la galassia in cui viviamo - RSSD

Ulteriori informazioni si possono trovare sul sito:
http://sci.esa.int/Gaia
Febbraio 2012
Gaia ci farà scoprire moltissime cose sulla nostra
galassia: la sua nasciata, vita, ed evoluzione futura. La
visione che abbiamo della Via Lattea cambierà per tutti,
astronomi e non!
DINAMICA DEL GRUPPO LOCALE DI GALASSIE
In questi ultimi anni più di 750 pianeti sono stati
scoperti al di fuori del nostro sistema solare. Gaia sarà
capace di scoprire 15000 pianeti della massa di Giove
attorno a stelle nella galassia. Questo corrisponde a 5
nuovi pianeti al giorno, durante i cinque anni della
missione! Le osservazioni sfrutteranno i minuti
movimenti delle stelle causati dalla presenza di un
pianeta intorno ad esse. Il numero di pianeti scoperti
rivoluzionerà le teorie di formazione dei pianeti, ed in
particolare aiuterà a rispondere ad una domanda di
fondamentale importanza per l'uomo: come si è formato
il nostro sistema solare?
La Via Lattea appartiene ad un gruppo di galassie
conosciuto con il nome di gruppo locale. Gaia potrà
stabilire le orbite degli altri membri del gruppo locale
come per esempio la grande nube di magellano, o la
galassia di andromeda (M31). Le orbite di queste
galassie ci farà capire come era l'universo subito dopo il
Big Bang.
FISICA FONDAMENTALE
LA GALASSIA
IN CUI
VIVIAMO
I Libretti di Gaia
Gaia, un satellite che l'Agenzia Spaziale Europea (ESA)
pensa di lanciare verso il 2013, sarà finalmente in grado
di dare risposta a questi quesiti.
Il centro ha una forma ellissoidale e contiene stelle
vecchie. Si pensa che un buco nero di grande massa ne
sia al centro.
Il disco ed il centro sono circondati da un alone
sferico. Questo alone è composto principalmente da
vecchie stelle, circa 140 ammassi globulari (un ammasso
globulare è un gruppo di stelle con una comune origine),
e alcune piccole galassie satellite.
Il tutto è circondato da un alone massivo composto
da materia nera (non luminosa) la cui esatta natura è
ancora sconosciuta. L'esatta forma di questo alone
massivo è anch'essa poco conosciuta.
PASSATO, PRESENTE E FUTURO DELLA NOSTRA GALASSIA
Molti misteri a proposito della Via Lattea devono
ancora essere risolti.
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Adesso abbiamo informazioni accurate riguardo la
posizione e la velocità delle stelle in una parte della
galassia attorno alla terra (disegno). Questa conoscenza
è stata ottenuta dall'analisi dei dati raccolti da un altro
satellite dell'ESA, Hipparcos, lanciato nel 1989.
Chiaramente, prima di poter capire la struttura a larga
scala della nostro galassia sarà necessario condurre una
serie di osservazioni più estese e più sensibili.
La rappresentatione de la galassia fatta dal l'Osservatorio di Lund
Eccone alcuni esempi:
La parte contrale della galassia si è formata prima o
dopo il disco? Quante braccia a spirale ci sono, quale
forma hanno e come si sono formate? Cosa è questa
materia nera che circonda la nostra galassia? Quando
sono nate le stelle che fomano la Via Lattea? La Via
Lattea si è formata dalla coalescenza di materia
gassosa o dall'aggregazione di pezzi più piccoli?
La terra rivolve intorno al sole insieme ad altri otto
pianeti e numerosi satelliti, asteroidi, e comete.
Insieme, questi oggetti formano il sistema solare. Il
nostro sistema solare insieme a miliardi di stelle,
pianeti, gas, polvere, radiazione elettromagnetica, e
materia invisible (materia nera), sono legati
gravitazionalmente e formano una struttura molto più
grande: la nostra galassia, o Via Lattea. Oltre alla Via
Lattea ci sono moltissime altre galassie nell'universo. Le
galassie sono le unità strutturali fondamentali del
nostro universo.
In una notte limpida e senza l'aiuto di strumenti, è
possibile vedere una sottile striscia di luce bianca
attraverso il cielo. Questa è la proiezione del disco
della Via Lattea visto da terra. A causa della nostra
posizione all' interno della Via Lattea è molto difficile
farsi un'idea del suo aspetto. L'osservazione di altre
galassie ci ha fornito molte informazioni sulla struttura
della nostra galassia. Insieme a complicati modelli e
techniche di osservazione, è stato possibile construire
mappe affidabili della nostra galassia.
La Via Lattea è composta da quattro parti: il disco, il
centro, l'alone sferico, e l'alone esterno.
Il disco è una struttura appiattita, che contiene
moltissime stelle di vari tipi, gas (principlamente
idrogeno), e polvere in rotazione attorno al centro. Il
disco ha una struttura a spirale, e il sistema solare si
trova in uno dei bracci della spirale.
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Durante l'osservazione del cielo con grande sensibilità,
Gaia osserverà anche oggetti che non sono stelle. Nel
sistema solare, tra Marte a Giove si trova la cintura
degli asteroidi. Fino ad oggi circa 460 000 asteroidi e
pianetini sono conosciuti, ma Gaia potrebbe osservarne
fino ad 250 000. La scoperta e la classificazione degli
asteroidi è di fondamentale importanza per la
comprensione della formazione ed evoluzione del nostro
sistema solare. Si pensa infatti che la composizione
degli asteroidi sia cambiata di poco dalla formazione del
sistema solare. Ai limiti esterni del nostro sistema
solare, Gaia potrà rispondere alla domanda "ci sono altri
pianeti delle dimensioni di plutone che non conosciamo
ancora?".
CORPI NEL SISTEMA SOLARE
La teoria della relatività generale di Einstein afferma
che la luce è deviata dalla gravità. Osservando le
posizioni delle stelle quando sono vicino al sole, e
confrontandole con le posizioni normali, è possibile
misurare quantitativamente l'effetto della gravità sulla
luce delle stelle. Gaia, grazie all grande precisione delle
misure delle posizioni delle stelle, riuscirà a
determinare l'effetto di curvatura della traiettoria di
un raggio di luce con grandissima precisione. È molto
importante misurare questo effetto e verificare se
questa misura è correttamente prevista dalla teoria di
Einstein.
PIANETI EXTRA-SOLARI
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Gaia
Queste quantità saranno usate per verificare e
migliorare le teorie di evoluzione stellare. Le teorie
sulla struttura stellare beneficieranno enormemmente
dai dati di Gaia. Gaia osserverà stelle in tutta la
galassia, anche stelle molto rare che non si trovano nelle
vicinanze del sistema solare.
A partire dalla distanza e luminosità di una stella,
importanti parametri fisici possono essere calcolati.
Gaia misurerà la distanza, luminosità, metallicità,
velocità di rotazione, e temperature di quasi tutte le
stelle che formano la nostra galassia. Questi dati,
combinati con modelli di evoluzione stellare
permetteranno di determinarne anche le masse e le età.
ASTROFISICA STELLARE
Anche se lo scopo principale di Gaia sarà di chiarire
l'origine, la struttura, e l'evoluzione della Via Lattea,
altre aree dell'astrofisica saranno profondamente
cambiate dalle scoperte fatte da Gaia.
Gaia misurerà con grande precisione la posizione, la
distanza, la velocità e la composizione chimica di una
frazione significativa di tutte le stelle della Via Lattea.
In questo modo sarà possibile ricavare una fotografia
tridimensionale della galassia, con in più informazioni
riguardo la natura delle stelle che la compongono.
Con queste informazioni Gaia sarà capace di risolvere
una delle più grandi sfide dell'astronomia moderna, cioè
capire come la nostra galassia si sia formata, come sia
evoluta, e come evolverà in futuro.
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