ferro; Na,
sodio); spettri di assorbimento: luce che
è passata attraverso un gas a bassa
pressione (Na, vapori di sodio; Sole).
(Officine Galileo, Firenze)
Le caratteristiche delle stelle
Esempi di stelle appartenenti a vari tipi spettrali (messe insieme artificialmente).
Dall’alto a sinistra: Mintaka (temperatura 30000 K), Rigel (12000 K), Deneb (9700
K), Procione (6400 K), Capella (5500 K), Aldebaran (3400 K), Betelgeuse (3100
K). (G. Vanin / AAF Rheticus, 1998)
Le caratteristiche delle stelle
Nubi di materia interstellare.
L’evoluzione dei corpi celesti
Il diagramma H-R (HertzsprungRussell). Nel diagramma H-R le
stelle non si distribuiscono a caso,
ma in grandissima parte si
raccolgono lungo una fascia, che
attraversa diagonalmente il
diagramma, chiamata sequenza
principale.
L’evoluzione dei corpi celesti
Stelle in formazione in una nebulosa. (L. Allen, J. Horn, L. Deutsch / Harvard)
L’evoluzione dei corpi celesti
Posizioni che verrebbero occupate
nel diagramma H-R da una stella,
di massa simile a quella del Sole,
durante la sua vita.
L’evoluzione dei corpi celesti
L’esplosione della supernova SN 1987A, osservata «in diretta» nel febbraio 1987.
(Hubble Spatial Telescope Institute)
L’evoluzione dei corpi celesti
La forza di attrazione di un buco nero è tale che nemmeno la luce può sfuggire
da esso.
Le galassie e la struttura dell’Universo
La forma della Galassia.
Le galassie e la struttura dell’Universo
Un esempio di galassia ellittica.
Le galassie e la struttura dell’Universo
Un esempio di galassia a spirale: Andromeda.
Le galassie e la struttura dell’Universo
La distribuzione delle galassie:
l’Universo «a bolle».
Le galassie e la struttura dell’Universo
Immagini di quasar riprese dal Telescopio Spaziale Hubble.
Le galassie e la struttura dell’Universo
I limiti dello spazio finora esplorato con i più potenti radiotelescopi,
immaginando la Terra al centro dell’immagine.
La posizione delle stelle
Un tentativo di immaginare l’espansione
dell’Universo. In questo modello, l’espansione
dell’Universo è simulata dal gonfiarsi di un
palloncino di gomma, sulla cui superficie sono
disegnate, come punti, le galassie. Quando il
palloncino si gonfia, i punti si allontanano uno
dall’altro, come fanno le galassie nell’Universo.
La posizione delle stelle
Una rappresentazione schematica dell’evoluzione dell’Universo dal big bang a
oggi, secondo il modello dell’Universo inflazionario.
La posizione delle stelle
Radiazione di fondo. Immagine dell’Universo costruita dal satellite COBE
raccogliendo microonde provenienti da ogni direzione dello spazio.
La posizione delle stelle
Una delle possibili storie della vita del nostro Universo:
il ciclo del big bang visto dal futuro.