6/01/16

Navi stellari pirata **

Sarebbe bello poter viaggiare tra le stelle e attraversare la nostra galassia. Quante cose scopriremmo… Purtroppo le astronavi stellari rimangono ancora un sogno e non ci rimane che vedere il mare galattico solcato in lungo e in largo da un altro tipo, ben più concreto, di navi stellari.

I due telescopi Spitzer e WISE ci hanno permesso di scoprire decine di stelle in  rapido movimento attraverso la galassia. Un moto diverso da quello monotono e ripetitivo attorno al centro della galassia, dove risiede, momentaneamente tranquillo, il motore centrale dell’intero oceano galattico. Un oceano solcato da navi di linea che seguono percorsi obbligati, ma anche da vascelli indipendenti e senza regole, quasi come fossero dei pirati.

Un oceano che sembra calmo e pacifico, ma che nasconde insidie e ostacoli. Primi fra tutti, il gas e la polvere, resti di antiche stelle o di catture o di materia primordiale. Navi senza rotte precise, libere di navigare alla velocità che preferiscono, non possono che scontrarsi con questa materia che permea tutta la galassia. Cosa succede, allora?

Basta guardare dall’alto una nave che solca il  mare ad alta velocità e ci si accorge dell’onda che si forma davanti alla prua. In gergo tecnico potremmo chiamarla “bow shock”, ma limitiamoci a onda d’urto di prua, in modo da rendere meglio l’idea. La sua forma è quella di un arco d’acqua che si solleva in corrispondenza della prua, come mostrato in Fig. 1.

Figura 1
Figura 1

Stiamo semplificando di molto, dato che il vero bow shock si riferisce anche al campo magnetico della… nave, ma per i nostri scopi è più che sufficiente. Ricordiamo soltanto che non differisce di molto dal “bang” del superamento della velocità del suono.

Spesso e volentieri, se la velocità è molto alta e se la materia incontrata è piuttosto densa, è decisamente più facile vedere l’onda di shock che non la nave vera e propria. Un’idea ce la possono dare gli oggetti Herbig-Haro, dove un getto ad alta energia, espulso da una stella nascente, si scontra ed eccita la materia circostante e crea lampi di luce, vere e proprie onde d’urto luminose.

Come nascono queste navi-pirata? In vari modi… A seguito dell’esplosione di una supernova, la stella compagna può venire lanciata a grande velocità nel mare aperto; una stella all’interno di un ammasso può venire espulsa attraverso interferenze dinamiche particolari; una coppia di stelle passa troppo vicino al buco nero e una viene scagliata lontana.

In generale, però, non sappiamo esattamente a quale velocità bisogna andare per lasciare un segno ben visibile nel mare galattico. Il nostro Sole, ad esempio, insieme al suo campo magnetico, si muove rispetto alle altre stelle (QUI abbiamo parlato del viaggio che ha affrontato durante gli ultimi milioni di anni della sua vita). Essa sembra una nave senza fretta e non sappiamo quanto sia evidente la sua onda d’urto di prua, ma sappiamo benissimo che altre stelle sono decisamente più agitate, come la celebre Zeta Opiuchi che viaggia a 24 nodi… ops, scusate!, a 24 km/s. Niente male, vero? La sua onda di prua lo mostra molto bene, nella Fig. 2.

Figura 2. Fonte: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Figura 2. Fonte: NASA/JPL-Caltech/UCLA

Per formare un bow shock di grande entità non basta, però, essere veloci. L’ideale è avere anche una massa considerevole. Le due caratteristiche giocano in ottimo accordo per determinare le dimensioni e la forma dell’onda. Teniamo presente che Zeta Oph ha una massa pari a venti volte quella del Sole: una vera corazzata stellare!

Ricordiamo anche, come già si è detto per gli oggetti Herbig-Haro, che l’onda d’urto delle navi stellari ha anche il vantaggio di risplendere, soprattutto nella luce infrarossa.

Un gruppo di ricercatori si è messo a spulciare negli archivi di Spitzer e WISE alla ricerca delle navi pirata, attraverso la loro onda d’urto. Una prima “passata” ha identificato circa 200  possibili onde anomale. Tra queste ne sono state selezionate 80, che sono state analizzate in dettaglio fino a scoprire la stella che le stava formando. Molte erano  proprio  stelle di grande massa. Ne vediamo qualcuna in Fig. 3.

Figura 3. Fonte: NASA/JPL-Caltech/University of Wyoming
Figura 3. Fonte: NASA/JPL-Caltech/University of Wyoming

Non sempre l’arco luminoso è realmente il segno di una stella veloce: a volte può riferirsi a nubi di formazione stellare o a emissioni dovute alla stessa stella. Tuttavia, la ricerca dà un aiuto considerevole per la determinazione della distribuzione delle stelle di grande massa.

In parole povere, le onde d’urto sono diventate un nuovo strumento per scoprire stelle massicce lontane. Tuttavia, può anche svolgersi l’operazione contraria: si analizzano stelle massicce e si cerca di evidenziare la loro onda d’urto attraverso varie lunghezze d’onda.

Sì... può darsi che non sia una scoperta molto entusiasmante rispetto alle teorie cosmologiche sempre più numerose e sempre meno credibili. Tuttavia, mi piace molto pensare alla nostra galassia come a un oceano solcato da navi pirata che sono alla ricerca di chissà quali tesori.

Consideratela, se preferite, una speciale “preghiera” dedicata a un Universo che sento sempre più mio e grandioso!

 

NEWS del 6/9/2018 - L'onda di shock causata dalla materia espulsa da una supergigante rossa negli ultimi anni di vita, nel momento in cui esplode come supernova di tipo II, ha un ruolo importante nell'andamento della sua luminosità.

4 commenti

  1. Mario Fiori

    I tuoi racconti, caro Enzo, le tue notizie, i tuoi commenti, vanno certamente letti e assimilati, ma spessissimo vanno anche riascoltati ad occhi chiusi perchè fanno sognare , immaginare, fantasticare , sul concreto naturalmente. Non sarà, come dici tu, una grande scoperta (e su questo comunque ho invece qualche dubbio), ma sicuramente ci fa' accarezzare letteralmente l'Universo ed i suoi vorticosi flutti.

  2. caro Mario,
    sì, il nostro Universo fa proprio sognare... Ovviamente, la mia definizione di "non una grande scoperta" era provocatoria... Anche le cose apparentemente semplici e facilmente comprensibili possono essere importantissime. Non vi è bisogno che non si riescano a capire... Spesso, purtroppo, l'importanza si misura solo con la difficoltà di comprensione. E, invece, la difficoltà è dovuta, sovente, solo a una descrizione lontana da qualsiasi verità. Sappiamo benissimo che l'Universo è semplice per definizione! Non tutto il difficile è interessante e non sempre tutto l'interessante è difficile. Anzi...

    Coloro che si scatenano solo sui vari modelli e cercano perfino di andare oltre anche senza avere le basi, non sanno nemmeno cosa siano le risonanze e come agisca con grande sapienza e precisione il piccolo Plutone. E, magari, disquisiscono di meccanica celeste, credendo che sia solo la descrizione dei moti apparenti degli astri, cosa che gli antichi conoscevano già molto bene...

  3. Daniela

    Anche in questo caso, Prof., siamo di fronte ad altra materia che, sommandosi a quella già conosciuta, dovrebbe fare, anche se di poco, diminuire il valore calcolato di quella oscura "mancante"? O no?

  4. Direi di no, Daniela... il gas interstellare è misurato abbastanza bene. Più importante potrebbe essere quello intergalattico negli ammassi... :wink:

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