Apr 25

Le galassie vanno in pensione *

L’Universo che riusciamo a vedere è composto da miliardi di galassie. Ciascuna delle quali contiene da centinaia di migliaia a centinaia di miliardi di stelle. Molte galassie hanno una forma ellittica, sono rossastre e ospitano soprattutto stelle molto vecchie. Altre, molto più affascinanti, hanno forma a spirale e mostrano una popolazione stellare diversificata: le spirali sono di colore azzurro e il “bulge” tende invece al rosso. In media, le stelle di una galassia spirale sono più giovani di quelle delle sorelle ellittiche. Il colore di una galassia è, spesso, una delle poche cose che si riesce a determinare e quindi è il parametro con cui si può fare una statistica veramente ampia. Un’attenta analisi dei dati in possesso della comunità scientifica ha portato a un risultato che sembra quasi ovvio nella sua semplicità: più è massiccio il bulge, più rossa è la galassia. Non è un’idea del tutto nuova, ma un gruppo di ricercatori canadesi è riuscito a dimostrare questa relazione in modo statisticamente molto valido.

I dati raccolti provengono dalla SDSS (campagna osservativa Sloan) e contengono ben mezzo milione di galassie di tutti i colori, tipi e masse. Per differenziare questi parametri sono stati usati sofisticati algoritmi matematici. Fondamentalmente, hanno stabilito come varia il colore delle galassie in funzione della massa del bulge, trascurando l’ampiezza del disco che lo circonda. I risultati sono estremamente ben caratterizzati. Sopra una certa massa del bulge, le galassie sono “rosse” e non contengono stelle giovani. Sapendo che ogni galassia contiene un buco nero all’interno del bulge, ne deriva che la massa del bulge è sicuramente funzione del buco nero centrale. Più il buco nero è massiccio e più energia viene rilasciata verso il resto della galassia sotto forma di getti potentissimi ed emissioni X. Questo fenomeno violentissimo disperde il gas e lo scalda in modo da rendere impossibile la nascita di nuove stelle.

La conclusione più generale della ricerca è che quando un buco nero arriva a una certa massa s’interrompe la formazione stellare. E’ ora di andare in pensione… a meno che uno scontro non metta di nuovo in moto la vita…

Una risultato essenzialmente semplice, intuitivo e -in parte- previsto, ma l’analisi è statisticamente molto accurata e rende le conclusioni un “qualcosa” di applicabile all’evoluzione galattica globale.

A volte la semplicità nasconde lati molto interessanti, come sappiamo benissimo…

Anche il lavoro originario è relativamente facile da capire e ve lo consiglio

statistica galassie
Immagini di una piccola frazione delle galassie analizzate. Esse sono ordinate in base alla massa totale delle stelle e al rapporto della massa del bulge rispetto a quella totale. Le galassie che appaiono più rosse hanno alti valori di entrambi questi parametri, significando proprio che la massa del bulge determina il colore della galassia. Fonte: A. Bluck

10 commenti

  1. beppe

    Esco fuori tema, ma ho una domanda: nelle galassie a spirale non sono le stelle a spostarsi con il "raggio" della spirale ma è un'onda di densità, proprio come in un'onda del mare del mare non sono le molecole d'acqua che si spostano?

  2. alexander

    più o meno è stato stimato quanto più massiccio deve essere il buco nero centrale rispertto al nostro per mandare in pensione la galassia?

    stando a questo discorso si potrebbe anche prevedere che dopo ce ci scontreremo con andromeda avremo un breve periodo di tantissime nascite per poi andare molto velocemente in pensione in quanto presumo che il buco nero centrale generato dall'unione di 2 galassie moderatamente grosse sarà veramente molto massiccio!

    A proposito, ma se si uniscono 2 buchi neri si perde massa sotto forma di qualche tipo di dissipazione energetica? in teoria no altrimenti non sarebbero buchi neri ma mi è venuta in mente questa insana domanda! :)

  3. caro Beppe,
    le stelle girano attorno al centro della galassia, così come i bracci. E' una giurandola vera e propria...
    caro Alex,
    Ovviamente, l'unione di due galassie fa accrescere il buco nero centrale e rivivere la galassia per tempi più o meno lunghi. Più in generale mi chiedo: quante galassie riusciranno e per quanto tempo a essere considerate veramente in pensione? Perde un po' di senso la massa limite e anche la forma (due a spirale danno luogo a una ellittica). Resta, però, il fatto che qui si parla solo di bulge e quindi non si dovrebbe considerare la nascita di stelle lontane dal bulge. Direi che il limite massimo andrebbe studiato molto bene, dato che uno quasi al limite più uno quasi al limite fanno uno molto oltre al limite... Inoltre, ci sono anche galassie con un bulge quasi in pensione, anche se non è molto grande (il nostro ad esempio). Insomma, la faccenda è sicuramente più complicata di quanto si può pensare a prima vista...

  4. beppe

    mi riferivo all'ipotesi formulata circa cinquant'anni fa da Lin e Shu, riportata in diversi siti (tra cui Treccani) dove si rileva che la velocità di rotazione delle singole stelle e dei bracci potrebbero avere velocità diverse, solo un'ipotesi...
    qui un documento interessante:
    http://www.danielegasparri.com/Italiano/libri/galassie/capitolo_galassie.pdf

  5. beppe

    fatto pasticcio con il post, mi spiace :( :( :(
     

  6. scusa Beppe...
    ma come sarebbe possibile? Se della materia si trova a una certa distanza dal centro di rotazione deve ruotare alla stessa velocità... la massa non c'entra per niente... Al limite, puoi dire che le stelle hanno un moto proprio dovuto ad altre perturbazioni e allora possono anche spostarsi leggermente all'interno del braccio che le ospita...

  7. Ah... ho capito a cosa ti riferivi... ma non è che abbia avuto molto seguito...

  8. beppe

    Peccato, era un'ipotesi intrigante!

  9. SANDRO

    Caro Enzo, avrei cortesemente bisogno di un chiarimento.
    Mi sembra di aver capito dalla tua spiegazione qui sopra che i bulge sono "arrossati" causa la minore formazione di stelle dovuta all'azione del buco nero centrale che spazza via dalle sue vicinanze il gas che ne consentirebbe, appunto, la formazione.
    Ora mi chiedo: se non sbaglio, dalla Relatività generale più esiste concentrazione di massa tanto più la radiazione subisce un "allungamento" nella sua lunghezza d'onda, che per questo porta ad un arrossamento. Se è cosi, ne è stato tenuto conto vhe tu sappia?
    Grazie

  10. caro Sandro,
    sì, ovviamente sì, come dici tu... 

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