OLTRE IL SISTEMA SOLARE
STELLE, GALASSIE E BUCHI NERI
Il viaggio
LE STELLE
COSA SONO?
Esattamente come il Sole, le stelle
emettono luce per effetto delle
reazioni di fusione nucleare che
avvengono nel loro interno.
Le stelle sono
immense sfere di
gas caldissime,
che emettono
luce propria.
Elio
(He)
altro
1% - 7%
Idrogeno
(H)
NB: le stelle cadenti NON
sono stelle!
LE STELLE
Quando le osservi a occhio nudo, sembrano tanti puntini
perché sono milioni di volte più lontane del Sole.
In realtà sono sferiche.
COME LE STUDIO?
Studiando la luce che emettono ( spettroscopia )
AD ESEMPIO:
Dal
colore di una stella capisco la sua
temperatura superficiale:
SPETTRI STELLARI
SPETTRO DEL SOLE
lo studio dello spettro ci fornisce informazioni su: temperatura, età, dimensioni,
velocità, composizione chimica.
LE STELLE…
SIRIO
SOLE
…E I LORO COLORI
STELLE
AZZURRE
STELLE
CELESTI
STELLE
BIANCHE
STELLE
GIALLE
STELLE
ARANCIONI
STELLE
ROSSE
20 000 –
50 000°C
10 000 –
20 000°C
6 000 –
10 000°C
5 000 –
6 000°C
4 000 –
5 000°C
3 000 –
4 000°C
LE STELLE
quanto sono grandi?
DIMENSIONI
Le più piccoline sono poco
più grandi del pianeta Giove
(pur avendo una massa molto
maggiore).
Le più grandi hanno un
diametro pari anche a 1000
volte quello del nostro Sole
(e quindi 1’000’000’000 di volte il
suo volume)
Video: dalla
luna alla stella
più grande!
→ solo fino a 01:25
MASSA
Le meno massiccie
hanno una massa pari a
circa un decimo del Sole
Le più massiccie hanno
una massa pari a circa
250 volte il nostro sole.
LE DISTANZE
Le distanze tra stelle
(d. astronomiche)
sono spesso
dell’ordine dei miliardi
di chilometri
(o anche MOLTO maggiori)
Come unità di misura si usano gli
spazi percorsi dalla luce:
1 minuto-luce ≈ 18’000’000 km
1 giorno-luce ≈ 26 miliardi di km
1 anno luce ≈ 9’460 miliardi di km
Un'altra unità di misura dello stesso
ordine di grandezza spesso utilizzata
dagli astronomi è il parsec, che
corrisponde a circa 3,26 anni luce.
Terra – Luna
384’400 km ≈ 1,3 secondi-luce
Terra – Sole
150’000’000 km ≈ 8,3 minuti-luce
Terra – stella più vicina
4,2 anni luce (Proxima Centauri)
LE DISTANZE
2014
2018
2022
Alpha
Centauri
LE STELLE
Un miraggio o uno sguardo
sul passato?
Approfondimento
complesso ma
affascinante
Quando guardo una stella vedo la luce che emette.
Quella stella che vedi potrebbe non esserci più.. è esplosa 10 anni fa!
La vedo ancora perché la luce che colpisce il mio occhio in questo
momento è partita da quella stella 16 anni fa, infatti quella stella è distante
16 anni luce dalla terra.
Dieci anni fa quella stella è esplosa. Noi però continueremo a vederla
normalmente ancora per 6 anni, solo tra 6 anni la vedremo esplodere!
Quello che sto vedendo ora dunque è la stella così come era 16 anni fa.
E se guardassi oggetti molto più lontani? Lancerei un vero e proprio
sguardo sul passato, vedendo oggetti astronomici come erano migliaia,
milioni o anche miliardi di anni fa.
I NOMI DELLE STELLE
La maggior parte delle stelle è identificata da un numero
di catalogo; solo una piccola parte di esse, in genere le
più luminose, ha un nome vero e proprio che deriva
spesso dalla denominazione originale araba o latina
dell'astro. Molti di questi nomi sono dovuti a:
MITI
POSIZIONE
LA CINTURA DI ORIONE
Deneb - α Cygni -, che
significa la coda poiché
corrisponde alla coda del
Cigno celeste
PERIODO IN CUI
COMPAIONO
Sirio, il cui nome deriva dal
greco séirios, che significa
ardente, scottatore. Infatti gli
antichi greci associavano la
stella al periodo di maggior
caldo durante l'estate.
La sola organizzazione abilitata dalla comunità scientifica a conferire i nomi alle
stelle, e più in generale a tutti i corpi celesti, è
l'Unione Astronomica Internazionale.
VITA E MORTE DI UNA STELLA
La vita di una stella comincia da un
ammasso di gas e polveri detto
NEBULOSA dove vi è una grandissima
forza di gravità. Questa forza produce
dei globuli che formano piano piano
una sfera densa e caldissima in cui si
accendono le reazioni nucleari: è nata
una STELLA! Il materiale attorno alla
stella viene spazzato via dal vento
stellare.
LE STELLE POSSONO VIVERE MILIONI O MILIARDI DI ANNI.
STELLE GIOVANI: ANCORA CIRCONDATE DAL GAS CHE LE HA FORMATE
STELLE ANZIANE: STANNO ESAURENDO IL LORO COMBUSTIBILE NUCLEARE
STELLE MORIBONDE: PRODUCONO EFFETTI SPETTACOLARI NEL CIELO
VITA E MORTE DI UNA STELLA
esplosione
è il nucleo originale e
spegnendosi diventa
nana nera
è il nucleo
originale e si
muove molto
velocemente
su se stesso 
detti PULSAR
Una stella inizia a trasformarsi
quando rimane a corto di idrogeno
da trasformare in elio
esplosione
se la stella di partenza
era davvero grandissima
diventa un buco nero
LE COSTELLAZIONI
Certi gruppi di stelle sembrano
formare in cielo delle figure.
( Orione, orsa maggiore, etc. )
Orione
Orsa maggiore
In realtà queste stelle sembrano essere vicine fra loro
ma quasi sempre non lo sono: la loro distanza dalla
terra è MOLTO diversa.
Una costellazione è ognuna delle 88 parti in cui la sfera celeste è convenzionalmente suddivisa
allo scopo di mappare le stelle. I raggruppamenti così formati sono delle entità esclusivamente
prospettiche, a cui la moderna astronomia non riconosce alcun reale significato.
LE GALASSIE
Le galassie sono enormi raggruppamenti di stelle.
Variano dalle più piccole galassie nane, (20 milioni di stelle) sino alle
più imponenti galassie giganti (anche mille miliardi di stelle).
Ci sono almeno 100 miliardi di
galassie nell’Universo!
LE GALASSIE
Varie forme di galassie:
A SPIRALE
ELLITTICHE
A SPIRALE BARRATA
Galassia a
spirale barrata
Galassia vista
di profilo
Galassia vista
di faccia
Galassia
ellittica
Galassie in collisione …
LE GALASSIE
Tutte le stelle che formano una galassia orbitano attorno ad un
comune centro di massa, quasi sempre occupato da un buco nero supermassiccio (il tipo più grande di buco nero).
BUCO NERO
Il buco nero è un nucleo
stellare che non emette
alcun tipo di radiazione.
È una massa così
concentrata che il campo di
attrazione gravitazionale
sulla sua superficie è così
intenso da non lasciar
sfuggire nemmeno la luce.
Il nome è dovuto al suo
aspetto.
Classe
Massa
Dimensione
Buco nero
supermassiccio
Da 10 mila a 10
miliardi di volte la
massa del Sole
da 150 mila km a 60
miliardi di km
Buco nero di massa
intermedia
Circa 1000 volte la
massa del Sole
Circa 1000 km
(un po’ più piccolo della
Terra)
Buco nero stellare
Circa 10 volte la
massa del Sole
Circa 30 km
Circa la massa della
Luna
Circa un decimo di
millimetro
Micro buco nero
I BUCHI NERI
È una massa così concentrata che
il campo di attrazione
gravitazionale sulla sua superficie
è così intenso da non lasciar
sfuggire nemmeno la luce.
Immagina di lanciare un sasso: parte dalle tue mani con una certa velocità e dopo un po’ ricade a terra.
Se lo lanci “più forte” (cioè dandogli una velocità di partenza superiore) cadrà più lontano e più tardi.
Se tu potessi lanciare un corpo ad una velocità maggiore di 11 km/s (chilometri al secondo) questo non
ricadrebbe più sulla Terra.
Comunemente si definisce la VELOCITÀ DI FUGA come la velocità necessaria per liberarsi da un
campo gravitazionale; questa definizione è inesatta ma utile per intuire il significato del termine.
La velocità di fuga della Terra è circa 11 km/s, quella di corpi celesti di massa maggiore è maggiore.
Quando la massa di un corpo è tale che per fuggire dalla sua superficie è necessaria una “velocità di
fuga” maggiore di 300’000 km/s (velocità della luce) si ottiene un buco nero.
A causa delle loro caratteristiche i buchi neri non possono essere "visti"
direttamente ma la loro presenza può essere ipotizzata in base agli effetti
di attrazione gravitazionale che esercitano nei confronti della materia vicina
e della radiazione luminosa in transito nei paraggi o "in caduta" sul buco.
LA GALASSIA VIA LATTEA
CIOÈ QUELLA A CUI APPARTIENE IL NOSTRO SISTEMA SOLARE
La Galassia Via Lattea,
la galassia di Andromeda,
la galassia del Triangolo ed
una cinquantina di galassie
minori formano il
«GRUPPO LOCALE»
Nome: VIA LATTEA
Il termine indica la debole banda luminosa biancastra
dall'aspetto lattiginoso che attraversa diagonalmente
la sfera celeste, formata dalle stelle e
dalle nebulosità situate nel disco galattico stesso.
Dimensioni: circa 200 miliardi di stelle (2 x 1011)
LA GALASSIA VIA LATTEA
CIOÈ QUELLA A CUI APPARTIENE IL NOSTRO SISTEMA SOLARE
Il nostro sistema solare si trova in uno dei bracci di spirale della Via
Lattea detto «Sperone di Orione». Impiega circa 225-250 milioni di anni
per completare un'orbita attorno alla Galassia (un anno galattico); si
pensa dunque che il Sole abbia completato durante la sua vita circa 20-25
orbite complete.