Categorie: Ammassi galattici Struttura Universo
Tags: evoluzione galattica filamenti
Scritto da: Vincenzo Zappalà
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Filamenti e castelli: parte seconda **
I filamenti che legano tra loro gli ammassi galattici sono una delle più chiare e misteriose strutture a grande scala che ci mostra l’Universo. Ieri (QUI) abbiamo visto che li potremmo considerare dei veri e propri sistemi di comunicazione che permettono di trasferire una specie di informazione globale. Oggi possiamo anche dire che servono proprio come ferrovie di trasporto di masse ma, soprattutto, come scuole d’addestramento.
Fatemi allargare la similitudine di ieri… Lungo i filamenti non viaggia solo l’informazione, ma si segue anche un sistema di preparazione “giovanile”. Mettiamola così: i filamenti dovrebbero nascere in tempi abbastanza remoti, proprio come ultimo atto delle disomogeneità a piccola scala già riscontrabili nel rumore cosmico di fondo. In quei filamenti si costruiscono le prime galassie. Materia ce n’è abbastanza, ma non si rischia di creare troppe strutture che porterebbero a rapide interazioni che possono causare, come abbiamo visto da poco (QUI), uno svuotamento del gas galattico e un blocco della formazione stellare.
In poche parole, si fabbricano i castelli, dove la vita inizia a brulicare. Essi, in qualche modo, seguono alcune regole costruttive dettate dalle condizioni al contorno (e qui c’è ancora molta incertezza). Sono strutture preliminari che si tengono a contatto e che si inviano informazioni (prendete la parola per quello che vale) attraverso proprio questi corridoi di materia.
Poi, quando i castelli sono “maturi” è ora che si inizi il viaggio per costruire la nazioni. La ferrovia c’è già, proprio quella che ha trascinato la materia che ha formato i castelli e che probabilmente ha insegnato le regole costruttive. I giovani castelli si radunano e formano gruppi sempre più numerosi, gli ammassi e i super ammassi. Una rete meravigliosa, una specie di migrazione continua che porta nelle grandi città. Non è una vita tranquilla quella che le aspetta. Le collisioni diventano la norma e le galassie invecchiano, come già detto. Ma anche senza collisioni devono imparare a vivere in un ambiente ricco di gas e sono costrette a spogliarsi (QUI). Non regna però il caos, dato che anche in quelle immense concentrazioni vigono regole sul traffico (QUI).
Non è nemmeno il caso di scendere in dettagli che potrebbero essere prematuri, ma sicuramente le galassie stanno assumendo un ruolo nuovo e molto più articolato. Abbiamo scoperto dove nascono e si preparano per la vita adulta; abbiamo visto che in qualche modo seguono delle regole che le uniscono lungo una strada ferrata che è anche una strada informativa. Poi, una volta addestrate, se ne vanno verso i centri di agglomerazione: ormai sono pronte alla vita in comune.
Sembra che inizi il caos e invece anche lì vi sono regole da seguire sia per quanto riguarda i movimenti, sia per quanto riguarda la loro evoluzione. Forse è l’inizio della fine o -molto meglio- di un’andata in pensione (come le capisco!), ma non una pensione decadente e triste. Possono facilmente tornare nel gioco collettivo e lo stesso gas che le è stato strappato potrebbe servire a rinvigorire i filamenti, le grandi strade di comunicazione, e a formare nuove galassie (chissà?!).
Insomma, care ragazze e ragazzi, siamo di fronte a un “mondo” che appare sempre più articolato, i cui tempi evolutivi vanno ben oltre l’età dell’Universo. Assomigliano un po' alle stelle (lasciatemi lavorare di fantasia… scientifica). Si preparano e poi entrano nella sequenza principale (gli ammassi galattici), seguono linee evolutive e poi sembrano addormentarsi, sempre pronte, però, a risvegli inattesi.
Tuttavia, mentre le stelle restano in qualche modo separate, pensando alle loro famiglie planetarie, le galassie vivono sempre in stretto contatto con le loro compagne. Strano, vero? Sembrava che le galassie dovessero vivere più separate delle stelle… e invece, la loro interazione è molto più marcata. Cambiano solo i tempi evolutivi e le dimensioni dei loro regni. Quante cose dobbiamo ancora imparare e quante meraviglie deve ancora insegnarci l’Universo!
Scusate questo articolo veramente terra-terra. Ma… il vedere le galassie prendere forma e assumere una nuova veste, assai meno statica, che coinvolge l’intero Universo, è un fremito mentale e conoscitivo che va al di là dell’importanza scientifica. Sembra proprio di assistere a una nuova rappresentazione nel Teatro dell’Universo, una rappresentazione così grandiosa e globale che non riuscivamo a cogliere nel suo insieme.
Nella divulgazione è importante non perdere mai di vista quanto detto precedentemente. Bisogna sempre essere pronti a legare dati e informazioni che arrivano con i tempi scala dell’uomo e che seguono le sue difficoltà interpretative. Ma, appena si può, bisogna cercare di unificare e di non aver paura di creare scenari allargati, inserendo un minimo di fantasia scientifica. Il cervello si apre, la mente si illumina e non ci resta che ringraziare il Cosmo, con i suoi castelli, le sue ferrovie, le sue città, le sue regole solo apparentemente astruse.
Sapete cosa vi voglio dire? Quando guarderò una galassia (magari anche con un telescopietto) non potrò più vederla come un agglomerato di stelle che pensa solo a mantenerle, ma vedrò qualcosa di vivo, di attivo, di comunicativo, con una esistenza ben più lunga e con una vita sociale da far rabbrividire chi ne comprende l’essenza più profonda. Altro che magnitudine limite o visione distorta o una fotografia più bella della tua. Diamo a questi oggetti celesti la loro vera, sublime, meravigliosa personalità.
Che dirvi, sono un astronomo professionista, ma sono veramente emozionato, come un bambino di fronte a un nuovo giocattolo!
Articolo originale QUI
Il discorso continua QUI con un interessante analogia tra la trasmissione delle informazioni nel cervello umano e in un ammasso galattico
12 commenti
Caro Enzo, visto che si torna a parlare dei ponti galattici costituiti dai "filamenti cosmici", faccio - da perfetto ignorante - un'ipotesi sulla loro origine: vediamo se può avere un senso.
Allora, diciamo che agli albori dell'universo la materia era piuttosto concentrata; poi, l'espansione ha finito con il diradarla via via (detto ovviamente in soldoni). Le proto-galassie avevano materiale "in esubero" destinato a perdersi negli spazzi cosmici. Però, laddove esistevano interazioni tra proto-galassie, questo materiale potenzialmente errabondo è rimasto "imprigionato" dai campi gravitazionali costituendo i proto-filamenti di "collegamento" che oggi osserviamo. La struttura a "spaghetto" potrebbe dipendere dall'espansione se la dimensione dei filamenti supera una collocazione locale rientrando nelle macrostrutture cosmiche soggette ad espansione.
In altri termini, l'anisotropia osservata (causata dalla distribuzione direzionale della materia dei filamenti) sarebbe solo una conseguenza di normali interazioni gravitazionali, prodotta dalla distribuzione della materia (che avrebbe poi prodotto le galassie) nelle fasi iniziali del cosmo.
Secondo questa visione i filamenti sarebbero l'EFFETTO anzichè la CAUSA dell'organizzazione generale del cosmo che osserviamo. Leggendo il tuo articolo ho l'impressione, forse erronea, che i termini siano invece capovolti.
N.B.: So bene che gli effetti possono a loro volta diventare causa di future evoluzioni e viceversa, per cui una separazione netta è troppo semplicistica. E' un pò come la vecchia questione della priorità dell'indagine induttiva sulla deduttiva e viceversa: come si procede nelle scoperte scientifiche? Probabilmente con il concorso di entrambi gli approcci, sia pure in momenti diversi.
Beh, mi auguro di aver espresso il mio pensiero in modo comprensibile.
A proposito Enzo, ti chiedo:
- di chiarirmi qual'è la distanza massima comunemente accettata dagli astrofisici per definire locale una struttura; qualche tempo fa uno dei nostri indicò un valore (300.000.000 a/l?) che ora mi sfugge.
- di chiarirmi se l'estensione dei filamenti, so che ne esistono di straordinariamente lunghi, rientra nella località.
Grazie.
caro Alvy,
sapessimo l'origine dei filamenti saremmo a un bel punto... Nessuno e io per primo sappiamo se sono causa o effetto. Sappiamo soltanto, o almeno sembra, che le galassie nascono molto bene nei filamenti e che poi si trasferiscono raggruppandosi in ammassi. Questo è quanto... Sicuramente qualsiasi struttura a grande scala deve già essere segnata bel rumore di fondo. Che siano l'origine di protogalassie o l'origine di strutture filamentose non è assolutamente chiaro. Probabilmente sono nati sia i filamenti che i proto-ammassi. pensa a un palloncino pieno di disomogeneità: più si gonfia e più si vedono. Tieni anche conto che la struttura filamentosa difficilmente può essere stata costruita da campi gravitazionali e quindi deve essere quasi sicuramente un risultato delle fasi primigenie: centinaia di milioni di anni luce non possono essere gestiti dalla gravità... Dammi retta, qualsiasi ipotesi è già stata studiata dagli esperti e se non abbiamo ancora risposte è solo perché non è ancora possibile definire l'evoluzione delle strutture che dominano l'Universo.
Ci sono diversi modi per definire condizioni locali. Potremmo dire che siamo nel "locale" sotto z = 0.1, il limite della validità della legge di Hubble non corretta. Diciamo un miliardo di anni luce? ma forse è meglio restare un po' più vicini. I filamenti, invece, coprono tutto l'Universo osservabile (al tempo che ci ha inviato la luce, ovviamente) e assomigliano proprio a una ragnatela con nuclei o stazioni intermedie... Accontentiamoci, per adesso, di sapere che le galassie usano queste rotaie e che hanno caratteristiche simili, oltre che essere in piena forma...
Non cercare sempre di fare un passo in più. L'Universo è già meraviglioso cercando di conoscere quello che sappiamo. E' inutile cercare di andare oltre... diventa come un castello di carte. E' molto meglio costruire basi solide anche se non troppo elevate...
Riuscissi io a capire tutto ciò che si sa oggi sull'Universo mi sentirei un Padreterno!!!
Perchè .... ne dubiti?
Che meraviglia il confronto tra cellula neuronale e ammasso galattico!
Le similitudini tra infinitamente grande e infinitamente piccolo mi lasciano sempre a bocca aperta!!
Giusto per volare un pò con la fantasia...
Potrebbe pure darsi che più che di un fenomeno unidirezionale "causa -effetto" si tratti di un fenomeno dinamico che si autoalimenta.
Provo a spiegarmi meglio:
a) Le galassie si formano nei filamenti e migrano versoi i nodi (ammassi di galassie);
b) I buchi neri supermassicci dei quasar ricevano materiale che arriva da una certa direzione spaziale..... ma i buchi neri si guardano bene dal morire di indigestione, per cui una parte della materia la ingurgitano ed un altra parte la espellono (effetto fionda) a velocità elevatissime;
c) i getti forniscono nuovo materiale ai filamenti, da cui nasceranno altre galassie che migrano versi i nodi;
d) il processo ricomincia da capo......
Ovviamente il mio è solo un volo di fantasia.
Sulla figura che mostra la similitudine tra ammasso galattico e cellula neuronale (sarebbe interessante rivisitare il concetto di “vita – non vita” e le distinzioni finora fatte; vegetale; animale, inanimata, ecc.) piacerà molto ad una mia cara amica che continua a chiedermi di similitudini tra macro e micro cosmo.
Paolo
secondo me Paolo il concetto di vita e non vita non ha una definizione assoluta se non per la differenza di complessità tra organico e non organico,anzi io aggiungo che la vita alla fine è la coscienza(mente) dell'essere,poi se stiamo a vedere a livello biochimico è difficile dare una distinzione netta;certo che vedere questa immagine dell'univeso come una rete neurale equiparabile al cervello fa riflettere e pensare che l'universo è un vero mistero....
caro Paolo,
penso anch'io che la rete si autoalimenti. D'altra parte pensiamo anche al gas che vi è all'interno degli ammassi che potrebbe tranquillamente prendere qualche ... treno!
bellissimo articolo enzo. volevo chiedere una cosa: a livello osservativo si ipotizza che in un lontano futuro l'universo potrebbe scomparire dal nostro visibile a causa dell'
espansione no?quindi niente più galassie lontane,quasar e ovviamente struttura a larga scala,ma saremmo confinati nella nostra struttura locale(qualsiasi essa sarà)...ma anche la radiazione cosmica di fondo potrà non essere più rilevabile o quella la "vedremo" sempre?
caro Davide,
no, anche lei sparirà dato che dovremmo vedere quella che ormai viaggia più veloce della luce a causa dell'espansione... a parte il fatto che la lunghezza d'onda sarà andata a infinito...
grazie...quindi il teatro si svuoterà
....si può dire che ora siamo proprio fortunati a goderci tutte queste...rappresentazioni 
Carassimo Enzo innanzitutto complimenti per l'entusiasmo che ancora ti anima se permetti anche io ti vedo come una galassia in pensione si ma una galassia di sapienza.
Sai quando hai notato la somiglianza nella disposizione delle galassie alla disposizione delle cellule neuronali sono rimasto di sasso perchè anche io ho notato la somiglianza e anche io ho volato un po' con la fantasia.
E questo non può che aumentare la mia autostima avere anche qualche piccolo pensiero in comune con te mi fa star meglio forse vuol dire che qualcosa mi hai trasmesso.
caro Foscoul,
se ci troviamo su queste pagine è ovvio che abbiamo molto in comune!!!! Ma l'autostima devi averla indipendentemente da me... siamo sulla stessa barchetta che naviga tra le onde (gravitazionali?) dell'universo