5/06/15

Fari nel buio *

Questo articolo è stato inserito nella RACCOLTA dedicata agli studi più recenti sulle supernove Ia, che stanno facendo vacillare la certezza sulla loro luminosità standard, sulla quale poggiano le misurazioni circa l'espansione dell'Universo.

 

Quante stelle esistono negli enormi spazi tra galassia e galassia? Non è certo facile saperlo, dato che la loro luce non riesce a essere rilevata se non quando mandano un segnale fortissimo, un segnale che urla la loro fine con un bagliore intensissimo. Per essere viste devono, cioè, morire come supernove di tipo Ia.

Le collisioni tra galassie sono uno degli spettacoli più affascinanti dell’Universo. Città cosmiche composte da miliardi di stelle e da addensamenti di gas e povere iniziano un balletto entusiasmante, il cui direttore d’orchestra è la forza mareale reciproca. Filamenti di gas e stelle si staccano e fluttuano come veli spinti dal vento: le forme cambiano rapidamente come fossero nuvole primaverili; milioni e milioni di nuove luci si accendono indicando che questa unione è una festa per le galassie che ringiovaniscono e ricominciano a formare stelle a ritmo frenetico. In questa fase di gioia cosmica si svolge spesso un braccio di ferro tra i veri padroni delle galassie, i buchi neri supermassicci, e l’energia in gioco arriva a livelli insuperati. Prima di una pace più o meno lunga e duratura la stessa unione dei buchi neri può decidere di sospendere la natalità troppo numerosa. Insomma, una serie di fenomeni e di processi fisici che non possono non attirare l’attenzione.

Come in molti spettacoli, non tutti si divertono… Casi sporadici? Mica poi tanto… se si pensa che il 15% delle stelle delle galassie subiscano una fine meno piacevole e gioiosa. Esse vengono strappate dalla loro città e immesse nello spazio “quasi” vuoto tra le galassie. La loro luce è debolissima rispetto a quella dirompente delle città e non ci sono fari che le indichino. Isolate e praticamente inesistenti per tutti. La solitudine è spesso un piacere, ma per molti la mancanza di luce e di folla in continuo movimento può essere una triste condanna. Pochi, comunque se ne curano… Occhio che non vede, cuore che non sente…

Immaginiamo che queste stelle siano state cacciate con il loro seguito di pianeti e di “vita”… Noi ci lamentiamo che la stella più vicina sia a ben 4.24 anni luce da noi. Pensate a una stella che si trovi a 300 anni luce dalla prima sorella o villaggio cosmico. Il cielo sarebbe praticamente nero ed esisterebbe solo il proprio Sole, singolo o doppio che sia. Ogni tanto, però, un faro si illumina e grida la sua presenza. Prima o poi, lo farà -magari- anche la stella del pianeta triste. Stiamo parlando delle supernove di tipo Ia. Loro possono impiegare miliardi di anni prima di esplodere, rimanendo mute e scure nel vuoto cosmico. Sarebbero sempre legate gravitazionalmente all’ammasso di migliaia di galassie che lo compongono, ma non è una grande consolazione. Queste stelle sono, comunque, abbastanza fortunate, dato che possono mandare segnali ed essere viste almeno una volta nella loro vita. E poco importa se è la prima e l’ultima.

Immagine artistica di una supernova Ia esplosa nel vuoto intergalattico. Dr. Alex H Parker, NASA e SDSS
Immagine artistica di una supernova Ia esplosa nel vuoto intergalattico. Dr. Alex H Parker, NASA e SDSS

Dobbiamo ricordare che non tutte le supernove seguono la normale regola di vita di una stella. Se una stella è molto massiccia arriva velocemente all’esplosione finale. Non sono queste, però, le abitanti del vuoto o -almeno- non sono quelle che ogni tanto mandano il loro segnale. Noi stiamo parlando di vere e proprie bombe a orologeria, di stelle che nascono come stelle di dimensioni “normali” e che seguono una vita anche piuttosto lunga fino a diventare nane bianche. Non potrebbero mai essere viste da lontano. Tuttavia, se hanno una compagna, le cose cambiano e la seconda può fornire il cibo alla prima in modo da farla esplodere e diventare un faro nel buio. Una supernova di tipo Ia può avere una vita molto lunga e non legata alla propria massa, ma all’evoluzione della sua compagna di viaggio.

Tornando con i piedi per terra,, è estremamente importante scoprire supernove che siano veramente isolate nel Cosmo. Esse possono insegnarci molto sui processi che seguono i ripetuti scontri galattici. Una popolazione invisibile, ma che può essere molto numerosa. In fondo sono anche loro materia oscura, che si illumina sporadicamente. Ma per una che lancia un bagliore, quante ce ne sono che non possono farlo? Sicuramente tante, forse molte di più di quello che si pensa. Forse, il cielo del pianeta triste non è così nero…

Recentemente ne sono state scoperte tre a circa un miliardo di anni luce. Non è così facile come sembra. Non tanto per la luminosità della stella che si mette in mostra, quanto per capire se è veramente singola o non appartiene a qualche piccolo  villaggio praticamente invisibile. La sicurezza ce l’ha data il solito Hubble che riesce a vedere i dintorni della supernova dieci volte meglio di quanto possano fare i suoi colleghi. Hubble ha dato il suo benestare: i tre oggetti sono veramente isolati, la loro città d’origine è ormai lontanissima!

Una storia tra il triste e il gioioso, tra il commovente e l’allegro. Comunque, un pezzo di “Scienza” vera che getta luce anche dove non ce n’è, se non di tanto in tanto.

Stelle invisibili ma con una massa. Materia oscura, insomma… Si stima che siano il 15% del totale. E se fossero molte di più? No, no, nessuna polemica gratuita… pensiamo solo a questi mondi spersi nel buio in attesa di gridare la loro gioia e la loro rabbia!

Un ulteriore commento piuttosto personale. E se la supernova isolata coincidesse prospetticamente con una più lontana galassia (non è così difficile)? Si assegnerebbe la distanza della supernova a tutta la galassia, avvicinandola di molto (e magari anche il contrario). Le supernove Ia si dimostrano fari cosmici sempre più “delicati” e da prendere con le molle…

La ricerca, però, ha anche trovato una quarta supernova che si trova all’interno di una regione rotonda e rossastra. Essa è probabilmente un ammasso globulare. Se così fosse, la supernova sarebbe la prima mai trovata all’interno di questi gruppi di stelle numerosissime. Tuttavia, il loro numero è decisamente minore di quello presente in una qualsiasi galassia e quindi la probabilità di vedere una supernova è veramente molto bassa. Questo fatto  (malgrado il piccolissimo numero di eventi osservati (uno solo!)) potrebbe indicare che sia molto più facile diventare supernova di tipo Ia all’interno degli ammassi globulari. Boh… chissà. Certo è che il traffico è molto più congestionato…

Articolo originale QUI

 

 

9 commenti

  1. Mario Fiori

    Caro Enzo e una Stella come il nostro Sole? Non riuscirà mai a far notare la sua presenza?

  2. purtroppo no, Mario (sempre che sia isolata nel vuoto tra galassie). Non ha compagne che potranno trasformarla in nana bianca di almeno 1.4 masse solari... farà un po' di scena come nebulosa planetaria, ma sarà una luce troppo debole per essere vista da galassie lontane. Mi fa quasi commuovere! :wink:

  3. Michael

    Beh, far parte di un sistema solare al di fuori di una galassia ci permetterebbe di stare più tranquilli riguardo alieni ostili. ;)

  4. davide1334

    enzo,una domanda: le stelle scacciate da casa,per allontanarsi da essa devono avere una velocità di fuga superiore a quella della galassia,quindi sono per forza di cose molto più veloci -come moto proprio- di quelle che rimangono a "pascolare" nella fattoria galattica,giusto? eventuali pianeti di esse dotati di atmosfera la perderebbero a tali velocità o non necessariamente?

  5. non necessariamente Davide...
    Per strappare qualcosa legato a qualcos'altro da una notevole forza di gravità, bisogna che esista una differenza notevole di forza esercitata sui due oggetti. Avremmo uno "strappo" solo per effetti mareali.

  6. davide1334

    ah,grazie della risposta...ma in definitiva quali sono le cause per le quali le stelle possono partire per la tangente e abbandonare casa? solo l'incontro con buchi neri
    (stellari o supermassicci) che le fiondano via o ce ne possono essere altre?

  7. Si, Davide...
    in questi casi sono proprio pezzi di galassia che se ne vanno trascinati dalle forze mareali della galassia aliena. Hai presenti i famosi intrecci durante le collisioni galattiche? Molte stelle verrebbe perse per strada o scaraventata a grande velocità lungo direzioni variabili, anche se sempre trattenute all'interno dell'ammasso. Un gioco di tira e molla gravitazionale. Nel piccolo, sarebbe come se una stella passasse a bassa velocità vicina al Sole e gli strappasse qualche cometa, immettendola negli spazi interstellari. Come molte comete cadono verso il Sole, altre fuggono su orbite iperboliche. Anche lì siamo di fronte a forze mareali... Nel nostro caso, le stelle vagabonde prendono il posto delle comete e le due galassie in collisione il posto del Sole e dell'altra stella. Ovviamente, fatte le dovute differenze...

  8. davide1334

    grazie,i tuoi esempi hanno sempre una comprensibilità senza eguali.
    ma quel 15% citato di stelle fuori dalle galassie mi sembra una stima un pò così....
    in base a cosa si ottiene? alla presunta fusione tra galassie fin dalla notte dei tempi
    e calcolo relativo? non è un pò azzardata?

  9. sono d'accordo con te, Davide. Sono stime basate su pochissimi casi riscontrati ed estrapolati sui grandi numeri. Tuttavia, io non penso sia un numero sovrastimato, anzi magari il contrario... Uno scontro tra galassie crea una situazione di forze mareali dirette un po' ovunque e di intensità molto diverse. Ne risulta un caos dinamico che ha buon gioco su molte stelle, pensando che si stanno contrapponendo galassie di dimensioni comparabili e nessuna delle due ha più un vero sopravvento gravitazionale su stelle che non siano molto vicine al proprio centro galattico. Mi chiedo... quante comete sarebbero strappate via dal passaggio di una stella relativamente vicina o anche solo da una nube molecolare abbastanza densa?

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