GLI OCCHI ED I COLORI DELLA NOTTE Liceo Scientifico “Leonardo da Vinci Reggio Cal Docenti : Comi Silvana e Angela Misiano Motivazioni • Gli occhi e i colori della notte • La pluridisciplinarietà come esigenza culturale ancora prima che pedagogico-didattica • L’astronomia come laboratorio della molteciplità del reale, come esempio di disciplina trasversale che garantisce l’autentica pluridisciplinarietà, ovvero la trasversalità delle competenze • L’importanza del dato motivo che deve accompagnare qualsiasi processo di insegnamento In questa prospettiva le discipline si configurano come “mappe”: concettuali per comprendere e organizzative per orientarsi nell’interpretare l’esperienza. I saperi disciplinari si attivano in modo funzionale ai bisogni e trovano capacità operativa nei diversi contesti. Per l’apprendimento scientifico Si deve porre attenzione a mettere in atto strategie per produrre il cambiamento concettuale dal senso comune al sapere scientifico Metodologia di lavoro per la costruzione del modulo • • • • • • • Brainstorming del gruppo per la scelta del modulo da sviluppare Scelta del titolo per il modulo da sviluppare Motivazioni della scelta da parte Collocazione dei contenuti in ambiti disciplinari Collocazione dei contenuti nelle singole discipline Divisione del modulo in Unità di Apprendimento Collocazione dei contenuti nelle Unità di Apprendimento LATINO Lucrezio Cicerone Virgilio Ovidio Manilio scienza Seneca Le radici dell’essere Dalla terra al sogno Notturni Paesaggio Il cammino della L’occhio che indaga Storia dell’arte Trouvelot L’immaginario cosmologico Van Gogh Munch Lo spazialismo Lo spazio infinito La fotografia lunare Renzo Piano L’architettura dello spazio Filosofia Nietzsche buio Freud Bergson L’eterno ritorno-Lo spazio Il luogo oscuro Il tempo della coscienza e Il tempo della scienza Bradley (L’infinita) catena dell’essere Passaggio tra terra e cielo Popper Teoria dei tre mondi FISICA Quantità di radiazioni: La luminosità delle stelle; Qualità delle radiazioni: i colori delle stelle: differenti colori, differenti magnitudini; Dall’indice di colore alla temperatura; Le stelle sono distanti: ma quanto?; delle Parametri fondamentali stelle; La spettroscopia: un nuovo modo di conoscere il Mondo; Classificazione spettrale ed evoluzione delle stelle; Paradosso di Olbers. Ammassi globulari ,evoluzione dell’Universo MUSICA Strauss Shoenberg Ligeti Beatles Battiato Vecchioni La musica del viaggio nello spazio Pierrot Lunaire Notte trasfigurata Lux aeterna Blackbird Mondi Lontanissimi Verrà la notte ed avrà i tuoi occhi Letteratura Straniera (Inglese) G.H. Wells Tagore G.A. Gibran T.S. Eliot C.S. Lewis A. Clarke Ferlinghetti Viaggio verso la luna Le loro notti Tra cielo e terra L’odissea nello spazio Il paradosso di Olbers ITALIANO Leopardi Pastore errante dell’Asia Novalis Inni alla notte Pascoli Gelsomino Notturno Ungaretti Mi illumino di immenso Montale Ho contemplato dalla Luna Calvino La distanza della Luna Campana Vagare nella notte Quasimodo sera Dante Verso il Cielo Italiano Storia dell’Arte OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Riconoscere i caratteri specifici dei testi Utilizzare gli strumenti fondamentali per la interpretazione delle opere letterarie Cogliere il contenuto informativo e il messaggio del testo letterario insieme con le specificità della sua lingua OBIETTIVI DI ABILITA’: Acquisire consapevolezza del processo storico di formazione e sviluppo della civiltà letteraria italiana, in relazione alle condizioni culturali e socio-politiche generali. .Collocare i testi nella tradizione letteraria e nel contesto storico di riferimento OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Comprendere la prevalenza della soggettività nell’espressione figurativa, l’utilizzo del linguaggio simbolico e la progressiva autonomia dell’arte rispetto alla rappresentazione della realtà e della natura. OBIETTIVI DI ABILITA’ Conoscere gli apporti delle scienze e nella rappresentazioni figurative Gli Occhi ed i colori della notte Musica OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Conoscere i generi e gli stili . Contestualizzare storicamente e stilisticamente i repertori studiati OBIETTIVI DI ABILITA’: Cogliere analogie e differenze tra i vari linguaggi Trasferire le conoscenze storico-sociali acquisite nel contesto creativo ed esecutivo di ogni studente Obiettivo formativo Sviluppare a livelli via, via più avanzati ,capacità di analisi e di uso personale delle strutture complesse che caratterizzano la conoscenza utilizzando con proprietà gli strumenti concettuali e lessicali specifici delle discipline Lingua e Lettaratura Inglese Fisica OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Comprendere in modo globale e dettagliato testi letterari che trattano di contenuti caratterizzanti il liceo scientifico Riconoscere i caratteri specifici dei testi OBIETTIVI DI ABILITA Riconoscere lo scopo e i meccanismi di coesione e di coerenza di un testo OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Descrivere i fatti sperimentali su cui si basano i modelli sull’l’evoluzione stellare e sull’origine ed espansione dell’Universo OBIETTIVI DI ABILITA’: Interpretare i colori della luce visibile in termini di frequenze e di lunghezze d’onda. Confrontare gli spettri di elementi chimici con alcuni spettri stellari Filosofia OBIETTIVI DI CONOSCENZA: Acquisire elementi concettuali di base sugli aspetti classificatori della realta. Definire le categorie logiche con cui si configura lo schema della cultura:gnoseologia, estetica, etica, politica, antropologia. Esercitare la riflessione critica sulle diverse forme del sapere e sul loro “senso Sviluppare la disponibilità al confronto delle idee e dei ragionamenti. OBIETTIVI DI ABILITA’: Usare strategie argomentative e procedure logiche Confrontare e contestualizzare le differenti risposte dei filosofi allo stesso problema Latino OBIETTIVI DELLA CONOSCENZA: Riconoscere i rapporti del mondo latino, e, in generale, del mondo classico, con la cultura moderna e contemporanea Riconoscere i rapporti del mondo latino antico con la cultura moderna e contemporanea OBIETTIVI DI ABILITA’: Comprendere e interpretare testi latini Individuare generi, tipologie testuali e tradizioni letterarie Olbers’Paradox And I heard the learned astronomer whose name was Henrich Olbers speaking to use across the centuries about how he observed with naked eye how in the sky there were some few stars close up and the further away he looked the more of them there were of stars with infinite numbers of clusters in myriad Milky Ways & myriad nebulae E io udii il colto astronomo il cui nome era Henrich Olbers parlare con noi attraverso i secoli sul suo modo di osservare ad occhio nudo sul fatto che in cielo ci fossero poche stelle vicine e più spingeva lontano lo sguardo più erano numerose con numeri infiniti di grappoli di stelle in miriadi di Vie Lattee & miriadi di nebulose • • • • • • • • • got here yet which is why we still So that from this we may deduce that in the infinite distances there must be a place there must be a place where all is light and that the light from that high place where all is light simply hasn’t have night • • • • • • • • • Da questo si può dedurre che nelle distanze infinite ci deve essere un posto ci deve essere un posto dove tutto è luce e che la luce viene da quell’alto luogo dove tutto è luce semplicemente non è ancora arrivata qui ragione per cui abbiamo ancora la notte • But when at last that light arrives • when at last it does get here • the part of day we now call Night • will have a white sky • with little black dots in it • little black holes • where once were stars • Ma quando quella luce finalmente arriva • quando finalmente arriva qui • la parte del giorno che ora chiamiamo Notte • avrà un cielo bianco • con piccoli puntini neri • piccoli buchi neri • dove un tempo erano le stelle And then in that symbolic so poetic place which will be ours we’ll be our own true shadows and our own illumination on a sunset earth torna • E allora in quel posto simbolico • così pieno di poesia • che ci apparterrà • noi saremo le vere ombre di noi stessi • e la nostra stessa illuminazione • su una terra al tramonto 2001 odissea nello spazio • . This glorious apparition, Bowman knew, was a globular cluster. He was looking upon something that no human eye had ever seen, save as a smudge of light in the field of a telescope. He could not remember the distance to the nearest known cluster, but he was sure that there was none within a thousand light-years of the Solar System • Questa apparizione maestosa, Bowman lo sapeva, era un ammasso globulare. Egli stava contemplando qualcosa che nessuno sguardo umano aveva mai veduto, tranne che come una chiazza luminosa nel campo dei telescopi. Non riusciva a ricordare la distanza tra la Terra e il più vicino ammasso stellare conosciuto, ma era certo che non ve ne fosse alcuno entro un migliaio di anniluce dal sistema solare CLARKE • • The light became brighter and bluer; it began to spread along the edge of the sun, whose blood-red hues paled swiftly by comparison. It was almost, Bowman told himself, smiling at the absurdity of the thought, as if he were watching sunrise-on a sun. And so indeed he was.Above the burning Horizon lifted something no larger than a star,but so brilliant that the eye could not bear to look upon it.A mere point of blue-white radiance,like an electric arc, was moving at unbelievable speed across the face of the great sun • • La luce divenne più vivida e più azzurra; incominciò a diffondersi lungo l’orlo del sole, le cui sfumature rosso-sangue impallidirono ben presto al confronto. Sembrava quasi, si disse Bowman, sorridendo dell’assurdità di quella riflessione, di assistere al levar del sole… su un sole. Ed era così, effettivamente. Sopra l’orizzonte ardente si sollevò qualcosa che non sembrava più grande di una stella, ma la cui luminosità era tale che gli occhi non sopportavano di guardarla. Un mero punto di radiosità blu-bianca, simile ad un arco elettrico, si stava spostando a incredibile velocità sulla superficie del grande astro torna Sonata n ° 6” (Sonata delle stelle) Allegro, Mikolajus Ciurlionis, 1908 • . Le origini dell’universo, la pluralità dei mondi, la rappresentazione del sole come astro che rende visibili le cose, che ordina lo spazio a partire da un centro assoluto e lo fa gravitare intorno a sé, segnano la storia dell’arte moderna che necessita di ridefinire il rapporto che lega l’uomo al cosmo, attraverso la scienza, la filosofia o il misticismo. “L’impero delle luci” René Magritte, 1954 • Ho rappresentato un paesaggio notturno ed un cielo come lo vediamo di giorno”. • Magritte sembra infatti dividere il mondo in due metà bipolari: notte e giorno, reale ed irreale, dentro e fuori. Dino Campana:la notte • • Solitaria troneggiava ora la notte accesa in tutto il suo brulicame di stelle e di fiamme. Avanti come una mostruosa ferita profondava una via. Ai lati dell’angolo delle porte, bianche cariatidi di un cielo artificiale sognavano il viso poggiato alla palma. . E ancora sullo sfondo le Alpi il bianco delicato mistero, nel mio ricordo s’accese la purità della lampada stellare, brillò la luce della sera …. • Dalla Pampa si udì chiaramente un balzare uno scalpitare di cavalli selvaggi, il vento si udì chiaramente levarsi, lo scalpitare parve perdersi sordo nell’infinito. Nel quadro della porta aperta le stelle brillarono rosse e calde nella lontananza: l’ombra delle selvagge nell’ombra Dante • • • • • • • • • Quale nei plenilunii sereni 25 Trivia ride tra le ninfe etterne che dipingon lo ciel per tutti i seni vid’i’sopra migliaia di lucerne un sol che tutte quante l’accendea, come fa l’ nostro le viste superne; e per la viva luce trasparea la lucente sustanza tanto chiara nel viso mio, che non la sostenea. 33 Somnium Scipionis • • • (VI.16) ... «Ex quo omnia mihi contemplanti praecla-ra cetera et mirabilia videbantur. Erant autem eae stellae, quas numquam ex hoc loco vidimus, et eae magnitudines omnium, quas esse numquam suspicati sumus, ex quibus erat ea minima, quae, ultima a caelo, citima a terris, luce lucebat aliena. Stellarum autem globi terrae magnitudinem facile vincebant. Iam ipsa terra ita mihi parva visa est, ut me imperii nostri, quo quasi punctum eius attingimus, paeniteret». • • • (VI.16) … «A me, che contemplavo tutto da quel luogo, tutto il resto sembrava straordinario e meraviglioso. C’erano, infatti, quelle stelle che mai da questo luogo abbiamo visto, e la grandezza di tutte quante era tale quale mai abbiamo immaginato, tra le quali la stella più piccola , la più lontana dal cielo, la più vicina alla terra risplendeva di luce non sua. Le sfere delle stelle, poi, superavano facilmente la grandezza della terra. A quel punto anzi la terra stessa mi parve così piccola che mi si strinse il cuore al pensiero del nostro impero, con il quale ne tocchiamo appena un punto». Virgilio :passi scelti • “…….et iam nox umida caelo praecipitat suadentque cadentia siderea somnos” ” (vv8-9) • “Vertitur interea caelum et ruit Oceano nox involvens umbra magna terramque polunque Myrmidonumque dolos;…(vv250252) • “Vix ea fatus erat senior,subitoque fragore intonuit laevum,et de caelo lapsa per umbras stella facem ducens multa cum luce cucurrit.” (vv692-694)” ( • • • • • • • “e già l’umida notte precipita dal cielo, le stelle,tramontando,ci persuadono al sonno “Intanto il cielo gira su se stesso,la notte erompe dall’Oceano avvolgendo di fitta tenebra terra e cielo e inganni dei Mirmidoni” “Aveva appena parlato che subito da sinistra rullò il tuono e una stella caduta dal firmamento corse attraverso la notte tracciando una scia luminosa:” “Morale di Stella” di Friedrich Nietzsche Predestinata a un’orbita di stella, cosa t’importa, stella, tutto il buio? Vola beata in mezzo a questo tempo! La sua miseria ti sia estranea, ignota! Del mondo più remoto è la tua luce: pietà dev’essere per te peccato! Solo una legge hai: essere pura! La spiegazione Fisica Evoluzione stellare Paradosso di Olbers L'Universo in espansione ed il paradosso di Olbers e Chésaux • Nel 1720 E. Halley, il famoso astronomo scopritore della omonima cometa, affermava: "se il numero delle stelle fisse fosse infinito l'intera superficie del cielo, la sfera apparente, sarebbe luminosa • Ben prima delle osservazioni di Hubble, Olbers e Chésaux si chiesero: come mai il cielo notturno non appare brillante come la superficie del Sole? Questa, in apparenza, così strana domanda sorge spontanea nel caso in cui si ritenga che l'Universo possa contenere un numero infinito di stelle. Possibili soluzioni al paradosso • se l'Universo è statico : 1. La materia interstellare (intesa come "polvere") non ci permette di vedere le stelle lontane 2. l'Universo contiene un numero finito di stelle 3. Le distribuzione delle stelle non è uniforme per cui se ne potrebbe avere in un numero infinito ma queste si nasconderebbero a vicenda • se l'Universo è in espansione Le stelle distanti hanno la loro "luce" spostata verso il rosso che risulta oscurata rispetto all'osservatore locale • se l'Universo è giovane La luce delle stelle "distanti" non ci ha ancora raggiunto In realtà però la spiegazione più convincente sembra legata ad una combinazione tra la bassa densità di stelle e l'espansione dell'Universo. Torna Ammassi Globulari • Un ammasso globulare è un aggregato di un numero molto grande di stelle, fino a qualche milione, estremamente compatto e di forma sferica. Le stelle più brillanti di un ammasso globulare sono generalmente di colore rossastro. Nella nostra e nelle altre galassie gli ammassi globulari si trovano in una regione sferica che circonda la Galassia, l'alone (halo), come mostrato in figura Amassi Globulari • Gli ammassi globulari sono poveri di materia interstellare, per cui in essi il processo di formazione stellare è inibito. Si conclude che gli ammassi globulari costituiscono una Popolazione stellare vecchia. Gli ammassi globulari sono molto importanti perché si sono formati durante le prime fasi evolutive delle galassie. In qualche modo essi contengono la storia dell'Universo. Gli ammassi globulari sono costituiti da stelle di Popolazione II In figura M13 Ammassi Globulari • Le immagini di M13 ed M15,qui riprodotto, mostrano due ammassi globulari della nostra galassia,il loro nome deriva dal catalogo di oggetti nebulari compilato da Messier all'inizio del XIX secolo Si noti la perfetta simmetria che mostrano le due associazioni stellari: procedendo dall'esterno verso l'interno le stelle si fanno via via più fitte, sino a quando, nella zona centrale, non sono più separabili le une dalle altre. Vi sono oltre cento ammassi globulari nella nostra galassia, ognuno dei quali contiene un numero di stelle che va da 100000 a 1000000. CAMPO STELLARE NELLA VIA LATTEA Le stelle sono eterne? Nascono e “muoiono? Come si può rispondere alla domanda, posto che l’evoluzione di una singola stella non è osservabile direttamente? DETERMINAZIONE DELLE LUMINOSITA’ STELLARI Nota la luminosità del Sole, quella delle stelle è calcolabile quando se ne conosca la magnitudine assoluta; operando il confronto con i rispettivi valori solari, si ottiene M - Mo = - 2,5 log(L/Lo) con Mo = +4,72 (magnitudine assoluta del Sole) e Lo = 3.84 x 1026 J/s la luminosità del Sole. Esempio: SOLE: Mo = + 4.72; Lo = 3.84 x 1026 J/s = 1 Lo SIRIO: M = +1.29; L = 9.04 x 1027 J/s = 23.5 Lo M M 0 L 2.5 10 L0 M M 0 2. 5 L L 10 0 DETERMINAZIONE DELLE LUMINOSITA’ DEL SOLE Si definisce Luminosità L l'energia che la stella emette in un secondo da tutta la sua superficie su tutte le lunghezze d'onda. Questo dato si ottiene abbastanza facilmente nel caso del Sole tramite la costante solare. La costante solare, C, è definita come l'energia che incide nell'unità di tempo su un metro quadrato di superficie esposto perpendicolarmente alla linea di vista, fuori dall'atmosfera terrestre, posto alla distanza media della Terra dal Sole. Le misure danno per la costante solare un valore pari a C = 1.360 (J/s)/m2 = 1.360 W/m2. Dal valore della costante solare si ricava quello della luminosità del Sole. Questa è semplicemente data dalla costante solare moltiplicata per la superficie di una sfera di raggio d, uguale all'Unità Astronomica: L0 = C · 4 d2 = 3,84 x 1026 J/s Determinazione delle masse stellari Il Sistema della Kruger 60 L'orbita di una delle stelle di un sistema binario visuale rispetto all'altra si determina con successive osservazioni fotografiche. Lo studio del moto orbitale delle due componenti di un sistema binario permette di determinare la massa delle due stelle (III Legge di Keplero formalizzata da Newton). Curve di Planck Le stelle emettono radiazione e. m. in accordo con leggi del corpo nero. L’emissione di corpo nero è descritta da famiglia di curve (curve di Plank), una per ciascuna temperatura. Il massimo dell’emissione si sposta verso lunghezze d’onda più corte all’aumentare della temperatura (Legge di Wien: • T =costante = 0,29 cm • K) Stelle rosse hanno temperature minori (T 3.000 K) delle bianco azzurre (T 20.000 K) Indice di colore L’indice di colore è la differenza delle magnitudini determinate con filtri centrati su colori diversi. La magnitudine di una stella è proporzionale all’area sottesa dalla curva di Planck relativa alla temperatura superficiale della stella La differenza delle magnitudini in due colori diversi dipende dalla particolare curva di Planck. La misura dell’indice di colore fornisce la temperatura superficiale di una stella. Indice di colore: simulazione I trapezi 1,2,A,B e 3,4,A’,B’ che sottendono la retta y = x hanno rispettivamente aree 1,5 e 3,5. La loro differenza è 2 I trapezi 1,2,C,D e 3,4,C’,D’ che sottendono la retta y = 2x hanno rispettivamente aree 3 e 7. La loro differenza è 4. La determinazione di una differenza di aree, a parità di base, identifica la retta che le sottende. L’indice di colore, come differenza di magnitudini determinate con due filtri diversi aventi la stessa banda passante, identifica la curva di Planck che le sottende e quindi la temperatura superficiale della stella oggetto della misura. I DIAGRAMMI HR Il diagramma HR delle stelle in un intorno di 10 pc (32 a.l.) Campione non omogeneo per composizione chimica ed età. Gli ammassi stellari costituiscono un campione di stelle omogenee per età e per composizione chimica. Popolazioni stellari diverse danno luogo a diagrammi HR diversi SOVRAPPOSIZIONE DI VARI DIAGRAMMI HR DI AMMASSI IN AMMASSI APERTI SVILUPPO SEMPRE PIU' ACCENTUATO DI RAMO GIGANTI BLU VERSO RAMO GIGANTI ROSSE DEGLI AMMASSI GLOBULARI Evoluzione temporale di stelle degli Ammassi aperti tende alla formazione di Giganti rosse a cominciare dalla Alta S.P. QUADRO EVOLUTIVO STELLARE: Formazione di stella da materia interstellare evoluzione verso gigante rossa a partire da alta S. P. arricchimento di metalli. PARAMETRI STELLARI SOLE MASSA M0 = 2x1030 kg RAGGIO R0 = 7x108 m (700.000 km) TEMPERATURA. SUP. T0 = 5780 °K LUMINOSITA’ L0 = 4x1026 J/sec = 4x1026 Watt DENSITA' MEDIA = 1.400 Kg/m3 COMPOSIZIONE CHIMICA: X = 0.73; Y = 0.25; Z = 0.02 X, Y, Z percentuali in peso per Idrogeno, Elio, Altri elementi (metalli) STELLE MASSA RAGGIO TEMPERATURA. SUP. LUMINOSITA’ COMPOSIZIONE CHIMICA M = 0.5 20 Mo R = 0.1 100R0 T = 3000 30.000 °K L = 10-4 104 L0 come SOLE (a parte gli elementi pesanti) RELAZIONE (M - L) L M 35 LE FONTI DELL’ENERGIA STELLARE LA FONTE DI ENERGIA DEVE ESSERE IN GRADO DI ALIMENTARE L'IRRAGGIAMENTO PER TUTTO IL TEMPO DI VITA DEL SOLE. IPOTESI: ETA' DEL SOLE = ETA’ DELLA TERRA. NEL SECOLO SCORSO L'ETA' DELLA TERRA ERA STIMATA INTORNO A QUALCHE MILIONE DI ANNI PER ALIMENTARE L'IRRAGGIAMENO SOLARE PER QUESTO TEMPO SONO SUFFICIENTI VARI MECCANISMI: CADUTA DI METEORITI, PROCESSI CHIMICI, CONTRAZIONE GRAVITAZIONALE. LA DATAZIONE DELLE ROCCE CON METODI RADIOATTIVI FORNISCE PER L'ETA' DELLA TERRA IL VALORE DI CIRCA 4,5 MILIARDI DI ANNI. L'UNICA FONTE POSSIBILE E' QUELLA DOVUTA ALLA FUSIONE NUCLEARE: E = m c2 (c = 300.000 Km/s) SE UN DECIMO DELLA MASSA DI IDROGENO CONTENUTA NEL SOLE PARTECIPA A REAZIONI NUCLEARI CON PRODUZIONE DI ELIO, LA FONTE DI ENERGIA BASTA PER CIRCA 7 MILIARDI DI ANNI. CONDIZIONI PER L’EQUILIBRIO STELLARE STIME DEI VALORI CENTRALI PER PRESSIONE E TEMPERATURA Struttura gassosa in quanto forze antagoniste nei solidi troppo deboli per contrastare gravità di grandi masse gas perfetto in quanto la elevata o completa ionizzazione aumenta volume a disposizione delle particelle. PV nRT Equazione dei gas perfetti : Nel caso stellare è preferibile far comparire la densità piuttosto che il volume V. Poiché la massa totale M = n • , con peso di una mole, si ha: P RT Stima delle pressioni e temperature centrali Una stima della pressione centrale può essere ottenuta utilizzando la legge di Stevino P = g h, che esprime la pressione sul fondo di un recipiente, utilizzando i valori medi per e g e per h metà del raggio stellare. Nel caso solare, per valori medi della massa e del raggio (metà della massa solare M0 e metà del raggio solare R0 )si ha: ρ M0/ 2 4 π R 0 / 2 3 3 5.568 kg/m 3 g G M0/ 2 R 0 / 22 544,5 m s 2 Pc ρ g h 5.568 544,5 3,5 108 1015 Pa Con questo valore della pressione centrale, l’equazione di stato dei gas perfetti fornisce il valore: Pc μ 1015 0,5 10 3 Tc 10,8 106 K ρR 5.568 8,32 Avendo assunto per il peso medio di una mole di gas solare (protoni ed elettroni liberi) uguale al peso di metà di una mole di idrogeno e quindi = 0,5 x 10-3 Kg. IL CICLO DI FORMAZIONE STELLARE MATERIA INTERSTELLARE SUPERNOVA FUSIONE SILICIO…. (…FERRO) CONTRAZIONE GRAVITAZIONALE FUSIONE C,O (Silicio, Zolfo) NANA BRUNA M > 1,44 M M > 0,1M FUSIONE ELIO (Carbonio, Ossigeno) Gigante Rossa M < 0,5 M NANA BIANCA REAZIONI NUCLEARI FUSIONE IDROGENO (Elio) STELLA (su sequenza principale) Nell’economia dell’Universo le stelle sono l’ambiente entro il quale si formano gli elementi chimici crab GR Le stelle sono colorate • Le stelle non hanno tutte lo stesso colore • .Il colore di una stella , dipende dalla temperatura della sua superficie :le stelle di colore diverso hanno temperature superficiali differenti. • Le stelle blu sono più calde di quelle bianche ; la temperatura superficiale delle prime arriva fino a 30000 °C , quella delle seconde a 10000 °C. Le stelle bianche sono più calde , in superficie , di quelle gialle che a loro volta sono più calde delle arancioni. Le stelle rosse , con la loro temperatura superficiale di 3000 °C, sono le stelle più fredde. Il colore delle stelle • Si scopre che l’intensità dell’emissione nei vari colori cambia con la temperatura della stella, quindi: Colore diverso significa temperatura diversa Le stelle di Orione INTERNO DI STELLA DI 1 MASSA SOLARE La struttura di una stella nella fase di presupernova L’EVOLUZIONE DEL SOLE Nella fase di Gigante rossa e più ancora nella fase di Nebulosa planetaria, il Sole ingloberà tutto il sistema planetario LA GALASSIA GALASSIA LOCALE: Tipo spirale Diametro: 30 Kpc; Spessore: 300 pc Bracci a spirale ricchi di materia interstellare Piano equatoriale = DISCO Altre zone intorno = ALONE Alone povero di materia interstellare MATERIA INTERSTELLARE Gli ammassi stellari Ammassi Aperti (es. Pleiadi) Stelle più luminose BLU (T > 10.000 °K) Disco galattico Materia interstellare ancora possibili processi di formazione stellare Ammassi Globulari (es. M3) Stelle più luminose ROSSE (T = 3000 5000 °K). Alone galattico Povero di gas In alone inibito il processo di formazione stellare (manca materia) Predominio giganti rosse = STRUTTURE ANZIANE Predominio giganti blu = STRUTTURE GIOVANI AMMASSI APERTI (in Disco) più' giovani AMMASSI GLOBULARI (in Alone) più vecchi SPETTRI DI EMISSIONE E DI ASSORBIMENTO Spettro continuo Spettro di emissione Spettro di assorbimento SPETTRI STELLARI Le righe spettrale sono caratteristiche dei gas che compongono le atmosfere e consentono quindi di acquisire informazioni di fondamentale importanza sulle loro condizioni fisiche. Gli spettri delle stelle sono spettri di assorbimento. La fotosfera stellare, che si trova ad una temperatura di varie migliaia di gradi genera lo spettro continuo ed i gas che sono presenti nell'atmosfera della stella, più esterna, generano le righe di assorbimento nello spettro. . Le giganti rosse Crab Nebula • La Crab nebula, una delle più intense radiosorgenti, è costituita da gas in espansione dopo l’evento supernova osservato dagli astronomi cinesi nel 1054. Al centro della nebulosa vi è una pulsar, associata ad una stella di neutroni in rapida rotazione, nocciolo residuo della supernova La Nostra Esperienza :l’inquinamento luminoso Spettro luminoso di lampade ai Vapori di Mercurio Spettro luminoso di lampade ai Vapori di Sodio a Bassa Pressione Spettro luminoso di lampade ai Vapori di Mercurio Spettro di Rigel fotografato in città Inquinamento Luminoso : Orione fotografato dalla Città e da Gambarie Alcuni testi di riferimento • Notte stellata • “L’impero delle luci” René Magritte, 1954 • Sonata n ° 6” (“Sonata delle stelle”) Gyorgy Ligeti Allegro, Mikolajus Ciurlionis, 1908 • Van Gogh • Gyorgy Ligeti • Weather Report • Franco Battiato Alcuni testi di riferimento • Lawrence Ferlinghetti ( Yonkers, New York 1919 vivente ) • Paradox Olbers: commento alla poesia • Arthur Clarke Testi di riferimento • Il De Repubblica (Somnium Scipionis • Virgilio • Dino Campana • Dante Esercizi di Fisica • • • • • • • Stima delle pressioni e temperature centrali di una stella Determinazoni delle masse stellari DETERMINAZIONE DELLE LUMINOSITA’ STELLARI Qual è la distanza di una stella, se la sua parallasse è p=0".275. Esprimere la distanza in parsec, in anni luce ed in chilometri. La galassia di Andromeda (M31=NGC224) ha magnitudini apparente ed assoluta rispettivamente pari a: m=3.47; M=-21.2. Calcolare la sua distanza dalla Terra in parsec e in anni luce. Utilizzando la legge di Hubble, trovare la distanza di galassie che si stanno allontanando da noi ad una velocità pari al 1) 20% e 2) 30% della velocità della luce c.