Controluce - Figure per descrivere
descrivere posti
autore:
Simone Zaggia
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L'immagine
Ondulazione del piano della Galassia
Galassia in greco è un aggettivo che significa "lattea". L'aggettivo sottintende il nome comune "via", perché nel cielo la nostra Galassia appare come una via di colore chiaro, come se vi scorresse del latte.
Come intuì fin dal secolo XVII Galileo Galilei e poi ancora più chiaramente William Herschel alla fine del XVIII, quello che dal nostro punto di vista appare come una via lattiginosa, corrisponde all'addensarsi di stelle sul piano della struttura astronomica in cui si trova il Sole, una struttura discoidale che giace su un piano inclinato di circa 23°27' rispetto al piano dell'eclittica (quello su cui la Terra orbita attorno al Sole) e che per questo appare come una striscia che attraversa diagonalmente il cielo stellato.
Effettivamente, come risulta dalle odierne misure, la Galassia conta varie centinaia di miliardi di stelle che si distribuiscono come un enorme disco di 30-40 kpc di raggio e 500 pc di spessore (un parsec equivale a 3,258 anni luce).
Attorno agli anni ’20, con accurati calcoli della distanza di alcune delle stelle visibili da Terra, l’astronomo statunitense Harlow Shapley determinò la posizione del centro della Galassia, che si trova a circa 8 kpc dal Sole nella porzione di cielo definita dalla costellazione del Sagittario, dove infatti la Via lattea appare più chiara. Questo nucleo centrale (al quale gli astronomi, parlando della nostra come di altre galassie, si riferiscono spesso con il temine inglese bulge, che significa “rigonfiamento”), ha un diametro di 1 kpc e un altezza di 0,4 kpc ed è costituito da antiche stelle ad alto contenuto di metalli (per gli astronomi sono metalli tutti gli elementi più pesanti dell'elio). Il disco invece contiene gas, polveri e stelle. La parte più interna e sottile del disco contiene grandi quantità di gas a bassissima temperatura, mentre gli strati via via più esterni, oltre a gas a temperatura molto più alta contengono anche stelle immarse in dense nubi di polvere.La Galassia appare come una striscia di colore chiaro relativamente uniforme perché le polveri dello spazio interstellare diffondono e oscurano la luce emessa dalle stelle sulle frequenze del visibile, nascondendo completamente il nucleo galattico. Le stesse polveri sono invece trasparenti alle emissioni di luce infrarossa. Su queste frequenze risulta quindi osservabile non solo il nucleo, ma anche la maggior parte delle stelle del disco galattico, altrimenti coperte dalle polveri.
I colori dell’immagine - dal blu al rosso - visualizzano l’addensarsi delle giganti rosse (un tipo di popolazione stellare che si distribuisce in modo particolarmente uniforme nei diversi strati che costituiscono il disco della Galassia), mostrando una chiara ondulazione alle estremità del disco. Si nota cioè che il disco della Via Lattea non è come quello di alcune delle altre galassie (a differenza della nostra, le altre galassie le vediamo dall’esterno), che appaiono giacere su un piano perfettamente piatto (come è il caso per esempio della galassia Sombrero), ma è ondulato come il 90% delle galassie abbastanza vicine perché l'ondulazione possa essere apprezzata.
Come intuì fin dal secolo XVII Galileo Galilei e poi ancora più chiaramente William Herschel alla fine del XVIII, quello che dal nostro punto di vista appare come una via lattiginosa, corrisponde all'addensarsi di stelle sul piano della struttura astronomica in cui si trova il Sole, una struttura discoidale che giace su un piano inclinato di circa 23°27' rispetto al piano dell'eclittica (quello su cui la Terra orbita attorno al Sole) e che per questo appare come una striscia che attraversa diagonalmente il cielo stellato.
Effettivamente, come risulta dalle odierne misure, la Galassia conta varie centinaia di miliardi di stelle che si distribuiscono come un enorme disco di 30-40 kpc di raggio e 500 pc di spessore (un parsec equivale a 3,258 anni luce).
Attorno agli anni ’20, con accurati calcoli della distanza di alcune delle stelle visibili da Terra, l’astronomo statunitense Harlow Shapley determinò la posizione del centro della Galassia, che si trova a circa 8 kpc dal Sole nella porzione di cielo definita dalla costellazione del Sagittario, dove infatti la Via lattea appare più chiara. Questo nucleo centrale (al quale gli astronomi, parlando della nostra come di altre galassie, si riferiscono spesso con il temine inglese bulge, che significa “rigonfiamento”), ha un diametro di 1 kpc e un altezza di 0,4 kpc ed è costituito da antiche stelle ad alto contenuto di metalli (per gli astronomi sono metalli tutti gli elementi più pesanti dell'elio). Il disco invece contiene gas, polveri e stelle. La parte più interna e sottile del disco contiene grandi quantità di gas a bassissima temperatura, mentre gli strati via via più esterni, oltre a gas a temperatura molto più alta contengono anche stelle immarse in dense nubi di polvere.La Galassia appare come una striscia di colore chiaro relativamente uniforme perché le polveri dello spazio interstellare diffondono e oscurano la luce emessa dalle stelle sulle frequenze del visibile, nascondendo completamente il nucleo galattico. Le stesse polveri sono invece trasparenti alle emissioni di luce infrarossa. Su queste frequenze risulta quindi osservabile non solo il nucleo, ma anche la maggior parte delle stelle del disco galattico, altrimenti coperte dalle polveri.
I colori dell’immagine - dal blu al rosso - visualizzano l’addensarsi delle giganti rosse (un tipo di popolazione stellare che si distribuisce in modo particolarmente uniforme nei diversi strati che costituiscono il disco della Galassia), mostrando una chiara ondulazione alle estremità del disco. Si nota cioè che il disco della Via Lattea non è come quello di alcune delle altre galassie (a differenza della nostra, le altre galassie le vediamo dall’esterno), che appaiono giacere su un piano perfettamente piatto (come è il caso per esempio della galassia Sombrero), ma è ondulato come il 90% delle galassie abbastanza vicine perché l'ondulazione possa essere apprezzata.
La tecnica
Mappa di densità stellare
Se si fissa il piano del disco galattico come equatore e si fa passare il meridiano zero in corrispondenza del centro del nucleo, si può disegnare una mappa della distribuzione delle stelle nella Galassia, assegnando a ciascuna stella la sua latitudine e la sua longitudine galattica. Si ottiene così una sorta di sezione longitudinale del disco che può essere confronatata con i mosaici dell'intero cielo ricostruiti dalle osservazioni astronomiche dirette che vengono effettuate sulle varie frequenze dello spettro delle onde elettromagnetiche.
Le due figure mostrano la mappa di densità stellare disegnata a partire dai dati elaborati da un gruppo di astrononomi italiani e inglesi coordinati dall'astronomo padovano Yazan Momany.
Lo studio si basa sui dati del catalogo 2MASS (Two Micron All Sky Survey, catalogo contenete più di 200 milioni di oggetti osservati sulle frequenze dell’infrarosso lontano).
Ricostruire la struttura della nostra galassia è un lavoro molto delicato e difficile. Da una parte è necessario osservare l'emissione infrarossa (meno disturbata dalla polvere), dall'altra occorre selezionare stelle che permettano di ricostruire in modo fedele la struttura della Galassia. Le stelle giganti rosse (gli astronomi parlano di stelle di tipo "M") sono il miglior candidato per studiare la struttura dell'intera Galassia. Sono infatti il tipo di stelle meglio distribuite nel disco galattico. La particolare tecnicaadottata in questo studio, consiste nell'isolare delle stelle giganti rosseper tracciare la struttura galattica fino a grandi distanze. Le giganti rosse sono adatte a questo scopo perché sono molto luminose ma non troppo calde, propietà che, combinate assieme, consentono una più accurata stima delle loro distanze.
Avendo Selezionato dal catalogo 2MASS circa un milione di stelle di questo tipo poste alla distanza di circa 14 kpc dal centro della Galassia, gli astronomi hanno mappato in falsi colori l’addensarsi delle stelle nello spazio definito dalle coordinate galattiche. La presenza dell'ondulazione (gli astronomi usano il termine inglese warp) del disco galattico èevidente in entrambe le estremità del disco (poste a confronto una di fronte all’altra nell’immagine principale).
In precedenza, il warp del disco della Via Lattea era stato provato solamente nel gas e nella polvere, mentre nellacomponente stellare era stato solamente ipotizzato. Si è così finalmente avuta confermadel fatto che la nostra Galassia, come gran parte delle altre, presentaun warp nelle sue parti esterne. Si è inotre visto che il raggio del disco non si ferma a 15 kpc ma si estende molto oltre questa supposta troncatura, fino a 40 kpc dal centro della Galassia.
Le due figure mostrano la mappa di densità stellare disegnata a partire dai dati elaborati da un gruppo di astrononomi italiani e inglesi coordinati dall'astronomo padovano Yazan Momany.
Lo studio si basa sui dati del catalogo 2MASS (Two Micron All Sky Survey, catalogo contenete più di 200 milioni di oggetti osservati sulle frequenze dell’infrarosso lontano).
Ricostruire la struttura della nostra galassia è un lavoro molto delicato e difficile. Da una parte è necessario osservare l'emissione infrarossa (meno disturbata dalla polvere), dall'altra occorre selezionare stelle che permettano di ricostruire in modo fedele la struttura della Galassia. Le stelle giganti rosse (gli astronomi parlano di stelle di tipo "M") sono il miglior candidato per studiare la struttura dell'intera Galassia. Sono infatti il tipo di stelle meglio distribuite nel disco galattico. La particolare tecnicaadottata in questo studio, consiste nell'isolare delle stelle giganti rosseper tracciare la struttura galattica fino a grandi distanze. Le giganti rosse sono adatte a questo scopo perché sono molto luminose ma non troppo calde, propietà che, combinate assieme, consentono una più accurata stima delle loro distanze.
Avendo Selezionato dal catalogo 2MASS circa un milione di stelle di questo tipo poste alla distanza di circa 14 kpc dal centro della Galassia, gli astronomi hanno mappato in falsi colori l’addensarsi delle stelle nello spazio definito dalle coordinate galattiche. La presenza dell'ondulazione (gli astronomi usano il termine inglese warp) del disco galattico èevidente in entrambe le estremità del disco (poste a confronto una di fronte all’altra nell’immagine principale).
In precedenza, il warp del disco della Via Lattea era stato provato solamente nel gas e nella polvere, mentre nellacomponente stellare era stato solamente ipotizzato. Si è così finalmente avuta confermadel fatto che la nostra Galassia, come gran parte delle altre, presentaun warp nelle sue parti esterne. Si è inotre visto che il raggio del disco non si ferma a 15 kpc ma si estende molto oltre questa supposta troncatura, fino a 40 kpc dal centro della Galassia.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
