6/03/14

Una meteora cosmica *

In questo articolo mostriamo un effetto ben noto a tutti voi e che si “prova”direttamente, correndo a grande velocità. Se poi vi spostate, tenendo in mano quel bellissimo e comunissimo insieme di semi che forma una specie di sfera (vedi figura) prodotto dal tarassaco (dai fiori gialli e spesso infestante), vi accorgerete che la pressione che sentite sul viso è in grado di staccare i semi e lasciare dietro di voi una scia di piccoli paracadute.

Come molti di voi sanno benissimo (eh eh eh) la scia lasciata da una meteora (e il suo bruciamento) NON dipende assolutamente dall’attrito (come spesso si legge), ma dalla pressione esercitata su di lei, frontalmente, dalle particelle che costituiscono  l’atmosfera. Lo stesso processo che fa sentire la pressione dell’aria proprio mentre si corre a grande velocità.

Ovviamente, la vostra velocità non è comparabile con quella di un meteoroide che attraversa l’atmosfera e vi limitate a sentire una certa brezza contro il viso. Se usate un’automobile aperta, le cose diventano più violente e la pressione dell’aria riesce anche a strappare una tenda (o qualcosa del genere) che avete lasciato in balia della velocità. Nel caso delle meteore, l’enorme velocità fa sì che il numero di particelle che colpiscono la parte che avanza si moltiplica a causa della rapidità del movimento e la temperatura dell’aria così compressa sale fino a innescare la fusione del meteoroide rendendolo fluido. La pressione dell’aria non ha problemi a staccarne dei “pezzi” e creare una scia luminosa (ovviamente c’entra anche la ionizzazione degli atomi riscaldati). Un  fenomeno che in inglese viene chiamato ram pressure stripping, che potrebbe tradursi come “lacerazione dovuta alla pressione per effetto ariete”. In realtà, è proprio come un ariete che cerca di sfondare un portone medievale e che subisce la pressione di quest’ultimo (della pressione d'ariete abbiamo parlato QUI).

Un processo fisico che avviene tutte le volte che un corpo, sia solido che fluido, attraversa a grande velocità un altro fluido, come ad esempio il gas atmosferico. Possibile che avvenga solo sulle piccole scale del nostro pianeta? Sappiamo che l’Universo quando crea un meccanismo ben funzionante lo applica un po’ ovunque. Non ci resta, dunque, che cercare, nel Cosmo, qualcosa che simuli il nostro meteoroide terrestre. Pensiamo, pure, in grande e rivolgiamo il nostro sguardo (utilizzando gli strumenti più adatti) alle strutture più gigantesche dell’universo, le galassie.

Sono dei buoni candidati? Direi proprio di sì. Esse sono degli immensi meteoroidi, composti da gas più o meno libero di muoversi e/o compattato per effetto della gravità sotto forma di piccole sfere (le stelle). In generale, però, si muove nello Spazio come un’unica struttura, tenuta insieme dalla gravità generale. Le galassie si muovono? Accidenti! Soprattutto se fanno parte di ammassi galattici e si agitano sotto l’effetto gravitazionale delle loro compagne. Non parliamo, poi, di quelle che, insieme a tutto il loro gruppo, si dirigono verso un qualcosa di ancora abbastanza misterioso che viene chiamato “Grande Attrattore”.

La galassia ESO 137-001,  a circa 200 milioni di anni luce da noi, fa parte dell’ammasso Norma, proprio vicinissimo al Grande Attrattore, che -forse- ne è proprio il nucleo centrale. Insomma, la velocità di ESO 137-001 ha dell’incredibile: ben 7 milioni di chilometri all’ora. Sì, sì, tutto bene, ma per subire la ram pressure è necessario che ci sia un fluido che si scontri contro questo rapidissimo “meteoroide”. Nessuna paura. Siamo o non siamo in un ammasso galattico? Ebbene, esso è ricchissimo di gas intergalattico, che magari non è facile da vedere, ma c’è e come! La pressione che viene esercitata da questo gas sulla galassia velocissima è veramente impressionante. Le temperature sono enormi, oltretutto, non solo per la pressione, ma per il fatto stesso che il gas da attraversare è riscaldato dalla sua caduta verso il centro dell’ammasso.

E’ inutile cercare effetti più o meno evidenti che si avvertono nel nucleo centrale della galassia e sulla sua forma generale. Possiamo limitarci all’effetto “tarassaco”, ossia ai pezzi della galassia che vengono trascinati via dalla pressione “ariete”. L’immagine che segue mostra ciò che è stato ripreso da Hubble. Impressionante è dir poco. Vere e proprie scie luminose sono strappate dalla galassia e formano una specie di cometa galattica.

Hubble
Fonte: NASA, ESA

Quei pezzi, però, sono nientemeno che stelle, strappate con molte loro compagne. Filamenti di stelle che vagano ormai libere nello spazio. Anzi, proprio per questi scossoni violentissimi, in quei filamenti possono nascere nuove stelle. La vita si riproduce in qualsiasi condizione! Un  processo fondamentale per capire l’evoluzione galattica. La forma stessa della galassia-meteora subisce una deformazione importante e può perdere del tutto i suoi bracci a spirale. Un meccanismo che spiega perché vi siano poche galassie a spirale nei centri degli ammassi.

Il suo nucleo centrale è tenuto insieme da una gravità tale da resistere abbastanza bene alla pressione ariete, ma se guardate bene nella figura, il “bulge” centrale presenta delle striature marroni: gas e polvere che cominciano a cedere ed essere trascinati via. Fortunatamente le stelle (simili ai piccoli paracadute del “tarassaco”) riescono a resistere e a non farsi sfaldare dalla pressione. Sono piccole e tenute insieme da una gravità in grado di fronteggiare la pressione del gas intergalattico.

Tuttavia, la galassia-meteora rischia molto. In particolare, potrebbe diventare completamente “sterile”. In questo gioco violento, non solo perde stelle già fatte, ma perde, sicuramente, anche una quantità enorme di gas freddo, che è ciò che le servirebbe per creare nuove stelle. Torniamo al tarassaco… anche lui si sgretola e alla fine rimane un piccola sferetta sterile sopra il gambo, che ha lasciato, però, tutt'attorno, i suoi semi, tante nuove vite che vivranno in modo autonomo, magari riunendosi in nuove famiglie. L’Universo evolve, bambola!

Hubble non ci mostra questo effetto dirompente del gas che se ne va verso lo spazio. Per lui è giù tanto mostrarci le strisce stellari. Ma che ne dice Chandra? Le temperature del gas sono abbastanza elevate per emettere nei raggi X. Perché non fargli gettare un’occhiata alla galassia e ai suoi strascichi? Detto fatto e l’immagine che segue lascia veramente esterrefatti. Ve la propongo senza bisogno di alcun commento. Spettacolare, veramente spettacolare.

Chandra
Fonte NASA,ESA, CXC

C’è poco da aggiungere e mi ritiro in buon ordine, lasciandovi in buona compagnia… La prossima volta che vedete una meteora, o che soffiate su un tarassaco maturo, pensate a ESO 137-001.

Sono stato poco “rigoroso” in questo articolo, ma la bellezza ha preso il sopravvento sulla Scienza… Tuttavia, per saperne di più, potete andare sul sito di Hubble.

 

NEWS del 20/10/2018 - Scoperti i segreti del volo dei semi del tarassaco

NEWS!! Trovate stelle nate nei getti dei buchi neri e probabilmente sparate nel vuoto (tutt'altro che vuoto!) cosmico

16 commenti

  1. beppe

    scie di stelle come canne al vento! 

  2. beppe

    2000 km al secondo! ma non c'è l'autovelox!
    E' incredibile che vi sia abbastanza materia intergalattica da creare una pressione sufficiente addirittura a strappare stelle ad una galassia. Il colore blu indica che sono stelle giovani, non è che ad essere strappati sono i globuli di Bok, cioè i "nidi di stelle"? E che l'aumento di pressione abbia accelerato l'incubazione?

  3. sicuramente sì... la pressione rimescola e aiuta a nascere... nuove vite libere nel Cosmo...

  4. lucianodev

    FANTASTICO! Ancora una volta Professore, Grazie! :-P

  5. gioyhofer

    Il cosmo non finisce mai di stupirmi...

  6. Jacopo

    Spettacolare è dir poco....

  7. Pier Francesco

    Le immagini sembrano svelarci che lo spazio vuoto non è vuoto, se c'è del gas che esercita una pressione tale da riuscire addirittura a strappare stelle da una galassia! Mi chiedo cosa potrebbe succedere ai pianeti che orbitano attorno a queste stelle: le seguiranno nella fuga o saranno invece strappati dalle loro stelle? 

  8. caro Pier,
    la gravità è abbastanza forte e alcuni si salveranno sicuramente. Non garantirei niente per le comete di Oort e molti  Kuiper Belt... 

  9. alexander

    fantastico, un fenomeno del genere non me lo sarei mai aspettato su una galassia....
    Questo fenomeno e' uguale a quello che si sviluppa anche per singole stelle che viaggiano ultravelocemente all'interno della loro galassia vero?
    se non ricordo male c'era un tuo articolo su una stella in particolare ma non ricordo il nome.... 

  10. nemmeno io mi ricordo... Tuttavia, attenzione che una stella non ha niente da perdere, dato che la gravità la tiene compatta. Al limite, potrebbe essere una nebulosa collegata alla stella che perde i pezzi... Forse ti riferisce all'onda di shock che causa la grande velocità della stella sul mezzo interstellare. Il processo è simile (sempre pressione è), ma le conseguenze diverse.

  11. alexander

    grandissimo, si mi riferivo a quello.
    poi pero' ho ritrovato il nome della stella (mira) e mi sembra di capire che, nel suo caso, bisogna considerare anche il fatto che la stella perde materiale a causa che e' arrivata a fine vita.... 

  12. Mario Fiori

    Fantastico veramente caro Enzo, da non credere veramente. Bello l'accostamento al tarassaco, ma anch una medusa con i suoi tentacolini non ci sta' male.
    A proposito qualcosina sulle ipotesi del Grande Attrattore ce lo potrai dire in seguito?

  13. carissimo,
    forse avevo già scritto qualcosa... prima cerco se no scriverò qualcosa...  :wink:

  14. giovanni (givi)

    Posso solo ringraziarti. Per il resto le immagini parlano da sole :-P

  15. Lampo

    Se qualcuno mi avesse fatto vedere la prima foto e mi avesse chiesto "secondo te è possibile che l'effetto Ariete possa causare questo ad una galassia?" innanzitutto avrei dubitato della veridicità della foto stessa...e poi credo che avrei scommesso fino ad una bottiglia di Sassicaia che la cosa non fosse possibile...
     
    Incredibile davvero, impressionante, bellissimo. 8-O 
     
    Grazie Enzo!

  16. AlexanderG

    Rieccomi con quasi 3 settimane di ritardo!
    Una settimana in Trentino (piacere) ed un cambio di lavoro (dovere) hanno creato il "gap" :)
    Meraviglioso articolo, anzi, proprio stupefacente!
    Unica nota: non so se sei stato poco "rigiroso", ma sicuramente non abbastanza per chiamare il tarassaco col nome che conoscevo io: il dente di leone :)

    Ciao,
        Alex. 

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