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12/03/15

La Via Lattea: una galassia stropicciata **

Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio dedicata alla materia "invisibile".

 

E’ proprio vero… quando si vive all’interno di una città è sempre molto difficile capire come essa sia veramente fatta. Molto meglio vederla dall’alto. Ciò è capitato e continua a capitare per la nostra galassia, la Via Lattea.

A lungo non si è nemmeno saputo se era a spirale semplice o barrata e nemmeno quanti bracci avesse realmente. Oltretutto il buco nero centrale e il suo eventuale disco di accrescimento è nascosto alla vista e bisogna usare occhiali veramente speciali. Tuttavia, le scoperte riguardano anche le sue parti più esterne. Finora si pensava che al di là della galassia vera e propria esistessero degli anelli di materia con un certo numero di stelle. Qualcosa, però, che doveva già essere esterno alla nostra città. Oggi, invece, si è scoperto che gli anelli sono solo le “creste” di onde stellari che increspano la parte periferica del disco galattico. Immaginiamo un sasso caduto nell’acqua che crea cerchi concentrici. I più esterni vengono perturbati dal passaggio di qualcosa (una galassia nana?) e il sistema di anelli comincia a vibrare su e giù come fosse composto proprio da onde. La figura che segue  illustra molto meglio ciò che cerco di spiegare a parole.

Fonte: Rensselaer Polytechnic Institute
Fonte: Rensselaer Polytechnic Institute

Permettetemi di essere un po’ sorpreso di questa “scoperta”. E’ da molto tempo che si sa che il Sole oscilla sopra e sotto il disco galattico con un periodo che si aggira intorno ai 30 milioni di anni (oscillazione che era anche servita alle teorie delle periodiche estinzioni biologiche di massa). Forse, si poteva anche pensare che questo movimento fosse dovuto a un’azione corale e non solo locale. Va bene, comunque sia, ciò che sembravano anelli staccati e a bassa densità sembrano invece parte integrante della Via Lattea che diventerebbe più grande delle ipotesi attuali di ben il 50%. Invece di 100 000 anni luce si arriverebbe a 150 000. Mica poco!

Le oscillazioni di questi anelli-onde arrivano oltre i 100 parsec dal disco. Una vera tempesta e non solo una piccola brezza.

Ovviamente, anche su questa scoperta estremamente interessante sia per la struttura delle galassie in genere sia per la misura della nostra, è stato gettato il solito prezzemolo… Perché non accusare la materia oscura di questo arricciamento periferico della Via Lattea? Fa sempre fine, non impegna e magari attira qualche finanziamento in più.

Sicuramente, qualcuno userà l’ipotesi per calcolare la massa della materia oscura in un gioco di serpente che si morde la coda. Io, nella mia completa ignoranza sulla materia oscura, mi permetto di dire: “Come facciamo a ipotizzare masse nascoste, calcolarle esattamente e prevedere le loro conseguenze quando abbiamo sbagliato del 50% le dimensioni della galassia vera e propria? Oltretutto, il 50% in dimensioni vuole anche dire una massa del sistema e un  suo campo gravitazionale ben maggiore del previsto. E che dire delle anomalie delle velocità periferiche?”. Insomma, forse sarebbe bene rivedere molti calcoli prima di spargere prezzemolo per mascherare la forma, la sostanza e il sapore di ciò che abbiamo nel piatto.

Articolo originale QUI

 

Se le onde nella Via Lattea vi affascinano, non potete non leggere QUESTO

12 commenti

  1. Mik

    Eh già più che prezzemolo questa materia oscura sembra proprio una fastidiosa gramigna che infesta le galassie... O forse infesta solo gli articoli "scientifici"?

  2. Alvermag

    Senti Enzone, non è la prima volta che sento parlare di perturbazioni galattiche (a carico della Via Lattea) provocate da galassie nane.

    La domanda è: dove sono? Possibile che si nascondano dietro la fascia del disco? possibile che non ci sia uno straccio di galassia in prossimità dei poli o comunque alle medie ad alte latitudini galattiche? E possibile che non si possa osservare? Sarà pure nana, sarà pure poco luminosa ma è pur sempre una galassia?

    Non credo ci si riferisca ad interazioni del passato perchè le "increspature ondose" si sarebbero dissolte o comunque avrebbero prodotto moti caotici nelle regioni interessate, o no?

    Quando mi parlano di interazioni galattiche senza che si riesca a vedere la colpevole mi mandano al manicomio :evil: !

  3. Mario Fiori

    Oltre a quello che dice Alvermag e mi trova daccordo, vorrei chiederti come mai dalla ricostruzione grafica mi sembra che siamo anche un po' meno periferici di ciò che si dice solitamente? Ma forse mi sbaglio ed ho preso un abbaglio.

  4. caro Alvy,

    di galassie nane se ne scoprono quasi ogni giorno, ma sono normalmente confuse nella luce della Via Lattea, nelle nubi oscure, nelle concentrazioni ad alta densità stellare e/o sono debolissime dato che spesso non hanno stelle giovani. Solo pochi giorni fa se ne sono aggiunte sette...

    Perturbazioni di questo tipo fanno molta fatica a smorzarsi... pensa alla quantità di moto: è facile modificarla con una forza mareale esterna, ma è ben difficile cambiarla di nuovo solo con "attriti" vari... Pensa alla fatica che fai a fermare un portone di ferro pesantissimo quando è in rapido movimento. Probabilmente non ci riesci nemmeno con tutta la tua forza...

    caro Mario,
    sì, il Sole appare molto più centrale proprio perché i confini della galassia si sono allargati del 50%...

  5. Alvermag

    Si Enzo, ma io non pensavo all'inerzia per la quale hai ovviamente piena ragione.
    Se non ho capito male ci troviamo a parlare di oscillazioni rispetto al piano galattico, ovvero di "moti armonici".
    Un moto armonico è un moto accelerato e, per essere mantenuto, necessita della costante presenza della forza che lo ha generato. Se la causa viene meno mi aspetto di veder trasformato il moto ondulatorio in rettilineo uniforme con la graduale scomparsa delle "onde".

    A meno che si tratti di "onde" originate altrove nella galassia (forse in zone più centrali, a causa della perturbazione avvenuta in un passato remoto da parte di un'altra galassia finita chissà dove, forse all'interno della stessa Via Lattea) che hanno continuato a propagarsi come fanno le onde del mare.
    Può essere?

  6. caro Alvy,
    non riesco a capire cosa intendi... Io lo vedo come un pendolo semplice soggetto alla forza di gravità della galassia e che ha una certa energia cinetica regalatagli dalla galassia in transito... avanti e indietro, avanti e indietro, conservando l'energia totale... :?:

  7. Alvermag

    Beh, vista così ha un senso.

    In effetti ho trascurato l'attrazione gravitazionale della Via Lattea ed il fatto che le oscillazioni dipendono dall'azione di entrambe le cause (galassia aliena e Via Lattea).
    Gli attriti sono trascurabili e quindi .... su e giù per l'eternità (si fa per dire).

    Ricorda un pò il quiz del buco nella Terra.

    Grazie Enzo.

  8. Davide

    Buongiorno!

    una domanda:

    queste perturbazioni sono crescenti con la distanza dal centro galattico?

    Grazie,

    Davide

  9. caro Davide,
    diciamo che molto dipende da dove è passata la possibile galassia perturbatrice, ma sicuramente più si è lontani dal centro e meno gioca la gravità galattica e più agiscono le forze perturbatrici.

  10. Davide

    Grazie Enzo per la risposta.

    Quindi mi pare di capire che la dipendenza di queste perturbazioni da una galassia perturbatrice sia cosa assodata, e che non sia possibile una dipendenza dalla stessa via lattea, giusto? L'immagine forse mi ha tratto in inganno... ma per un attimo mi è balenata in testa la possibilità che la perturbazione potesse essere una diretta conseguenza delle onde gravitazionali (anche se non ancora osservate) generate dal simpaticissimo buco nero al centro della nostra via lattea...
    E' un qualcosa di totalmente escluso?In fin dei conti anche la velocità di rotazione alle zone limitrofe della galassia non combacia esattamente con la teoria ...
    Forse invece di tirare in ballo materie "strane" non sarebbe meno "filosofico" pensare ad un qualcosa da perfezionare a grandi distanze o per grandi masse a quanto già noto? Sto entrando anche io nell'"ipotetico", e per questo chiedevo se fosse già stato osservato un andamento particolare della perturbazione o se ancora non si hanno dati a sufficienza.

    Grazie,

    Davide

  11. No Davide, no di certo...
    le onde gravitazionali sono distorsioni dello spazio tempo estremamente deboli. Sarebbe troppo bello se potessero far dondolare delle stelle su e giù...

  12. michele

    Pur essendo un neofita per l'argomento, mi permetto di suggerire la soluzione ai tanti interrogativi.

    1 - Assumendo il campo gravitazionale della galassia come cilindrico indefinito si ottiene per orbita circolare g = Klamda/r = v^2/r e quindi v = (Klamda)^0.5, quindi addio materia oscura perché v risulta costante se lamda è la massa lineare totale della galassia, crescente esponenzialmente per masse ben addentro alla galassia.
    2 - Tenendo conto che nella realtà il cilindro che genera il campo è assialmente finito, l'accelerazione gravitazionale risulta radiale solo nel piano mediano; in punti esterni a detto piano g è sempre ruotata verso il punto mediano del cilindro generante, presentando una componente assiale diretta sempre verso il piano mediano che provoca l'oscillazione armonica delle masse rispetto ad esso.

    Il campo cilindrico presenta potenziale gravitazionale U = (Klamda)lnr che va a infinito assieme ad r, anziché a zero come per il campo sferico, e quindi non esiste più la possibilità di sottrarre una massa al campo qualunque sia l'energia fornita. Il buco nero è allora la galassia non il suo centro?

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