origine delle galassie e delle stelle

origine delle galassie e delle stelle

Un primitivo  universo per una gigantesca esplosione  (big bang) avrebbe dato origine ad un Universo  prestellare ( formato da gas rarefatto e a bassa temperatura ) e questo per successive divisioni avrebbe formato le Galassie. Dalle galassie per contrazioni locali si sarebbero originate la Nubi cosmiche e i Filamenti  e da questi per ulteriori  suddivisioni gli ammassi stellari  le Catene stellari  e quindi le Stelle. La Stella costituita da gas rarefatto  avrebbe all'inizio una temperatura bassa questa però si eleverebbe  sempre di più fino a raggiungere 100 milioni di gradi circa per contrazione ed in seguito alla trasformazione di tutto  l'idrogeno presente in elio. con l'esaurirsi  dell'elio si ha la formazione  di elementi pesanti  un nuovo aumento di temperatura  e quindi la fase delle stelle novai cioè la fase delle esplosioni  che porta alla formazione di stelle nane fredde  e molto dense. Il sole segue la parabola comune ad ogni stella. Attualmente l'idrogeno del nucleo sta trasformandosi in elio  quando  esaurito l'idrogeno del nucleo  si passerà  alla trasformazione dell'idrogeno  periferico in elio l'aumento  di temperatura causerà sulla terra l'evaporazione di tutte le acque e quindi l'estinzione della vita.

Una recente teoria che possiamo chiamare teoria dell'ambiplasma tenta di spiegare la causa della grande esplosione del primitivo  Universo. Il fisico  svedese  Hannes Alfvén fondatore di quella nuova dottrina  che va sotto il nome di magnetoidrodinamica e che viene oggi chiamata preferibilmente fisica del plasma con l'aiuto del collega Oskar Klein  ha annunciato  una nuova teoria sull'origine dell'universo. Premettiamo che il plasma è un gas totalmente ionizzato  formato cioè d a atomi i quali  in seguito ad altissima temperatura hanno perso completamente le particelle che circondano il nucleo. L'antimateria risulta costituita da antiatomi cioè da atomi  che hanno elettroni  nel nucleo e protoni perifericamente contrariamente a quanto si verifica negli atomi  della materia. Secondo  Alfvén  l'Universo  pima di prendere l'aspetto che ha oggi  era costituito da un numero  uguale di atomi e antiatomi  i quali per la mutua attrazione gravitazionale cominciarono a spostarsi  l'uno verso l'altro  formando un'immensa nube in via contrazione  gli a atoni  e gli antiatomi vennero  a contatto  e cominciarono ad annullarsi  trasformandosi in pura energia. Per questa annichilazione il calore della nube  che già stava aumentando  per la contrazione gravitazionale crebbe perciò la nube stessa cessò di contrarsi e successivamente  esplose con furore originando l'odierno universo. Per spiegare come mai la materia  non si sia  del tutto annichilita a contatto con l'antimateria  Alfvén suppose che durante il processo  di mutua annichilazione si siam formato nella regione di contatto  tra materia ed antimateria l'ambiplasma cioè  un plasma doppio irraggiante  altissime energie formato da atomi e antiatomi totalmente ionizzati permettendo che avesse luogo  l'esplosione senza che la materia e l'antimateria si trasformassero  completamente in pura energia elettromagnetica.

raggi cosmici

raggi cosmici

Nel 1911 furono scoperti i raggi cosmici costituiti da protoni e da elettroni che provengono  da zone extraterrestri  (dalla Galassia forse o dal Sistema Solare) e bombardano di continuo la Terra.
Questi raggi capaci di  attraversare uno schermo di piombo spesso 20 m sono poco intensi  al livello del mare mentre aumentano all'altezza di 30 km.
A maggiore  altitudine vengono assorbiti dalla stratosfer.
Per azione dei raggi cosmici gli atomi  di azoto atmosferico si trasformano in carbonio radioattivo (C14) ed in idrogeno.

quasar interloper e pulsar

quasar interloper e pulsar

Le quasar sonno  oggetti quasi stellari QSS le Interloper  o Galassie  quasi stellari QSG e le pulsar o radio sorgenti pulsanti. Le prime  sono soggetti  extragalattici  che hanno l'aspetto  di stelle e sono dotate di una luminosità  100 volte maggiore di una ordinaria Galassia. Presentano inoltre rapide variazioni di splendore colore anormalmente blu e sono centri di intense emissioni radio. Le Interloper  ( in inglese intruse )  differiscono dalla Quasar solo per l'assenza di emissioni   radio. Nell'agosto del 1967 durante l'osservazione dei Quasar  vennero scoperte per caso le Pulsar. Da alcuni una Pulsar è ritenuta una libera forma di materia  in uno stato super denso chiamata stella di neutroni. Una tale stella conterrebbe la massa  del Sole in una sfera avente pochi chilometri di diametro  e sarebbe così densa  che qualche decina di centimetri cubici  al suo interno possono raggiungere il peso di 100 milioni di tonnellate. Le Pulsar  girano rapidamente su se stesse emettendo  una pulsazione ad ogni rotazione. La maggior parte delle pulsazioni giunge con sorprendente regolarità simile a quella di un orologio  atomico. La loro durata è compresa tra i 20 e 40 millesimi di secondo.

nebulose

nebulose

Le nebulose sono oggetti celesti così chiamati perché hanno  l'aspetto di nubecole molto tenui. Si dividono in  risolubili se al telescopio si risolvono in aggregati di stelle; irresolubili  se appaiono formate da materia cosmica continua. Le prime si chiamato anche Isole-Universo  o nebulose  extragalattiche perché poste oltre la Galassia  le secondo prendono semplicemente il nome di nebulose e si distinguono in tre categorie : planetarie oscure e diffuse.
 Le nebulose planetarie sono costituite da masse di gas a debole densità e debolmente illuminate condensate in anelli  concentrici con nel centro una debole stellina. Vi appartiene al nebulosa della Lira. Le nebulose oscure risultano formate da polvere cosmica minutissima le cui particelle sono così esigue  che ne occorrerebbero 5 quintilioni per  raggiungere il peso di un grammo.

Le nebulose diffuse non sono diverse forse dalle precedenti; solo che appaiono debolmente luminose per la presenza  nelle vicinanze di una lucida stella: Si pensa  che tutte le nebulose  siano oscure  quelle luminose (le planetarie e le diffuse ) sono tali o perché  riflettono la luce di stelle o perché le particelle di cui sono costituite vengono eccitate da astri vicini dotati di alta temperatura.

struttura dell'universo

struttura dell'universo

Le stelle che noi vediamo ad occhio nudo  o con i più potenti telescopi  fanno parte di un immenso agglomerato di astri chiamato Galassia (dal greco gala = latte)  perché secondo la mitologia greca sarebbe stato originato dal latte caduto dalle labbra di Ercole  mentre era allattato da Giunone: Vista di taglio essa si traduce per un osservatore  terrestre in una striscia luminosa che formicola di innumerevoli stelle ( via Lattea). La galassia presenta la forma di una gigantesca lente biconvessa che racchiude oltre 100 miliardi di stelle. I suo diametro maggiore  si estende per circa 100 mila anni-luce  e quello minore per oltre 20 mila anni-luce. Il sole con il suo corteo di Pianeti Satelliti  e Comete si trova presso il piano equatoriale  della Galassia distante 30.000 anni-luce dal centro e si sposta verso la costellazione di Ercole con una velocità di circa 20 chilometri al secondo.

La Galassia  ha un moto di rotazione  in senso orario che si compie in 250 milioni di anni e uno di traslazione  nello spazio spostandosi  con una velocità di 160-328  chilometri al secondo. Anche le stelle  che la compongono  si muovono  attorno al suo centro  : con maggior velocità quelle più vicine al centro stesso ; con minor velocità  le altre più lontane. Essa risulta costituita da ammassi stellari  (raggruppamenti di stelle  di cui fa parte il sole ) nebulose luminose (nuvole di gas illuminate dalle stelle in esse disseminate) nebulose oscure  o sacchi di carbone ( ammassi di polvere opaca che non lasciano vedere le stelle poste dietro  di esse. Oltre la Galassia  per una profondità che può oscillare da 50.000  a 200.000 anni-luce si estende il vuoto.

Dopo sono visibili circa 100 ammassi globulari che, come giganteschi satelliti circondano e seguono la Galassia nel suo movimento. Ogni  ammasso globulare ha un diametro di 100 anni-luce  e contiene decine di migliaia di soli giganti. Ricomincia quindi il vuoto  che si estende per 750 anni-luce  dopo di che compaiono circa 100 milioni di nebulose spirali o galassie esterne di forma lenticolare e con due bracci che avvolgono il nucleo  dotate di un moto di rotazione intorno al proprio asse e di uno di traslazione nello spazio. Ogni nebulosa spirale risulta composta da ammassi stellari  nebulose luminose e nebulose scure.
Il sole con tutti i corpi che gli ruotano intorno  forma il Sistema Solare  questo con 200 miliardi di stelle circa forma l'Universo stellare  o Galassia . La Galassia con gli ammassi globulari e con le atre galassie esterne o nebulose spirali forma il Grande Universo  o Cosmo . C'è che ritiene  che le galassie si allontanino l'una dall'altra  e che l'Universo si espanda in tutte le direzioni.

costellazioni

costellazioni

Le costellazioni sono raggruppamenti convenzionali di stelle apparentemente vicine tra loro, che sembrano raffigurare cose naturali o artificiali, personaggi  o animali reali o mitologica da cui deriva il loro nome scelto dalla fantasia dei primi astronomi. Si conoscono 88 costellazioni e si distinguono in boreali  australi  zodiacali. Le stelle di ogni costellazione a cominciare  da quelle più brillanti si indicano con le lettere dell'alfabeto  greco  alfa beta gamma seguite dal genitivo del nome latino della costellazioni cui le stelle stesse appartengono : alfa bootis (Arturo)  beta  ursae maioris  ecc. Alcune hanno un loro nome proprio.

Costellazioni boreali  si dispongono fra la zona eclittica e il polo nord. Sono le 29 più note  Ricordiamo Lira Cigno  Aquila Cassiopea Corona Boreale Ercole Boote  Orsa Maggiore o Gran Carro  Orsa Minore o   Piccolo Carro.
L'Orsa Maggiore o Gran Carro  è formata da 7 stelle principali delle quali 4 disposte ai verici di un quadrilatero  rappresentano nella figura popolare le ruote del carro  e 3 allinieate a formare il timone. L'Orsa Minore o Piccolo Carro  è formata anch'essa  da 7 stelle  principali ma con il timone in direzione contraria  a quello del Gran Carro. L'ultima stella del timone  del Piccolo Carro  cioè la stella alfa denominata Stella Polare coincide all'incirca con il Polo nord celeste. Essa è posta sul prolungamento  della linea che unisce le due ruote posteriori del Gran Carro ad una distanza 5 volte quella tra le suddette ruote. Il Gran Carro  fu chiamato dai greci  Arctos (Orsa) donde il nome di artico con cui viene anche chiamato il Polo Nord e dai romani  Septem triones (sette buoi aggiogati) perciò  lo stesso Polo  viene chiamato anche settentrione o settentrionale.

Una costellazione  è una configurazione di stelle non necessariamente connesse tra loro  e che appaiono vicine solo perché proiettate da noi che abitiamo nel sistema solare nella medesima regione del cielo. Ciascuna stella dell'Orsa Maggiore per esempio  ha una distanza enormemente diversa dalle altre. Occorre ancora osservare che ben poche costellazioni rassomigliano  sia pure di poco agli oggetti che si ritiene esse rappresentino. Come si può vedere un orso nell'Orsa Maggiore ? La posizione delle 7 stelle  principali richiama alla mente un cucchiaio piuttosto che un orso. Gli americani  infatti chiamano la suddetta costellazione Il Gran cucchiaio.
La nomenclatura attualmente adottata per le costellazioni  è generalmente quella latina il nome però per convenzione internazionale risalente al 1922  viene abbreviato in tre lettere


nominativo             genitivo           abbreviazione
Aquarius                Aquarii                aqr
Aries                      Arietis                  ari
Capricornus           Capricorni            cap
Gemini                   Geminorum         gem
Leo                         Leonis                  Leo
Libra                       Librae                   lib
Pisces                     Piscium                  psc
Sagittarius              Sagittarii               sgr
Scorpius                  Scorpii                  sco
Taurus                     Tauri                    Tau
Virgo                       Virginis                vir

Costellazioni australi

sono 47 poste tra la zona eclittica e il polo sud.

Ricordiamo tra le più note

Orione
Centauro
Cane maggiore
Cane minore
Corona australe
Centauro
Balena
Camaleonte
Croce del sud

La croce del sud  posta sotto il Centauro  ed il Camaleonte  è un insieme di oltre 100 stelle  che di dispongono a formare una croce. Di esse l'alfa  è posta in direzione del Polo sud celeste.

Costellazioni zodiacali

sono  12 ciascuna dell'ampiezza di 30° distribuite sullo zodiaco. Ogni  costellazione è contraddistinta da un simbolo o segno Ariete  Toro Gemelli  Cancro Leone  Vergine  Bilancia o Libra  Scorpione Sagittario  Capricorno  Acquario  e Pesci. Anticamente  il sole nel suo apparente movimento annuo interno alla terra percorreva lo zodiaco  sostando un mese circa nella parte occupata da ciascuna della costellazioni così  che entrava in Ariete all'inizio della primavera ed usciva dai Pesci alla fine dell'inverno, Cisi  accorse però che a causa della precessione degli equinozi questo fenomeno non era immutabile e venne introdotta una distinzione tra le costellazioni  zodiacali e i loro segni. Così  quando si dice che il sole si trova nel segno del Leone si trova tra il 12° e 150° di longitudine, dove una volta era effettivamente questa costellazione mentre ora si trova in quella del Cancro.
 Acquario  (21 gennaio )
Pesci ( 20 febbraio )
Ariete ( 21 marzo )
Toro (20 aprile)
Gemelli (21 maggio )
Cancro  (22 giugno )
Leone ( 23 luglio )
Vergine ( 23 agosto )
Bilancia (23 settembre)
Scorpione ( 22 novembre)
Capricorno ( 22 dicembre)

posizione di una stella

posizione di una stella

La posizione di una stella si determina mediante delle coordinate astronomiche o celesti che sono :
altezza, azimut, distanza polare, angolo orario, declinazione. ascensione retta.
L'altezza (h)  di una stella misurata in gradi è l'angolo verticale propriamente è l'arco del circolo verticale che passa per l'astro compreso fra la stella e l'orizzonte astronomica: Varia da 0° (quando la stella si trova sull'orizzonte  astronomico ) a 90° (allorché la stella è allo zenit). Essa inoltre può essere positiva o negativa a seconda che la stella sia nell'emisfero visibile o quello invisibile. L'altezza negativa prende il nome di depressione.
Logicamente  invece dell'altezza si può considerare il suo complemento cioè la distanza zenitale dell'astro.
L'azimut è un angolo  orizzontale. In particolare  è l'arco  che sull'orizzonte astronomico  separa il circolo verticale passante per lo zenit e per l'astro dal circolo meridiano passante per i poli celesti. Si misura da 0° a 360° partendo da sud e procedendo in senso orario.
la distanza polare è l'arco compreso tra una stella ed il polo  celesti si misura in gradi sul circolo orario passante per l'astro.
L'angolo orario  è l'angolo misurato in ore minuti e secondi che va dal circolo meridiano al circolo orario che passa per la stella.
In altre parole è il cammino compiuto dalla stella dal meridiano alla posizione corrispondente all'istante in cui viene fatta l'osservazione.
La distanza polare e l'angolo  orario sono le coordinate di una stella rispetto al polo celeste.
La declinazione è la distanza angolare di una stella dall'equatore celeste. A seconda che l'astro  sia nell'emisfero boreale o quello australe la declinazione si dice boreale o australe  oppure positiva o negativa e si indica in gradi e frazioni di grado preceduti dal segno + oppure -.
La declinazione  omega = + 10  indica che l'astro  è posto nell'emisfero boreale a 10° dall'equatore celeste. Essa si misura sul meridiano celeste passante per l'astro e va da 0° quando l'astro è sull'equatore a 90° quando esso è invece in uno dei poli celesti. La declinazione corrisponde alla latitudine geografica.
L'ascensione retta alfa è la distanza angolare che interocorre tra il circolo orario passante per la stella e il meridiano  celeste che passa per il punto gamma.
Si misura in tempo (ore minuti siderei ) da 0h a 24h cominciando dal meridiano suddetto e procedendo  da occidente ad oriente cioè  nel senso inverso in cui girano le lancette di un orologio posto sul piano dell'equatore con il quadrante rivolto verso nord. Un astro  che abbia alfa = 0h si trova sul meridiano celeste che passa per il punto gamma; uno invece che abbia alfa = 3h si trova sul meridiano celeste o circolo orario che passerà sul meridiano di un luogo tre ore dopo il meridiano passante per il punto gamma perciò  sta a 45° ad oriente di esso (un'ora corrisponde  a 15° e 4 minuti ad 1°). L'ascensione retta corrisponde alla longitudine geografica. La declinazione e l'ascensione retta sono le coordinate di una stella rispetto all'equatore celeste.