Stelle Galassie Nebulose Buchi neri

Intorno ai buchi neri supermassicci  che occupano il centro dei quasar e di molte galassie,  ci sono potentissimi venti che riescono a regolare la crescita delle galassie ospiti.

Se prima  si sospettava ora con le osservazioni fatte con due osservatori orbitanti, è diventata certezza grazie a XMM-Newton, un telescopio dell’ESA e NuSTAR della NASA.

La galassia studiata è PDS 456, distante 2,4 miliardi di a.l. dalla Terra, sembra  sia in realtà, una galassia rimasta allo stato di quasar. Il “vento” che esce in forma di jet ai poli del buco nero, è stato identificato dall’emissione di nuclei di ferro in due bande diverse dello spettro X.

Nella costellazione del Pavone, a circa 200 milioni di anni luce da noi, si trova un’impressionante galassia di enormi dimensioni: la spirale barrata NGC 6872 che si estende per 400 mila anni luce, grande quattro volte la Via Lattea. Ha una forma allungata a causa dell’interazione gravitazionale con la piccola galassia vicina, IC 4970,( in basso a destra nell'immagine) che comporterà, probabilmente, nel tempo una fusione. Contrariamente a quanto potremmo pensare, non è la galassia più grande che “ruba” materiale alla piccola, piuttosto è questa che sfruttando l’attrazione ne approfitta per sottrarre materiale cosmico alla vicina.

     

L’immagine mostra una spettacolare nebulosa intorno a una gigantesca stella di Wolf – Rayet, (dai nomi dei due astronomi scopritori)  la V385 -Carinae. Sembra una medusa in un mare verde, in realtà si tratta di polvere “soffiata via” dalla radiazione stellare, tutto materiale rilasciato da una delle stelle più massicce della Via Lattea (il puntino bianco al centro della nube).

La stella è 35 volte più massiccia del Sole,  si trova nella costellazione Carena, a circa 16.000 a.l. dalla Terra. Appartiene al tipo di stelle che hanno vita breve, di solo qualche milione di anni, e mentre invecchiano, rilasciano grandi quantità di atomi pesanti bruciati al loro interno.

Il colore verde è dovuto agli infrarossi del telescopio WISE, il materiale verde è polvere calda, i puntini blu sono stelle della Via Lattea.

Questa è forse la prima stella nata dopo il Big Bang, qualora non lo fosse sarebbe comunque una delle stelle primordiali, mai osservata in precedenza.

È stata scoperta nella nostra galassia un gruppo di astronomi giapponesi utilizzando il telescopio Subaru alle Hawaii.

                    

Grazie al satellite per i raggi X Chandra, insieme con altri Osservatori di livello mondiale, è stato scoperto uno dei più straordinari ammassi di galassie.

Un ammasso dove le stelle si formano velocissime, fonte anche di eccezionali sorgenti di raggi X, chiamato Phoenix, si trova a 5,7 miliardi di distanza dalla Terra, nome più che mai appropriato, perché come il mitico uccello risorto dalle sue ceneri, anche la galassia al centro dell’ammasso sembra essere ritornata a nuova vita dopo un lungo periodo di quiete, generando un grande numero di nuove brillantissime stelle.

Phoenix sembra privo di materia oscura, in compenso, però, è ricchissimo di gas molto caldo che negli ultimi milioni di anni ha originato una sorprendente attività di formazione stellare. 

 

Scambiato per una comune stella, si è mostrato invece con tutte le caratteristiche di un buco nero attivo dalla massa sterminata: dodici miliardi di volte quella del Sole. Ancora più sconvolgenti sono le radiazioni che il quasar emette, pari a quante ne emetterebbero 420 miliardi di Soli. Un vero mostro osservato nell’universo primordiale, cioè quando aveva meno di un miliardo di anni.

La scoperta ottenuta da un professore di astrofisica dell’università di Pechino, con la collaborazione di vari strumenti da osservatori e telescopi astronomici.

  

Nella costellazione dell’Ercole splende una delle stelle tra le più interessanti variabili irregolari, nonché bella binaria. È l’Alfa Herculis, si chiama Ras Algethi, nome che in arabo significa “il capo dell’inginocchiato”, perché in questa posizione era immaginato Ercole. 

La sua distanza è stimata a 430 a.l., il suo diametro  400 volte maggiore di quello del Sole, cioè 560 milioni di km. Ras Algethi, dunque, posta al centro del nostro sistema planetario ingloberebbe Mercurio, Venere, la Terra, l’orbita di Marte e di quella di molti asteroidi, fino a sfiorare l’orbita di Giove con i suoi strati più esterni.

Essendo la sua massa di poche volte maggiore di quella solare la sua densità dev’essere estremamente bassa, praticamente un vuoto pneumatico. Nel centro invece, la condensazione dev’essere maggiore, altrimenti non avverrebbero reazioni termonucleari. Quanto agli strati superficiali, sono tanto rarefatti che un osservatore nelle vicinanze li troverebbe trasparenti e potrebbe guardarci dentro per decine di milioni di km.

Ras Algethi è una gigante rossa, splendido è il contrasto con la sua compagna, una stella verde smeraldo di magnitudine 5,39, scoperta da William Herschel nel 1779, ed è a sua volta una doppia spettroscopica. Questi due astri minori sono investiti da una corrente di gas in espansione a 10.000 km il secondo, emesso da Ras Algethi. Eventuali abitanti di questo sistema avrebbero le proprie giornate illuminate da tre stelle: una rossa, una verde, una bianco-gialla.

Quali meravigliose sfumature riceverebbe il paesaggio all’alba e al tramonto!

                  

Un nuovo tipo di galassia attiva sembra sia stato individuato come appartenente alla famiglia delle Galassie di Seyfert. Il suo nucleo, particolarmente energico anche nei raggi gamma, nasconde un buco nero di grande massa e voracità. 

Il nucleo delle Galassie di Seyfert, dal nome dell’astronomo che le osservò per la prima volta nel 1943, sono caratterizzate da un centro compatto che verosimilmente contiene un massiccio buco nero e un nucleo attivo, (AGN) che “spara” getti a elevatissime velocità, concentrando in uno spazio limitato la luminosità di un’intera galassia.

Dell’oggetto ora studiato con attenzione, PMNJ0948 + 0022, fu il satellite Fermi che nel 2008  ne aveva rilevata un’emissione in potenti raggi gamma.

                  

Nel cuore della Piccola Nube di Magellano, a circa 200 mila a.l. distante dalla Terra, si stanno formando brillanti stelle blu. La radiazione solare proveniente dalle stelle illumina i gas e le polveri circostanti, formando una grande cavità con strutture simili a onde che puntano verso il centro.

Le stelle giovani appaiono particolarmente brillanti ai raggi X, per la loro attività magnetica molto alta.

                  

Forse sarà la mia immaginazione ma mi sembra di scorgere sulla destra dell'immagine il profilo del viso di un bimbo! 

Galassia situata al confine fra le costellazioni dell’Idra e del Centauro,  considerata intermedia  tra le galassie a spirale e le galassie a spirale barrata. Si trova a 12 milioni di anni luce di distanza, vicino alla punta sud-orientale della lunga costellazione dell’Idra. Un mosaico cosmico che mostra le tracce di polvere scura e di giovani ammassi di stelle blu lungo i bracci a spirale, da cui il nome di Girandola del sud.

Dominato dalla luce delle stelle più vecchie, il nucleo è luminoso nella lunghezza d’onda dei raggi X che rivelano alta concentrazione di stelle di neutroni e buchi neri lasciati da una raffica intensa di formazione stellare.  

Con la sua magnitudine assoluta di -19,5 è una delle galassie più brillanti e si sta allontanando alla velocità di 337 km/s.

   

I buchi neri vengono scoperti in due classi di oggetti astronomici: nei sistemi stellari, dove uno è un buco nero di circa 10 masse solari, e al centro delle galassie, dove il buco nero può pesare come milioni di soli.

Sebbene in nessuno dei due casi il buco nero possa essere osservato direttamente, in entrambe le situazioni ci sono periodi in cui il materiale precipita sul buco nero, innescando fasi di attività durante le quali la regione prossima al buco nero emette radiazioni che si possono osservare con i telescopi.

GX 339-4 è un sistema stellare binario distante 26.000 a.l, composto di un buco nero e da una stella compagna ed è stato osservato da Wise diverse volte. Le osservazioni mostrano che i periodi di attività molto spesso portano alla produzione di due getti che emergono dalla regione compatta in opposte direzioni. Al flusso di materia che confluisce verso il disco, si accompagna un flusso di materia in uscita attraverso i getti, particelle cariche che spiraleggiano ad altissima velocità in un campo magnetico, meccanismo questo, che porta i getti di GX 339-4 a brillare nelle onde radio.

Pertanto, la nascita dei getti emessi dal sistema GX339-4, probabilmente anche quella di altri sistemi dello stesso tipo, è un processo piuttosto caotico: più che graduale incanalamento lungo i getti, ricorda l’energica uscita dell’aria dal beccuccio di un palloncino.

                           

                       

La sua forma di anello nebuloso è il risultato dell’interazione tra il vento stellare di una centrale stella Wolf Rayet e la materia interstellare.

Il vento, comprimendo la materia, produce una bolla di gas intorno alla stella. 

La storia della Nebulosa del Granchio inizia nel 1731, quando un medico inglese dilettante di astronomia la notò e la registrò nel suo atlante “Astronomia Britannica”. 

Fu riscoperta 27 anni dopo da Charles Messier, mentre scandagliava il cielo alla ricerca di una cometa. Nel catalogo di nebulose compilato dall’astronomo francese, divenne il primo oggetto inscritto e da allora è noto come M1.

La nebulosa si presenta come un tenue chiarore di forma ovale, a nord-est di Zeta Tauri, ed è in realtà, il più notevole resto di supernova e certamente il più studiato.

Nel suo centro nasconde un segreto, una pulsar, cioè una stella che emette un sottile pennello di luce di raggi x e di onde radio. Si accende e si spegne 33 volte al secondo con un brevissimo giro di rotazione.

Fu ribattezzata – Nebulosa del Granchio – nel 1844 da Lord Rosse, notando che da essa uscivano dei filamenti luminosi simili a tentacoli.

Poiché la sua distanza si trova a circa seimila anni luce, si calcola che i filamenti si espandano alla velocità di circa mille km il secondo.

Nel 1942, Valter Bade calcolò che 760 anni prima una terrificante deflagrazione doveva aver squassato una stellina di magnitudine 16 al centro della nebulosa attualmente visibile.

Il calcolo era in accordo con l’intuizione di Edwin Hubble già avuta nel 1928: la Nebulosa poteva essere il prodotto di una supernova registrata nel 1054 da astronomi cinesi e giapponesi.

Molte sono le testimonianze scritte di quell’apparizione, nei trattati astronomici e negli annali della storia dell’estremo oriente. Una delle più esplicite si trova in  elementi essenziali della storia Sung che dice: “ 27 agosto 1054. Io Yang Wei-te osservo umilmente una stella ospite apparsa in queste notti. Al di sopra di essa c’è un debole scintillio di colore giallo.”

Da altre cronache sappiamo che la stella ospite brillava più del pianeta Giove e che scomparve nell’aprile 1056.  

Un’ulteriore testimonianza dell’evento è stata trovata anche in una pittografia degli indios del Navajo canyon, mentre, in Europa, non se ne trovò alcuna traccia nelle cronache, comprensibilmente con la credenza, di allora, che il cielo fosse immutabile.

La supernova che ha originato la Nebulosa del Granchio deve aver brillato come 400 milioni di Soli per alcune settimane. Succede quando luna stella molto massiccia, esaurisce il suo combustibile nucleare e la pressione della radiazione prodotta non è più in grado di sostenere il gas che forma la stella, causandole un improvviso collasso per l’azione della forza di gravità. Contemporaneamente si riaccende un’ultima fiammata termonucleare e gli strati esterni della stella vengono espulsi violentemente nello spazio. La stella di neutroni che ne nasce è spaventosamente densa: un suo millimetro cubo sulla Terra peserebbe 100 mila tonnellate.

La teoria delle pulsar nel 1969 era confermata come una nuova classe di oggetti e iscritta a pieno diritto all’anagrafe del cielo.

Algol B è un sistema stellare nella costellazione di Perseo, distante 93 anni luce dal sistema solare.  È stata la prima a essere riconosciuta come binaria a eclisse.

Ogni 2,87 giorni la stella fredda arancione eclissa la stella bianca più calda e la magnitudine del sistema, visto dalla Terra, cala da 2,2 a 3,5.

La stella minore assorbendo materia dalla compagna più grande, genera variazioni nelle lunghezze d'onda radio.

Grazie allo studio di alcuni sistemi binari a raggi x, fu possibile misurare alcuni  dei parametri fisici fondamentali delle  stelle a neutroni, quali la massa e il campo magnetico e individuare  la presenza dei primi buchi neri.

Wizard Nebula è una regione di formazione stellare, nota anche come “Mago Nebula”, nella costellazione di Cefeo, a circa 7.000 a.l. distante dalla Terra.

 L’ammasso è incorporato in una nebulosa estesa per circa 110 a.l. con stelle emerse in questa regione negli ultimi 5 milioni di anni. 

Le radiazioni emesse dal giovane grappolo di stelle illuminano la nebulosa ricca di gas e polveri, disegnando una fornace cosmica sotto le cortine di polveri scure. 

NGC 7380 è stata scoperta da Caroline Herschel nel 1787. Suo fratello, William Herschel, ha scoperto la luce a infrarossi nel 1800. 

   

INCONTRI E SCONTRI SPAZIALI

Una suggestiva immagine di due galassie interagenti, ripresa dal telescopio spaziale  Hubble il 17 dicembre 2010, un sistema catalogato come Arp 273, situato nella costellazione di Andromeda, a una distanza di circa 340 milioni di a.l.

La galassia più piccola, UGC 1813, si presenta di taglio mentre la compagna, UGC1810, sfoggia una struttura a spirale. Entrambe mostrano segni di deformazione dovuti alla reciproca influenza gravitazionale, nonostante si tratti di due sistemi stellari che distano fra loro alcune decine di migliaia di anni luce.

Osservando come il braccio più esterno di UGC 1810 appaia allargato, quasi simile a un anello, è possibile dedurre che in passato la galassia più piccola abbia attraversato la più grande provocando questo tipo di deformazione.

L’immagine è il risultato di una composizione ottenuta dalla sovrapposizione di tre immagini, realizzate ciascuna con un filtro diverso (ultravioletto, blu e rosso).

Fenomenale zoom ripreso dall’Hubble telescopio.

Nell’esplosione il centro della stella collassa mentre si forma un’onda energetica che fa esplodere la stella, generando un disco formato da gas e frammenti dell’astro originario.