24/04/15

Galassie in fuga **

Il processo prende un nome abbastanza indicativo in inglese: “runaway”. Potrebbe essere tradotto semplicemente come “fuga”, “evasione”. Tuttavia, il concetto va ancora oltre e non vi è solo fuga ma una sequela di condizioni che diventano incontrollabili fino a portare  una conclusione irreversibile. Si usa ad esempio nell’accrescimento planetario. Una volta iniziato il processo, non è più possibile fermarlo e si giunge alla costruzione di un pianeta. Qualcosa di simile avviene anche nella reazione a catena di un ordigno nucleare.

Nel caso di una stella in fuga, si utilizza ugualmente la stessa parola, intendendo che niente può più riportare la stella nella sua posizione iniziale. In questo caso, basta che la stella superi la velocità di fuga rispetto alla galassia che la ospita. Possiamo, quindi, generalizzare il significato di “runaway” e tradurlo: “Qualcosa che fugge da ogni controllo o confinamento”.

Torniamo alle nostre galassie “runaway”. Esse imitano in qualche modo le stelle “runaway”. In quel caso il processo necessario a causare una fuga definitiva partiva da un sistema binario che si avvicinava troppo al buco nero galattico e subiva un violentissimo scossone gravitazionale. Una delle due stelle veniva catturata dal buco nero e l’altra veniva “sparata” a velocità superiore a quella di fuga dalla galassia. Un giudizio molto salomonico da parte del buco nero: “Di due stelle me ne basta una. L’altra non solo la libero, ma non la voglio più vedere”. Insomma, una viene divorata o giù di lì e l’altra viene mandata in esilio perpetuo. Questa è la legge per chi osa disturbare troppo il padrone della galassia. La violenza di questa operazione non è certo indifferente, dato che la stella esiliata raggiunge velocità dell’ordine di 500 km/sec.

Il gioco si fa, però, veramente “duro” quando entrano in campo tre galassie. Ammettiamo, pure, che una sia decisamente più piccola delle altre e quindi parta già condannata fin dall’inizio. Sarà lei l’esiliata. Purtroppo, anche nel Cosmo, i più deboli a volte subiscono le conseguenze delle liti tra i potenti. Però, però, potrebbe anche darsi che avere una liberta definitiva sia un premio e non una punizione… Boh… riusciremo mai, con i il nostro contorto cervello, a capire l’etica dell’Universo? Va bene. Torniamo a cosa pratiche…

Esistono galassie abbastanza particolari, di forma ellittica, quasi sferica, molto compatte. Qualcosa che le può fare assomigliare a degli enormi ammassi globulari. Esse si estendono per qualche centinaia di anni luce e pesano circa 1000 volte meno di una galassia normale. Non è facile individuarle e prima di questa ricerca se ne conoscevano solo trenta, ben sistemate nei loro ammassi galattici. Rivolvevano tranquillamente attorno a qualche galassia ellittica gigantesca, al pari di un fedele cagnolino.

Il nuovo studio osservativo, però, ne ha individuate altre 200. Alti fedeli cagnolini? No, non tutte… ben 11 di loro si trovano completamente isolate, lontane da qualsiasi perturbazione gravitazionale evidente. Veramente strano, dato che l’origine di queste piccole galassie si è sempre pensata essere uno “sfilacciamento” di qualche galassia di scala superiore, deformata e “strappata” dal passaggio ravvicinato di una sorella altrettanto massiccia. Un gioco tra grandi, insomma, di cui le piccole galassie compatte erano solo un sottoprodotto che non poteva che rimanere legato strettamente a quella più massiccia.

Non solo, però, si sono trovate queste undici galassie isolate, ma la loro velocità ha dell’incredibile: ben 3000 km/sec. Proprio una velocità simile a quella necessaria per scappare dall’abbraccio di una galassia gigantesca, dominatrice di un intero ammasso. Ed ecco, allora, una possibile -e molto plausibile- spiegazione.

La nostra piccola galassia compatta sta rivolvendo attorno a un gigante ellittico che risiede al centro di un ammasso. Non ha né la volontà ne la forza di abbandonarla. Ecco, però, che un galassia a spirale molto attiva e coraggiosa non teme di avvicinarsi al gigante ellittico. Una collisione inevitabile che ha già un sicuro vincitore. Onore alla spirale che in qualche modo è servita a ingigantire ancora di più una città maestosa e popolatissima (e magari ridarle un po’ di vita).

Possiamo anche immaginare la danza dei loro buchi neri. Tutto bello, eroico, cavalleresco… Sì, ma che ne è della piccola ellittica compatta che è stata presa in mezzo da questa disputa tra giganti? Se le condizioni sono quelle giuste, essa viene scaraventata via senza alcun ritegno, raggiungendo velocità superiore a quella di fuga dalla galassia ex padrona e tale da farla correre libera tra le altre sorelle dell’ammasso. Libera come un uccel di bosco!

Le simulazioni al computer hanno dato conferma di questa fionda galattica. Attenzione, quindi… tra i pericoli mediatici che incombono sul futuro dell’uomo vi possono essere adesso anche le galassie piccole e compatte (ma sono sempre galassie!) che viaggiano a velocità mostruose, ben un centesimo di quella della luce. Scommettiamo che prima o poi qualche “esperto” se ne accorgerà e ci dirà che una galassia compatta è in rotta di collisione con il Sistema Solare? Non mi stupirei più di tanto…

Articolo originale QUI

Lo schema illustra la creazione di una galassia “runaway”. A sinistra, una galassia a spirale “intrusa” si avvicina a una gigantesca galassia ellittica che è sistemata al centro di un ammasso. Attorno a quest’ultima già rivolve una piccola galassia ellittica molto compatta. Nel centro, vi è una vera e propria collisione galattica tra la spirale e la gigante ellittica. L’intrusa esercita una spinta gravitazionale sulla piccola ellittica e le impartisce una velocità superiore a quella di fuga dalla sua “padrona”. A destra, la piccola scappa, orami libera, mentre la spirale viene letteralmente divorata dalla più massiccia galassia centrale. Fonte: ESA/Hubble. Artwork by Andrey Zolotov
Lo schema illustra la creazione di una galassia “runaway”. A sinistra, una galassia a spirale “intrusa” si avvicina a una gigantesca galassia ellittica che è sistemata al centro di un ammasso. Attorno a quest’ultima già rivolve una piccola galassia ellittica molto compatta. Nel centro, vi è una vera e propria collisione galattica tra la spirale e la gigante ellittica. L’intrusa esercita una spinta gravitazionale sulla piccola ellittica e le impartisce una velocità superiore a quella di fuga dalla sua “padrona”. A destra, la piccola scappa, ormai libera, mentre la spirale viene letteralmente divorata dalla più massiccia galassia centrale. Fonte: ESA/Hubble. Artwork by Andrey Zolotov

13 commenti

  1. Michael

    3000 km/sec ? 8-O 8-O
    Potrebbe essere "la fine" che potrebbero fare le Nubi di Magellano quando ci troveremo faccia a faccia con Andromeda?

  2. caro Michael,
    direi proprio di no, dato che le nubi di Magellano non sono galassie molto compatte e quindi le perturbazioni gravitazionali riuscirebbero prima a sfaldarle o a immetterle su orbite che vadano a finire su una delle due contendenti. In qualche modo, abbiamo bisogno di una "pallina" molto robusta e che si mantiene unita come un corpo unico. solo così può comportarsi come un oggetto rigido (fatte le dovute differenze).

  3. Daniela

    ...una sorta di gravity assist, come quello che viene sfruttato per fare acquistare velocità alle sonde spaziali?

  4. Beh... Daniela, potremmo anche vederla così... :wink:

  5. Michael

    Ad una velocità simile, potremmo mandare sonde su Plutone in meno di un mese. :mrgreen:
    (non ditelo a chi vuol mandare robottini su Marte, però!)

  6. Mario Fiori

    Caro Enzo, rientro dopo un intervento chirurgico programmatoi per mia moglie, tutto o.k..
    Cavolo Enzo certe velocità sono veramente da capogiro...cosmico. Per capirci queste Galassie si liberano dei vincoli del Gruppo ma non escono chiaramente dall'Ammasso? Immagino che velocità ci vorrebbero e comunque ci sarebbe qualche altro Ammasso da contrastare, per non parlare dei Superammassi.
    Comunque sia è voglia di libertà...sempre vigilita.

  7. caro Mario,
    innanzitutto, gli auguri più calorosi alla tua Signora!!!
    Diciamo che, probabilmente, con tale velocità nessuna galassia dell'ammasso può catturarla. Quale sia, però, la velocità di fuga dall'ammasso è un problema ulteriore così come quello che dici tu. Diciamo, comunque, che si è guadagnata una libertà quasi totale!

  8. AlexanderG

    Ciao!
    Sono indietro ancora di qualche mese, ma non voglio perdermi nemmeno un post :)

    Domanda: un eventuale pianeta di questa galassia, che viene anch'esso accelerato fino a quelle velocità, può in qualche modo subire delle conseguenze?
    Degli eventuali abitanti di questo ipotetico pianeta, percepirebbero questa accelerazione?
    Oppure i tempi (rispetto alla scala umana) sono talmente lunghi da non creare alcuna possibile percezione?

    Il nostro Sole "gira" intorno alla galassia a circa 230 km/s... la distanza dal centro (raggio di rotazione) è di 7620 kpc, cioè circa 7,1 milioni di miliardi di km (7.1 x 10^15 km)
    L'accelerazione centripeta è quindi v^2/r = (230^2)/(7.1 x 10^15) = 7.45 x 10^-12 km/s^2 = 7.45 NANOMETRI / s^2 ... un niente!

    ...ma qual è l'accelerazione di questa galassia? In quanto passa passa dalla sua velocità iniziale (qualche centinaio di km/s ?) a quella finale?

    Un carissimo saluto,
    Alex.

  9. ciao grande Alex!
    E' sempre un piacere sentirti e non lasciarci mai!
    Il pianeta fuggitivo avrà anche subito una certa accelerazione al momento della sua fuga, ma una volta raggiunta una velocità di crociera, per alta che sia, niente cambierebbe (3000 km/sec sono ancora ben distanti dalla velocità della luce e anche gli effetti relativistici sarebbero trascurabili). Velocità costante vuol dire impossibilità di sentirsi in moto... Chi ha superato il primo momento di "sparo" (sappiamo ben poco su quanto è durato e che valori ha raggiunto), dopo vivrà tranquillamente. con maggiori probabilità di scoprire la teoria della relatività...

  10. AlexanderG

    Caro Enzo,
    in questo caso era proprio il momento dello "sparo" a destare la mia curiosità, comunque sia, grazie come sempre per le tue pronte risposte :)

    Alex.

  11. caro Alex,
    non è facile rispondere, dato che non sappiamo come avviene esattamente il processo di superamento della velocità di fuga. Potremmo pensare a un razzo di tipo terrestre e allora sarebbero guai...

  12. AlexanderG

    E' esattamente ciò che mi spaventa: uno "scossone gravitazionale" del genere potrebbe effettivamente spazzare via qualsiasi forma di vita in un'intera (seppur piccola) galassia!

    Dall'altra parte, potrebbe essere anche la "scintilla" scatenante di una nuova formazione stellare, e di conseguenza anche pianeti possibilmente abitabili.

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