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1. Le caratteristiche delle stelle 2. La vita e la morte delle stelle 3. Le galassie 4. L’universo e il Big Bang

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1. Le caratteristiche delle stelle

2. La vita e la morte delle stelle

3. Le galassie

4. L’universo e il Big Bang

Le caratteristiche delle stelle

• le stelle sono lontanissime dalla Terra;

le loro distanze si misurano in anni-luce

• 1 anno-luce è la distanza che la luce

percorre in un anno, che è pari a quasi

diecimila miliardi di km

• le stelle si muovono nello spazio

una rispetto all’altra; ma a noi

sembra che siano a distanze fisse

una dall’altra, perché sono lontanissime

• se due stelle identiche si trovano

a distanze diverse dalla Terra,

quella più vicina ci appare più brillante le sorgenti di luce ci appaiono

meno luminose se sono lontane

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Le caratteristiche delle stelle

Il colore delle stelle dipende dalla temperatura della loro superficie.

3000 ºC 40005000 ºC 6000 ºC 10 000 ºC 20 000 ºC

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Le costellazioni sono un’illusione ottica

Le stelle che compongono le costellazioni non sono in realtà vicine tra loro.

la costellazione di Orione

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La vita e la morte delle stelle

Una stella:

• nasce quando

una nebulosa di gas

si addensa e si accendono

le reazioni di fusione nucleare

• rimane stabile finché

la pressione esercitata

dalle radiazioni emesse

bilancia la gravità

della stella stessa

• muore quando esaurisce

la sua «scorta»

di combustibile nucleare

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La vita e la morte delle stelle

l’evoluzione di una stella simile al nostro Sole:

nebulosa

l’evoluzione di una stella molto più massiccia del Sole:

nebulosa

stella molto

più massiccia

del Sole

supergigante

rossa

supernova stella di neutroni

buco nero

stella

simile

al Sole

gigante

rossa

nana

bianca

nana

nera

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La vita e la morte delle stelle

Quando una stella supergigante rossa muore, la sua massa è così grande

che per gravità attrae tutta se stessa verso il proprio centro.

Si forma un buco nero, così denso che non lascia sfuggire da sé più nulla,

neanche la luce.

Una pallina lanciata sul telo girerà intorno

al pompelmo proprio come la Terra orbita

intorno al Sole.

Il lenzuolo è un modello dello spazio

e l’avvallamento simula l’effetto

della gravità della stella-pompelmo.

Immaginate ora di appoggiare sul lenzuolo

un oggetto piccolo ma pesantissimo.

Se la tela fosse infinitamente elastica, si

formerebbe una fossa profondissima, in cui

cadrebbe tutto ciò che si trova sul lenzuolo:

è così che si comporta un buco nero.

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Le galassie

Le stelle non sono distribuite uniformemente nello spazio,

ma sono riunite in galassie.

La Via Lattea, che è la nostra galassia, di notte appare

come una striscia biancastra che attraversa tutto il cielo.

Il Sole è soltanto una tra miliardi di stelle che formano la Via Lattea.

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La Via Lattea in realtà ha una forma a spirale

• ha un diametro di circa 100 000 anni-luce

• è spessa circa 20 000 anni-luce nella parte centrale

• ruota su se stessa compiendo un giro completo in 200 milioni di anni

• il Sole sta su un braccio della spirale, nella periferia della nostra Galassia

Sole

centro galattico

bracci a spirale

100 000 anni-luce

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Le galassie

La nostra Via Lattea è soltanto

una delle tantissime galassie

sparse per l’universo, separate

tra loro da enormi distese

di spazio vuoto.

La foto mostra Andromeda,

che è la galassia più vicina

alla nostra: dista «soltanto»

2 milioni di anni-luce.

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L’universo e il Big Bang

L’universo è

un gigantesco spazio

quasi completamente vuoto.

Nessuno sa se abbia un limite,

oppure se si estenda all’infinito.

Gli oggetti cosmici più

lontani osservati finora

distano da noi fino

a 13 miliardi di anni-luce.

Si tratta di quasar,

stelle che emettono

onde radio molto intense.

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L’universo e il Big Bang

Gli astronomi negli ultimi cento anni hanno scoperto

che tutte le altre galassie si stanno allontanando da noi

e quanto più sono distanti, tanto più velocemente si allontanano.

La superficie del palloncino rappresenta lo spazio

e i puntini sono le galassie: l’universo si sta espandendo

e lo spazio che si espande «trascina con sé» le galassie.

Se ora gonfiate

il palloncino, mentre

si espande ciascun

punto si allontanerà

da tutti gli altri.

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Disegnate su un

palloncino un po’

di puntini a una

certa distanza

uno dall’altro.

L’universo e il Big Bang

Circa 14 miliardi di anni fa

il Big Bang ha generato

l’universo, il tempo

e lo spazio.

L’energia, che all’inizio era concentratissima,

si è poi dispersa nello spazio in espansione.

Oggi ne rimane una traccia sotto forma di «radiazione fossile»

a bassissima temperatura (−270 ºC) diffusa in tutto il cielo.

Le fluttuazioni nella radiazione fossile (evidenziate dai colori nella figura)

riflettono probabilmente le disomogeneità che hanno dato origine alle galassie.

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Come si evolverà l’universo in futuro?

Si possono fare due ipotesi, che dipendono

dalla quantità totale di materia presente nel cosmo:

tempo

universo aperto: se non c’è

abbastanza materia nel

cosmo, l’universo continua

a espandersi diventando

sempre più freddo e vuoto,

con materia ed energia

sempre più rarefatte

universo aperto

universo chiuso oscillante:

se c’è abbastanza materia,

l’espansione si arresta e inizia

una contrazione del cosmo,

che torna a concentrarsi

in un unico punto; poi può

avvenire un nuovo Big Bang

e il ciclo ricomincia da capo universo chiuso

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