Fenomeni estremi e strabilianti del Cosmo

Una Serie in corso in cui, prendendo spunto dal bellissimo libro dell’astronomo australiano Bryan Gaensler, Universo da Capogiro (affascinante e scritto in modo comprensibile nonostante i temi complessi), spero di aiutarti a visualizzare e comprendere meglio fenomeni estremi che esistono nel nostro incredibile Universo.

Attenzione, la prendo un po’ alla larga, per spiegarti meglio.

Innanzitutto,
dov’è questo Cosmo?

Hai presente quando guardi il cielo stellato, con decine, centinaia o migliaia di stelle più o meno luminose, se hai fortuna? Tra una stella e l’altra spesso avrai notato che ci sono spazi bui, apparentemente privi di altre stelle… ma davvero sono privi di stelle?

Osservatorio Astronomico Naturalistico di Casasco (Piemonte), credit Marcella Bottiingrandisci, enlarge

Prendi ad esempio una bellissima fotografia della magnifica luna piena, che con la sua notevole luminosità riflessa fa “sparire” tutte le stelle che potevi vedere intorno a Lei.

luna quasi piena, in realtà gibbosa crescente al 98%, crediti Luisa Granelliingrandisci, enlarge

Ora, grazie ad uno dei più potenti strumenti della tecnologia astronomica moderna, il Telescopio Spaziale Hubble HST, in orbita a 600 km di quota (in realtà sappi che Hubble è ormai un vecchietto, anche se ancora arzillo nonostante qualche acciacco, infatti è al lavoro da più di 33 anni!),…

… gli astronomi nel periodo dal 3 settembre 2003 al 16 gennaio 2004 (nostro figlio Francesco stava per compiere 1 anno) hanno pensato di effettuare un potente zoom in un quadratino piuttosto piccolo di quel buio, uno dei tanti anonimi quadratini dove non si vede nulla ad occhio nudo (in questo caso nella costellazione della Fornace), per provare a vedere cosa si può mai nascondere in un ritaglio così piccolo di cielo…

Tieniti forte…
più di 11 giorni di esposizione!
Esplode l’Universo

Ecco, qui sotto la tua sanissima curiosità trova una risposta che dovrebbe in pratica “stenderti”! È un’immagine famosissima, perché Hubble è stato il primo ad aprirci alla visione d’insieme di un intero Universo:

“Hubble Ultra-Deep Field”
cioè Campo Ultra-Profondo di Hubble

Non solo è pieno di stelle, ma c’è molto più di quanto avremmo potuto mai immaginare, e quando veramente realizzi cosa stai guardando, se veramente cominci a renderti conto, potresti sperimentare un senso di vertigini più che giustificato!

Crediti: NASA , ESA , S. Beckwith ( STScI ) e il team HUDF (Hubble Ultra Deep Field) – ingrandisci, enlarge

In quel minuscolo quadratino (per te che guardi, uno dei tanti spazi bui del cielo notturno) si svelano così ai nostri limitatissimi occhi tutte le meraviglie dell’Universo profondo, tutto ciò che il buio nasconde:

quasi 10.000 galassie di varie età, dimensioni, forme e colori, quelle più piccole e più rosse (circa 100) potrebbero essere tra le più distanti conosciute, esistenti quando l’universo aveva appena 800 milioni di anni. Le galassie più vicine (le spirali e le ellittiche più grandi, più luminose e ben definite) prosperarono circa 1 miliardo di anni fa, quando il cosmo aveva 13 miliardi di anni”.

Hubble Ultra Deep Field (Campo Ultra Profondo di Hubble). L’immagine ha richiesto 800 esposizioni effettuate nel corso di 400 orbite di Hubble attorno alla Terra. Il tempo totale di esposizione è stato di 11,3 giorni, tra il 24 settembre 2003 e il 16 gennaio 2004. Crediti: NASA , ESA , S. Beckwith ( STScI ) e il team HUDF – ingrandisci, enlarge

Scusa…
hai prestato attenzione?
10.000 galassie…
in pochi millimetri!

Un suggerimento, perdonami: quando leggi di questi numeri da capogiro non andare troppo in fretta, di solito liquidiamo troppo frettolosamente cifre che non siamo neanche in grado di capire… e il buon vecchio Homer esprime bene l’inevitabile risultato…

Sarebbe invece utile, quasi terapeutico, che ti fermassi un attimo ad assaporare, “macinare” bene il senso della quantità…

Il problema è che è impossibile avere una seppur vaga idea di cosa sia una singola galassia: è qualcosa di troppo sconfinato, troppo inimmaginabile, troppo assurdo… diciamo che se solo tu riuscissi a coglierne per un momento la vastità, probabilmente ti si scioglierebbe il cervello istantaneamente!

Sintografia realizzata con Stable Diffusion, crediti Tiziana “Tirtha” Giammetta

La Via Lattea ad esempio, la galassia nella cui periferia abitiamo:

  • contiene si stima da 100 a 400 miliardi di stelle
  • è estesa ben più di 100.000 anni luce, ma in questo contesto prendiamone solo uno, per comodità

Perché Unità Astronomiche (AU) ed Anni Luce (LY)
sono inimmaginabili

  • Un singolo anno luce è per noi qualcosa di impensabile ed inconcepibile: il percorso tracciato dalla luce, che viaggia a circa 300.000 km al secondo (7,5 volte il giro della Terra in un secondo!), nel tempo di un lunghissimo anno, una cosa indicibile, 9.500 miliardi di km
sulla linea orizzontale hai le Unità Astronomiche, nella parte di sinistra il Sistema Solare, ovviamente distanze e dimensioni non possono essere in scala. La X rossa segna indicativamente il punto dove finisce un singolo anno luce, di sotto in numeri rossi hai l’equivalente in Unità Astronomiche e in km (9461 miliardi).
  • A dir la verità, senza necessariamente impazzire, anche l’Unità Astronomica (Astronomical Unit), che è la distanza Sole-Terra, farai fatica a comprenderla: 150 milioni di km!
NASA, ISSingrandisci, enlarge
  • Figuriamoci quando le AU sono 39, che è più o meno dove si trova Plutone! Se fissiamo infatti solo a titolo di esempio l’estensione del Sistema Solare fino all’inizio della fascia di Kuiper (35-55 AU), pensa che per coprire un singolo anno luce dovresti mettere in fila ben 1.621 Sistemi Solari (1 anno luce = 63.241 AU), qualcosa appunto di inimmaginabile, e sarebbe “solo” un singolo anno luce
1621 Sistemi Solari in fila per coprire la distanza totale di un anno luce, se consideri il Sistema Solare arrivare fino a 39 Unità Astronomiche, elaborazione grafica di Tiziana “Tirtha” Giammetta

Sia chiaro:
non potrai mai vederla dall’esterno
né fotografarla!

È troppo immensa e vasta in modo davvero inimmaginabile per le nostre piccole menti, e oltretutto dovresti allontanarti di decine di migliaia di anni luce; la realtà è che al momento riusciamo “solo” a superare la periferia del Sistema Solare, ma per farlo servono decenni di viaggio ininterrotto nel vuoto di una sonda a 61.500 km/h…

Voyager 1 ha raggiunto l’eliosfera dopo 35 anni e ora, dopo più di 45 anni dalla partenza nel lontano 1977, è ancora attiva e si trovava, al 05 agosto 2023, a 160 AU (considera che Nettuno dista 30 AU e il pianeta nano Plutone come detto 39). Il Sistema Solare sarebbe una briciola microscopica assolutamente non visibile nelle foto quelle della galassia.

Per visualizzare quindi la nostra galassia in modo completo usiamo le immagini di altre galassie che possono assomigliarle, come Andromeda, per dare un’idea di dove siamo posizionati rispetto al centro, più di 26.000 anni luce.

Nel nostro cielo notturno invece riconosciamo la Via Lattea come quella striscia particolarmente densa di stelle e anche un po’ lattiginosa…

Cristo Benedicente, Costa Rei presso lo Scoglio di Peppino, crediti Lorenzo Busilacchiingrandisci, enlarge

… e questo è quanto ci è dato di poter vedere a occhio nudo, se ci troviamo lontani dall’inquinamento luminoso.

Settembre 2023, Via Lattea dal deserto di Namibia, crediti Michele Ligustriingrandisci, enlarge

Tutto ciò per farti ragionare sul fatto che non possiamo vedere ad occhio nudo l’intera galassia, essendoci dentro ed essendo per noi sconfinata, men che meno vederla nella sua totalità neppure col più potente dei telescopi… mentre invece se puntiamo il telescopio più potente in un rettangolino minuscolo di cielo buio ne scopriamo addirittura 10.000, tutte minuscole e lontanissime! Non puoi avere idea di quanto siano lontane: “13 miliardi di anni luce” è una frase senza senso per la maggior parte di noi.

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Davvero splendido, incredibile, allucinante! Ma che c’entra con i fenomeni estremi?

Che c’entra? Tutto!
Il cielo stellato che quindi sembra così buio e vuoto dove non vedi stelle, è in realtà ricchissimo di stelle, ammassi di stelle, nebulose, galassie, ammassi di galassie, buchi neri, quasars etc etc… I fenomeni estremi di cui qui si parla sono quindi dappertutto là fuori. Questa Serie analizza caratteristiche, eventi, oggetti astronomici che non possono non affascinare e sconcertare, motivi per i quali l’Universo è sempre emozionante, appassionante, sconvolgente, stimolante, e lo fa considerando 10 temi affascinanti:

  • temperatura
  • luce
  • tempo
  • dimensioni
  • velocità
  • massa
  • suono
  • proprietà elettromagnetiche
  • gravità
  • densità

Al momento i post sono 3 riguardanti l’argomento “luce Estrema”, ma col tempo arriveranno anche gli altri.

Luce Estrema – 1. Nebulose oscure/Nubi molecolari

“Assemblare, proteggere e diffondere molecole“
Le stelle si formano nel buio, nascoste all’interno di questi densi e freddissimi bozzoli neri, impenetrabili alla luce (21/09/2019 Nebulose oscure – primissimo post creato con il nuovo Blog su WordPress, con la sempre preziosissima assistenza di mia moglie Tiziana).

Luce Estrema – 2. Viaggio “dentro” la Nebulosa Oscura

“Ingoiati dall’oscurità: e se la Nebulosa Oscura arrivasse da noi?”
Cosa significherebbe trovarsi dentro quella incredibile, spaventosa ed affascinante oscurità? (Viaggio “dentro”)

Luce Estrema: ammassi globulari/globular clusters

“Davvero tante, troppe stelle tutte insieme, ammassate in uno spazio così concentrato”
Grande sovraffollamento di stelle in un piccolo spazio: mentre normalmente entro 30 anni luce dal Sole ci sono massimo 500 stelle, in un ammasso globulare ce ne stanno da 500.000 a 1 milione! (Ammassi globulari)


A presto con i prossimi post


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