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LE ETÀ DELLA GALASSIALE ETÀ DELLA GALASSIA

van Gogh: notte stellata (1989)

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Ricostruzione della Via Lattea (osservatorio di Lund, Svezia)

LA VIA LATTEALA VIA LATTEA

Nel 1610 Galileo scopri’ che la Via Lattea era costituita da un grandissimo numero di stelle non risolvibili ad occhio nudo….

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…circa 200 anni piu’ tardi William Herschel conto’ le stelle osservate in differenti direzioni proponendo il suo modello di Galassia….

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…e nel 1917 Harlow Shapley scopri’ ammassi stellari distribuiti in un volume sferico NON centrato nel Sole...

Modello di Galassia proposto da Herschel

1 parsec (pc)= 3.26 anni luce = 3.1 . 1018 cm

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STRUTTURA DELLA GALASSIASTRUTTURA DELLA GALASSIA

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Ricostruzione della Via Lattea vista dall’alto

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LA VIA LATTEA IN INFRAROSSOLA VIA LATTEA IN INFRAROSSO

La Via Lattea osservata in infrarosso dal satellite COBE

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GLI AMMASSI STELLARIGLI AMMASSI STELLARI

Insiemi di stelle (da circa 1000 ad 1000000) con Insiemi di stelle (da circa 1000 ad 1000000) con composizione chimica ed eta’ praticamente identiche composizione chimica ed eta’ praticamente identiche ma con massa diversa ma con massa diversa formatesi dal collasso di una formatesi dal collasso di una stessa nube interstellarestessa nube interstellare

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FORMAZIONE STELLARE IN ORIONEFORMAZIONE STELLARE IN ORIONE

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FORMAZIONE STELLARE IN M 16FORMAZIONE STELLARE IN M 16

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Insieme di 100000-1000000 stelle disposte con Insieme di 100000-1000000 stelle disposte con simmetria sfericasimmetria sferica

Assenza di gas e polveri interstellari Assenza di gas e polveri interstellari

Gli ammassi della nostra galassia si dividono in due Gli ammassi della nostra galassia si dividono in due tipi : tipi : AMMASSI GLOBULARI ED AMMASSI APERTIAMMASSI GLOBULARI ED AMMASSI APERTI con caratteristiche fotometriche, chimiche e con caratteristiche fotometriche, chimiche e dinamiche diverse che indicano una diversa storia dinamiche diverse che indicano una diversa storia evolutivaevolutiva

AMMASSI GLOBULARIAMMASSI GLOBULARI

15Ammasso globulare M80

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Gli ammassi globulari sono disposti nell’alone in Gli ammassi globulari sono disposti nell’alone in configurazione sferica attorno al centro della configurazione sferica attorno al centro della GalassiaGalassia

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sono costituiti principalmente da stelle gialle /arancio/ rossesono costituiti principalmente da stelle gialle /arancio/ rosse

Ammasso globulare M55

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Diagramma Colore-Magnitudine per l’ammasso globulare M55

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composizione chimica degli ammassi globulari: scarsa composizione chimica degli ammassi globulari: scarsa abbondanza di elementi piu’ pesanti dell’elio (0.001 - abbondanza di elementi piu’ pesanti dell’elio (0.001 - 0.0001 grammi in un grammo di materia stellare)0.0001 grammi in un grammo di materia stellare)

COMPOSIZIONE CHIMICACOMPOSIZIONE CHIMICA

L’idrogeno e’ l’elemento piu’ abbondante L’idrogeno e’ l’elemento piu’ abbondante nell’Universonell’Universo

In generale la materia stellare ed interstellare e’In generale la materia stellare ed interstellare e’ costituita per oltre il 97% da H ed Hecostituita per oltre il 97% da H ed He

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Ammasso globulare M4

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AMMASSI APERTIAMMASSI APERTI

100-1000 stelle disposte in configurazione irregolare100-1000 stelle disposte in configurazione irregolare

Presenza di gas e polveri interstellariPresenza di gas e polveri interstellari

Distribuiti sul disco della GalassiaDistribuiti sul disco della Galassia

composizione chimica: piu’ ricchi degli ammassi aperti composizione chimica: piu’ ricchi degli ammassi aperti in elementi piu’ pesanti dell’elio (0.01 - 0.03 grammi su un in elementi piu’ pesanti dell’elio (0.01 - 0.03 grammi su un grammo di materia stellare)grammo di materia stellare)

22Ammasso aperto NGC 6791

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contengono molte stelle blu/bianchecontengono molte stelle blu/bianche

L’ammasso delle Pleiadi

24L’ammasso aperto M7

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Gli ammassi aperti mostrano moti circolari sul Gli ammassi aperti mostrano moti circolari sul disco attorno al centro della Galassiadisco attorno al centro della Galassia Gli ammassi globulari presentano moti ellittici Gli ammassi globulari presentano moti ellittici nell’alonenell’alone

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Stelle grandi Stelle grandi calde e luminose calde e luminose tempi di vita brevi tempi di vita brevi

Una stella e’ in equilibrio tra la forza gravitazionale e la Una stella e’ in equilibrio tra la forza gravitazionale e la pressione del gas caldo che la costituiscepressione del gas caldo che la costituisce

L’energia per mantenere calda la stella e’ fornita dalle L’energia per mantenere calda la stella e’ fornita dalle reazioni nuclearireazioni nucleari

Piu’ la stella e’ grande piu’ rapidamente consuma il Piu’ la stella e’ grande piu’ rapidamente consuma il combustibile nuclearecombustibile nucleare

QUAL’E’ LA SPIEGAZIONE DELLE QUAL’E’ LA SPIEGAZIONE DELLE CARATTERISTICHE OSSERVATE?CARATTERISTICHE OSSERVATE?

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DEDUZIONIDEDUZIONI

Gli ammassi apertiGli ammassi aperti contengono stelle blu contengono stelle blu sono sono ammassi giovaniammassi giovani

Gas e polveri nel disco Galattico Gas e polveri nel disco Galattico formazione stellare formazione stellare ancora attivaancora attiva

Gli ammassi globulari sono ammassi piu’ antichiGli ammassi globulari sono ammassi piu’ antichi in cui in cui le stelle piu’ grandi (blu) sono gia’ “morte” le stelle piu’ grandi (blu) sono gia’ “morte”

La forma sferica degli ammassi globulari indica che e’ La forma sferica degli ammassi globulari indica che e’ stato raggiunto l’equilibrio tra le interazioni gravitazionali stato raggiunto l’equilibrio tra le interazioni gravitazionali delle stelle componenti delle stelle componenti ammassi antichi ammassi antichi

Alone privo di gas Alone privo di gas formazione stellare ormai inibita formazione stellare ormai inibita

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Gli elementi piu’ pesanti dell’elio vengono prodotti Gli elementi piu’ pesanti dell’elio vengono prodotti SOLO all’interno delle stelle per mezzo di fusioni nucleari SOLO all’interno delle stelle per mezzo di fusioni nucleari ed immessi nello spazio interstellare grazie ai venti stellari e ed immessi nello spazio interstellare grazie ai venti stellari e soprattutto all’esplosione delle stelle massicce (>10 Mo) alla soprattutto all’esplosione delle stelle massicce (>10 Mo) alla fine della loro vita (supernovae)fine della loro vita (supernovae)

DEDUZIONE DEDUZIONE

Gli ammassi globulari sono ammassi di “prima Gli ammassi globulari sono ammassi di “prima generazione”generazione” (popolazione II)(popolazione II) formatesi dalla materia formatesi dalla materia originata dalla nucleosintesi primordiale (..in realta’ non e’ originata dalla nucleosintesi primordiale (..in realta’ non e’ precisamente cosi’..)precisamente cosi’..)

Gli ammassi aperti sono ammassi formatesi da materia Gli ammassi aperti sono ammassi formatesi da materia “riciclata”“riciclata” precedentemente elaborataprecedentemente elaborata nuclearmente nelle nuclearmente nelle stelle massicce di ammasso globulare e poi reimmessa nelle stelle massicce di ammasso globulare e poi reimmessa nelle nubi interstellarinubi interstellari (popolazione I)(popolazione I)

COMPOSIZIONE CHIMICACOMPOSIZIONE CHIMICA

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Nebulose formatesi dall’esplosione di una supernovaNebulose formatesi dall’esplosione di una supernova

I resti della supernova nella costellazione della Vela

30Nebulosa del Granchio

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……riassumendo:riassumendo:

POPOLAZIONE I (AMMASSI APERTI) POPOLAZIONE I (AMMASSI APERTI)

Situati nel disco della galassiaSituati nel disco della galassia Eta’ piccole ed intermedieEta’ piccole ed intermedie Ricchi in elementi pesantiRicchi in elementi pesanti Moti circolariMoti circolari

POPOLAZIONE II (AMMASSI GLOBULARI) POPOLAZIONE II (AMMASSI GLOBULARI)

Situati nell’alone o nel bulgeSituati nell’alone o nel bulge Eta’ grandiEta’ grandi Carenti in elementi pesantiCarenti in elementi pesanti Orbite ellittiche disordinateOrbite ellittiche disordinate

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TUTTE LE GALASSIE SONO UGUALI ALLA TUTTE LE GALASSIE SONO UGUALI ALLA NOSTRA?NOSTRA?

Anche le galassie presentano due grandi tipologie Anche le galassie presentano due grandi tipologie morfologiche:morfologiche:

Galassie a spiraleGalassie a spirale (come la nostra) con un disco ricco (come la nostra) con un disco ricco di gas, polveri e stelle blu dov’e’ ancora attiva la di gas, polveri e stelle blu dov’e’ ancora attiva la formazione stellareformazione stellare

Galassie ellitticheGalassie ellittiche ricche di stelle gialle / arancio quasi ricche di stelle gialle / arancio quasi prive di gas e polveri (come l’alone della nostra prive di gas e polveri (come l’alone della nostra Galassia)Galassia)

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La galassia di Andromeda: una Galassia a spirale

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La galassia ellittica M 87

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M 104: la galassia “sombrero”

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Galassie lontane osservate dal telescopio Hubble

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ESISTE UNO SCENARIO DI FORMAZIONE DELLA ESISTE UNO SCENARIO DI FORMAZIONE DELLA GALASSIA CHE INTERPRETI LE OSSERVAZIONI?GALASSIA CHE INTERPRETI LE OSSERVAZIONI?

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……..USCENDO DALLA NOSTRA GALASSIA ..USCENDO DALLA NOSTRA GALASSIA AMMASSI STELLARI IN GALASSIE ESTERNEAMMASSI STELLARI IN GALASSIE ESTERNE

La Grande Nube di Magellano

41La Piccola Nube di Magellano

42L’ammasso NGC 1850 nella Grande Nube di Magellano

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Ammassi in Andromeda osservati con il telescopio Hubble

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Ammasso globulare nell’alone della galassia ellittica NGC5128 (distante 13 milioni di anni luce) il piu’ distante ammasso globulare di cui sia possibile studiare le stelle individualmente

……..E LA STORIA CONTINUA…....E LA STORIA CONTINUA…..