CORSO BASE DI ASTRONOMIA
3° INCONTRO ʹ NEBULOSE E GALASSIE
Gabriele Garreffa
Nebulose
1 -­‐ Definizione
Agglomerato di polvere e gas. Deriva dal latino nebula, ossia nuvola per il
suo aspetto e la composizione gassosa.
In realtà la maggior parte delle nebulose sono costituite da atomi di
idrogeno. Solamente meno ĚĞůů͛1% della materia interstellare è costituita
da idrogeno molecolare.
1 -­‐ Definizione
La formazione nebulare può essere molto varia:
o Collasso gravitazionale che porta alla coalescenza di materia
tipico dei primi stadi di formazione stellare.
o Ultimi stadi di vita stellare quando si espelle materia sotto la
spinta espansiva o come supernova
2 -­‐ Classificazione
In generale una nebulosa si può classificare come:
o NEBULOSA AD EMISSIONE
o NEBULOSA A RIFLESSIONE
o NEBULOSA OSCURA
A parte la nebulosa oscura, le prime due si caratterizzano per il
comportamento della luce che le illumina.
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione
In
questo
tipo
di
nebulose
prevale
ů͛ĞŵŝƐƐŝŽŶĞ
di
radiazione
elettromagnetica da parte dei nuclei di idrogeno ionizzato. La fonte di
radiazione ad alta energia è solitamente una stella molto calda. Questa
può essere di neoformazione (O, B) oppure una stella morente (nana
bianca). Di conseguenza fanno parte di questa classe nebulose di
formazione stellare e nebulose planetarie.
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione
Conseguentemente Ăůů͛ĞĐĐŝƚĂnjŝŽŶĞ degli atomi nebulari (prevalentemente
idrogeno) ů͛ĞŵŝƐƐŝŽŶĞ è centrata alla O di eccitazione. Nel caso di HII il
massimo di emissione è a 656.3nm (HD) corrispondente al rosso.
Ci possono essere altri colori associati Ăůů͛ĞĐĐŝƚĂnjŝŽŶĞ di altri elementi, ma
questi sono minoritari.
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione
H2
H
H+
H2
HI
HII
HD
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Laguna)
Rossella Fava - 2010
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Laguna)
Rossella Fava - 2010
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Rosetta)
Simone Martina - 2015
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Rosetta)
Simone Martina - 2015
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (M57)
Francesco Toffoli - 2013
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Cono)
Simone Martina - 2011
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Cono)
Simone Martina - 2011
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Orione)
Simone Martina - 2010
2.1 ʹ Nebulosa ad emissione (Orione)
Riflessione
Emissione
Simone Martina - 2010
2.2 ʹ Nebulosa a riflessione
In questo tipo di nebulose non Đ͛ğ una stella sufficientemente energetica
da ionizzare gli atomi di idrogeno quindi non emettono luce propria. La
luce visibile è dovuta a fenomeni di riflessione di polveri (scattering):
queste sono soprattutto particelle di C, Fe, Ni.
2.2 ʹ Nebulosa a riflessione
Riflettendo la luce di una stella brillante, lo spettro di queste nebulose è
simile a quello della stella da cui proviene la luce.
In generale hanno una colorazione blu, ma questo è dovuto al fatto che lo
scattering è più efficiente nella porzione ad alta frequenza dello spettro
visibile: è la stessa ragione per cui il cielo è azzurro.
2.2 ʹ Nebulosa a riflessione (Pleiadi)
Rossella Fava - 2010
2.2 ʹ Nebulosa a riflessione (Testa di strega)
2.2 ʹ Nebulosa a riflessione (variabili)
NGC 1555
NGC 2261
2.3 ʹ Nebulosa oscura
Sono le uniche nebulose formate da idrogeno molecolare. Hanno inoltre
una grande abbondanza di polveri pertanto appaiono impenetrabili alla
luce. Sono gli oggetti più freddi conosciuti con una temperatura di circa
10K. Hanno una densità media di 100-­‐300 molecola per cm3. Questa stima
è basata su dati IR e radiazione di corpo nero ipotizzando un rapporto
costante tra densità di polveri e di gas.
2.3 ʹ Nebulosa oscura
La bassa temperatura e ů͛ĂůƚĂ densità del gas facilita il collasso
gravitazionale nella formazione stellare. Sono pertanto simili ai noduli di
Bok eccetto per le dimensioni: una nebulosa oscura può arrivare
mediamente a decine di parsec (1pc = 3,2al), mentre i noduli di Bok sono
mediamente di 1al.
2.3 ʹ Nebulosa oscura (B147)
Aldo Proietti - 2014
2.3 ʹ Nebulosa oscura (IC1396)
Simone Martina e Rossella Fava - 2012
2.3 ʹ Nebulosa oscura (B169/170)
Simone Martina - 2012
2.3 ʹ Nebulosa oscura (Fiamma/B33)
Simone Martina - 2011
Galassie
1 -­‐ Definizione
Sono oggetti di vastissime dimensioni che contengono stelle, sistemi, gas,
polveri che orbitano attorno un centro di massa. Il nome deriva dal greco
ɶɲʄɲʇʀɲʎ (galaxìas), ossia «latteo» alludendo alla nostra galassia: la via
lattea.
1 -­‐ Definizione
EĞůů͛ƵŶŝǀĞƌƐŽ sembrano esserci 100 miliardi (1011) di galassie, che
generalmente hanno una dimensione di 103-­‐105pc. Lo spazio intergalattico
è mediamente ĚĞůů͛ŽƌĚŝŶĞ di 106pc.
Ogni galassia può contenere un numero di stelle come ordine di grandezza
da 107 (galassia nana) a 1012.
1 -­‐ Definizione
Le galassie sono associate in organizzazioni che possono andare da poche
galassie fino ad ammassi di migliaia di galassie. A loro volta questi ammassi
sono organizzati in superammassi (es: superammasso Locale).
Questi poi seguono delle «correnti» per cui si dispongono secondo
filamenti nello spazio (es: Grande Muraglia)
1 -­‐ Definizione
Nonostante la grandezza delle galassie sembra che la maggior parte della
materia esista sotto forma si materia oscura. Si stima che possa essere il
90%
della
massa
ĚĞůů͛ƵŶŝǀĞƌƐŽ
e
contrariamente
alla
materia
«convenzionale» non può essere visualizzata direttamente perché non
emette radiazione elettromagnetica, ma se ne riscontra solo ů͛ŝŶĨůƵƐƐŽ
gravitazionale.
2 -­‐ Classificazione
Le galassie sono classificate in base alla loro forma (visuale):
o GALASSIA ELLITTICA (En)
o GALASSIA LENTICOLARE (S0-­‐SB0)
o GALASSIA A SPIRALE (Sn-­‐SBn)
o GALASSIA IRREGOLARE (IRR)
In base poi alle peculiarità possiamo avere diverse sottoclassi
2 -­‐ Classificazione
2.1 ʹ Galassia ellittica
Hanno una caratteristica forma sferica senza bracci di spirale.
Generalmente non presentano stelle giovani. Hanno una grandezza molto
variabile:
o M110 è una galassia nana
o M89 è una galassia grande 10 volte la Via Lattea
o Maffei 1 è la galassia ellittica più vicina (107al)
2.1 ʹ Galassia ellittica (M110)
Aldo Proietti - 2010
2.1 ʹ Galassia ellittica (M87)
Si trova ŶĞůů͛ĂŵŵĂƐƐŽ della Vergine ed è
probabilmente la più estesa. Nel 1918 si
scopre ů͛ĞŵŝƐƐŝŽŶĞ di un raggio di materia
che si estende per 5000al. Probabilmente è
generato dalla presenza di un buco nero
stimato di 3.0109 masse solari.
2.1 ʹ Galassia ellittica (Maffei 1)
Aldo Proietti - 2012
2.2 ʹ Galassia lenticolare
Sono delle galassie intermedie tra le ellittiche e quelle a spirale. Sono per
lo più formate da stelle vecchie e per questo non presentano grandi
quantità di materia interstellare.
Anche se non hanno una grande variabilità, si possono trovare sia senza
una barra centrale (SA0), sia con la barra (SB0), sia con una debole barra
(SAB0).
2.2 ʹ Galassia lenticolare (NGC 5866)
Presente nella costellazione del dragone,
questa galassia potrebbe essere la stessa
vista da Messier nel 1781 e classificata
come M102. La natura di M102 è
controversa e le tre ipotesi sono che
Messier si riferisse a NGC 5866/79/28.
2.3 ʹ Galassia spirale
In questo caso la galassia presenta la tipica conformazione a spirale con un
nucleo centrale da cui partono i bracci che si estendono lungo un anello
esterno. In base alla larghezza dei bracci di parla di Saoc variando da molto
stretti (a) a molto aperti (c). A seconda che questi partano direttamente
dal nucleo o da una fascia rettilinea si distingue in spirale (S) e spirale
barrata (SB).
2.3 ʹ Galassia spirale (M51)
Aldo Proietti - 2000
2.3 ʹ Galassia spirale (M88)
Simone Martina - 2015
2.3 ʹ Galassia spirale (M101)
Simone Martina - 2013
2.3 ʹ Galassia spirale (NGC 891)
Simone Martina - 2014
2.3 ʹ Galassia spirale (M81)
Roberto Mastracci - 2014
2.3 ʹ Galassia spirale (M81)
M81 ʹ Galassia spirale
Roberto Mastracci - 2014
2.3 ʹ Galassia spirale (M81/82)
M82 ʹ Galassia starburst
Roberto Mastracci - 2014
2.3bis ʹ Galassia starburst
È un tipo di galassia in cui il processo di formazione stellare è
particolarmente violento se comparato alle scale medie: di conseguenza
vanno ad esaurire il materiale più velocemente. Per questa ragione si
pensa che il fenomeno sia temporaneo. Si pensa che possa aver origine
anche dalla collisione di due galassie.
2.4 ʹ Galassia irregolare
Sono galassie molto diverse da quelle viste finora: ů͛ŝƌƌĞŐŽůĂƌŝƚă può essere
una conseguenza di collisioni tra galassie o effetti gravitazionali dovuti a
galassie massicce vicine (Nubi di Magellano: LMC/SMC).
Sono a loro volta categorizzate in classe I se presentano localmente una
struttura e in classe II se non presentano alcuna struttura.
Sono molto rare e nel catalogo Messier ů͛ƵŶŝĐĂ presente è M82.
2.4 ʹ Galassia irregolare (LMC/SMC)
2.4 ʹ Galassia irregolare (NGC 1569)
Parte di formazione starbust in NGC 1569
3 ʹ Sintesi schema galattico
