Insieme in rete (Anno scolastico 2009/2010)

Attività di raccordo “Laboratorio di

astronomia”

CLASSI COINVOLTEScuola secondaria di 1° grado L. Da Vinci di Seveso

Classe 3^AScuola secondaria superiore IIS Versari di C. Maderno

Classe 3^Bs

DOCENTI COINVOLTI Per la scuola secondaria di 1° grado :

Prof. sse Bassignani – MolliniPer la scuola secondaria superiore IIS Versari :

Proff. Banfi – Roveri

COLLABORATORI ESTERNISoci del “Gruppo Astrofili” di Seveso

Finalità :

SIMULAZIONE DI UN ESPERIMENTO

TECNICO - SCIENTIFICO

L’attività è stata realizzata in due momenti :

incontro fra i due gruppi classe con attività sul campo

lavoro di rielaborazione del materiale raccolto e

approfondimento

Una galassia è un grande insieme di stelle, sistemi, ammassi ed associazioni stellari, gas e polveri (che formano il mezzo interstellare), legati assieme dalla reciproca forza di gravità. Il nome deriva dal greco e significa "di latte, latteo"; è una chiara allusione alla Via Lattea, la Galassia per antonomasia, di cui fa parte il sistema solare.Le galassie sono oggetti dalle vastissime dimensioni, che variano dalle più piccole galassie nane, contenenti poche decine di milioni di stelle,sino alle più imponenti galassie giganti, che arrivano a contare al loro interno anche mille miliardi di stelle, tutte orbitanti attorno ad un comune centro di massa.

GALASSIE

Storicamente, le galassie sono state classificate secondo la loro forma apparente, ossia sulla base della loro morfologia visuale. Una tipologia molto diffusa è quella ellittica,che, come si può ben arguire dal nome, ha un profilo ad ellisse. Le galassie spirali possiedono invece una forma discoidale con delle strutture spiraliformi che si dipartono dal nucleo. Le galassie con forma irregolare o insolita sono dette galassie peculiari; la loro strana forma è solitamente il risultato degli effetti delle interazioni mareali con le galassie vicine. Se tali interazioni sono particolarmente intense, a causa della grande vicinanza tra le strutture galattiche, può aver luogo la fusione delle due galassie, che risulta nella formazione di una galassia irregolare. La collisione tra due galassie dà spesso origine ad intensi fenomeni di formazione stellare.

Nell'universo osservabile sono presenti probabilmente più di 100 miliardi di galassie. Lo spazio intergalattico è parzialmente colmato da un tenue gas, la cui densità è inferiore ad un atomo al metro cubo. La maggior parte delle galassie sono disposte nell'Universo organizzate secondo precise gerarchie associative, dalle più piccole associazioni, formate da alcune galassie, agli ammassi, ai più imponenti superammassi galattici. Queste grandi strutture sono di solito disposte all'interno di enormi correnti e filamenti, che circondano immensi vuoti dell'Universo.

Sebbene non sia ancora del tutto ben chiaro, la materia oscura sembra costituire circa il 90% della massa di gran parte delle galassie a spirale, mentre per le galassie ellittiche si ritiene che questa percentuale sia minore, variando fra lo 0 e circa il 50%. I dati provenienti dalle osservazioni inducono a pensare che al centro di molte galassie, sebbene non di tutte, esistano dei buchi neri supermassicci; la presenza di questi singolari oggetti spiegherebbero l'attività del nucleo delle galassie cosiddette attive. Tuttavia la loro presenza non implica necessariamente che la galassia che li ospiti sia attiva, dato che anche la Via Lattea sembrerebbe nascondere nel suo nucleo uno di questi buchi neri.

In cosmologia, il termine materia oscura indica quella componente di materia che si manifesta attraverso i suoi effetti gravitazionali, ma non è direttamente osservabile.

Il concetto di materia oscura ha senso solo all'interno dell'attuale cosmologia basata sul Big Bang; infatti, non si sa altrimenti spiegare come si siano potute formare le galassie e gli ammassi di galassie in un tempo così breve come quello osservato. Non si spiega inoltre come le galassie, oltre a formarsi, si mantengano integre anche se la materia visibile non può sviluppare abbastanza gravità per tale scopo. Anche da questa prospettiva il concetto di materia oscura ha senso solo all'interno dell'attuale Modello Standard, che prevede come unica forza cosmologica quella gravitazionale; se il Modello Standard risultasse errato, non si avrebbe necessità di materia oscura, dato che non si ha alcuna evidenza sperimentale se non le violazioni di un modello matematico.

MATERIA OSCURA

Una nebulosa è una nuvola interstellare di polvere, idrogeno e plasma. Originariamente il termine nebulosa veniva impiegato per indicare un qualsiasi oggetto astronomico di grandi dimensioni, incluso le galassie. Le nebulose spesso hanno delle regioni adatte alla formazione delle stelle, come nella Nebulosa Aquila. Una di queste regioni si può notare nella famosa immagine della NASA, i Pilastri della Creazione. In queste regioni, la formazione di gas, polvere e altra materia che si aggregano per formare una massa maggiore, attraggono ulteriore materia fino a raggiungere le dimensioni necessarie per diventare una stella. Si pensa che la materia residua possa intervenire a formare i pianeti e altri corpi del sistema planetario.

NEBULOSE

Molte nebulose si formano grazie al collasso gravitazionale del gas presente nel mezzo interstellare. Mentre la materia collassa sotto il proprio peso, si possono formare stelle massive al centro che ionizzano il gas circostante con la loro radiazione ultravioletta, creando il plasma (il quarto stato della materia). Un esempio di questo tipo di nebulosa è la Nebulosa Rosetta o la Nebulosa Pellicano. Le dimensioni di queste nebulose variano in base alla grandezza originaria della nuvola di gas.Alcune nebulose sono il risultato dell'esplosione di una supernova. La materia scagliata via dall'esplosione viene ionizzata dai residui della supernova. Il migliore esempio di questo tipo di nebulosa è la Nebulosa del Granchio nella costellazione del Toro. È il risultato della supernova SN 1054, registrata nel 1054. il centro della nebulosa è una stella di neutroni creata durante l'esplosione.Altre nebulose possono diventare nebulose planetarie. Questo è l'ultimo stadio della vita di una stella di bassa massa come il nostro Sole. Le stelle con una massa di 8-10 masse solari, si evolvono in gigante rossa e lentamente perdono i loro strati esterni durante le pulsazioni nella loro atmosfera. Quando una stella ha perso una quantità sufficiente di materia, la sua temperatura aumenta e la radiazione ultravioletta emessa, è capace di ionizzare la nebulosa circostante che è stata spazzata via precedentemente.

ASTEROIDI

Un asteroide (a volte chiamato pianetino o planetoide) è un corpo celeste simile per composizione ad un pianeta terrestre ma più piccolo, e generalmente privo di una forma sferica; ha in genere un diametro inferiore al chilometro, anche se non mancano corpi di grandi dimensioni, giacché tecnicamente anche i corpi particolarmente massicci recentemente scoperti nel Sistema solare esterno sono da considerarsi asteroidi. Si pensa che gli asteroidi siano residui del disco protoplanetario che non sono stati incorporati nei pianeti, durante la formazione del sistema. La maggior parte degli asteroidi si trovano nella fascia principale, e alcuni hanno degli asteroidi satelliti. Hanno spesso orbite caratterizzate da un'elevata eccentricità. Asteroidi molto piccoli con le dimensioni di un masso o anche meno sono conosciuti come "meteoroidi". Gli asteroidi composti per la maggior parte di ghiaccio sono conosciuti invece come comete. Alcuni asteroidi sono il residuo di vecchie comete, che hanno perso il loro ghiaccio nel corso di ripetuti avvicinamenti al Sole, e sono adesso composti per lo più di roccia.

Gli studenti del Liceo scientifico «Versari», gli studenti della Scuola Media «Leonardo da Vinci» di Seveso e i soci

dell’Osservatorio astronomico «Città di Seveso» al lavoro insieme: viene spiegato il funzionamento di un telescopio a

fini astronomici, le tecniche di ripresa di oggetti celesti e l’elaborazione delle immagini al computer.

La galassia M 101 prima e dopo l’elaborazione

L’asteroide LUTETIA in moto tra le stelle