Stelle Galassie Nebulose Buchi neri

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.  

  

La nebulosa planetaria Razza (Stingray) o Hen- 1357, nella costellazione dell’Altare, distanza 18.000 a.l., è la più “giovane” nebulosa planetaria scoperta finora.

Larga quanto 130 sistemi solari, contiene al centro un sistema binario: una stella è al cuore della nebulosa, l’altra in alto a sinistra, sopra l’anello di gas verde che circonda la prima, formato dalle reciproche interazioni gravitazionali.

L’immagine mostra anche bolle di gas verde sopra e sotto l’anello: il vento di materia accelerata dalla radiazione della stella più calda ha sviluppato una pressione tanto forte da causare l’esplosione delle bolle, permettendo al gas di fuoruscire.

Le linee rosse curve sono di gas brillante riscaldato dall’urto del vento stellare sulle pareti delle bolle. 

         

Spettacolare galassia a spirale è questa M77, nella costellazione della Balena, distante 47 milioni di anni luce, con luminosità reale pari a 100 miliardi di soli.

Somiglia molto, per struttura e grandezza, alla nostra galassia, ma con alcune grandi differenze, soprattutto una: il suo nucleo è incredibilmente attivo, con un gigantesco buco nero supermassiccio che divora enormi quantità di materia, riscaldando il gas e plasma fino a milioni di gradi celsius, tanto da illuminarsi in raggi-X come più di tutto l’insieme della galassia.

Le immagini a raggi-X, ottenute dallo spettrometro ad alta energia del Chandra Space Observatory, hanno permesso di rilevare (in rosso), i grandi venti di radiazione che provengono dal nucleo, a milioni di km l’ora. Questo vento è generato dal gas accelerato e riscaldato mentre cade verso il buco nero. Una porzione del gas è attirata all’interno, mentre una parte è spinta via a velocità altissime. I raggi-X prodotti riscaldano tutto l'ambiente intorno. Le onde radio invece aggiungono dettagli riguardo all'eco che l'attività del buco nero ha in tutta la galassia, (visti in blu), mentre in verde ci sono i dati ottici dell’Hubble.

Nei lunghi bracci si notano miriadi di macchie rosso vivo spiraleggianti: sono zone dove la nascita di nuove stelle irradia il gas circostante.

Date tante caratteristiche, M77 è stata catalogata come galassia di Seyfert di tipo 2, dal nome dell’astronomo che negli anni ’50 scoprì e studiò questa classe di oggetti dal nucleo tumultuoso.

   

La nebulosa IC 443, conosciuta anche come Jellyfish nebula, si colloca nella costellazione dei Gemelli.

Anche le stelle hanno un loro ciclo vitale: nascono, maturano e alla fine muoiono. L’immagine mostra quanto rimane di una devastante esplosione di supernova avvenuta circa 30.000 anni fa. L’antico nucleo della stella collassata, ora trasformata in stella di neutroni è ancora chiuso all’interno dell’involucro di questo mostro di “gelatina", fluttuante a circa 5.000 anni luce dalla Terra.

Le differenze di colori sono il risultato dei differenti tipi di energie liberate nell’onda d’urto: la parte più a nord viaggiando alla velocità di 100 km/s, mentre la parte del guscio che vediamo a sud, probabilmente era meno veloce, circa 30 km/s. Vediamo in blu le emissioni di ossigeno, in verde l’idrogeno, e in rosso gli atomi di zolfo. 

    

L’immagine ripresa dal telescopio Vista dell'ESO,mostra in alto a sinistra la stella Alnitak, la più a est della cintura di Orione, in basso la Nebulosa Fiamma (NGC 2024), in alto all’estrema destra, la Nebulosa Testa di Cavallo, appena visibile nell’infrarosso.

  

La Nebulosa Gabbiano si trova al confine tra le costellazioni del cane Maggiore e dell’Unicorno ed è un’enorme nube composta prevalentemente da idrogeno gassoso. Nuove stelle si formano all’interno delle nubi che con la loro intensa radiazione ultravioletta fanno  risplendere il gas circostante. Nota formalmente come IC 2177, è un oggetto molto complesso, di forma simile a un uccello, composta di tre grandi nubi di gas: Sharpless 2-292 costituisce la testa, mentre Sharples 2-296 comprende le grandi ali.

Questi oggetti fanno parte del catalogo Sharpless di nebulose, composto di un elenco di oltre 300 nubi di gas incandescente redatto dall’astronomo americano Stewart Sharpless negli anni 1950.

La materia oscura non irradia e non assorbe la radiazione come fa la materia ordinaria, ma l’HST e altri telescopi sono in grado di percepire come la sua forza di gravità distorce la forma delle galassie a causa dell’effetto di lente gravitazionale.

Nell’immagine un grande ammasso di galassie conosciuto come Ammasso Proiettile o Bullet Cluster, che sta subendo una collisione, combina le osservazioni ottiche dell’Hubble Space Telescope, con le osservazioni a raggi X del Chandra Observatory e le osservazioni ottenute da terra. L’immagine di Chandra rivela gas caldo (in rosso) che emette raggi X, mentre quella dell’HST mappa la materia oscura (in blu).

Il gas caldo dei due ammassi interagisce con forza producendo un’onda d’urto, mentre la materia oscura rimane completamente separata.4 

La nebulosa Rosetta (NGC 2237) è una spettacolare regione d’idrogeno ionizzato creata dai forti venti stellari di calde stelle, a 1500 anni luce nella costellazione dell’Unicorno. Al suo interno una giovane stella emette uno strano getto, nominato HH1 Rosette, che si estende per 8.000 UA. Il globo di gas visibile è interpretato come “pallottola” di materia espulsa dalla giovane stella YSO che ruota alla velocità supersonica di 2.500 K/s.

La protostella è resa visibile dall’intensa radiazione ultravioletta prodotta dalle voluminose stelle vicine.

In realtà del gatto nella nebulosa NGC 6334, posta a 5500 anni luce da noi, in direzione del centro della Via Lattea nella costellazione dello Scorpione, c’è solo la sua zampa.

Nel mezzo della nebulosa vi sono  numerose stelle in formazione, avvolte da nubi di gas che si estendono per oltre 50 anni luce. In parecchi casi la massa delle stelle  è dieci volte quella del nostro Sole, l’età di qualche milione di anni.

UNA VOLPE LASSÙ NEL CIELO!

Impressionante figura in tutto simile a una volpe dal pelo fulvo, da qui il nome “Fox Fur”, Pelliccia di Volpe.

La nebulosa è una singolare formazione di gas e polveri all'interno della  costellazione dell’Unicorno (Monoceros), situata poco più in là del braccio destro di Orione. 

Le regioni rosse della nebulosa sono costituiti da ammassi gassosi di idrogeno, la luce propria che emette è stimolata dalla radiazione ultravioletta proveniente dalle stelle calde del gruppo.

Nelle regioni caldissime dell’Universo il processo di formazione degli ammassi di galassie è costituito essenzialmente da un costante banchetto cosmico, durante il quale la loro massa aumenta di  volume per ogni nuova porzione di materia gassosa che ingloba. Questo avviene per effetto dell’azione inesorabile della forza di gravità, con una spettacolare modalità di accrescimento: galassie che penetrano nel caldissimo gas dell’ammasso di galassie alla velocità di qualche migliaio di km/s, e pur se il grosso della sua materia stellare resta ancora legato in un oggetto a disco o ellissoidale, la sua componente gassosa le viene strappata e il suo contenuto, nube dopo nube arricchirà il gas d’ammasso di nuovi e più complessi elementi chimici. Gli ammassi giungono a raccogliere dentro di sé la maggior parte della massa dell’Universo, i più massicci attualmente conosciuti contengono più di un milione di miliardi di masse solari. 

È proprio una galassia che sta andando in pezzi, quanto recentemente è stato osservato nell’ammasso di galassie della “Norma Abell 3627”. Dalle osservazioni ottenute all’infrarosso, risalta l’esistenza di una scia estesa almeno di 60.000 anni luce, contenente almeno 25 milioni di masse solari di idrogeno e che la galassia stia perdendo tutto il suo materiale gassoso

COLLANA DI “PERLE BLU”

Ammasso di galassie nella costellazione settentrionale della Corona Borealis, composto di galassie ellittiche giganti con un paio di spirali e galassie irregolari.

L’Hubble Space Telescope ha fotografato l’ammasso denso “SDSS J1531+3414”, mostrando al centro della struttura di 100.000 anni luce, quella che sembra una collana di perle intorno ai nuclei delle due galassie massicce. Le perle sono stelle appena nate in superammassi di colore bianco-blu, distribuiti in modo uniforme lungo la catena distanti 3.000 anni luce l’uno dall’altro.